Nebojte se zkratky NTFS aneb průvodce obvyklými souborovými systémy

Pokud jste někdy přemýšleli nad tím, proč se čas od času po připojení flash disku zobrazí varovná hláška nebo proč vás Windows nenechají do názvu adresáře napsat třeba dvojtečku, naleznete odpověď v tomto průvodci. Ale ani pokud vás podobné otázky nikdy netrápily, není na škodu o nejrozšířenějších souborových systémech něco málo vědět: zužitkovat nabyté znalosti můžete, až si v budoucnu pořídíte třeba nový flash disk.

Souborových systémů existuje velká řada, a proto není v rámci tohoto článku možné pokrýt je všechny. Následující odstavce se věnují pouze těm nejpoužívanějším.

NTFS je součástí Windows takřka dvě dekády

Souborový systém NTFS je součástí operačních systémů rodiny Windows už dobrá dvě desetiletí. Nejzásadnějších inovací se dočkal ovšem až mezi lety 1996 – 2000, kdy do něj přibyla nastavení přístupových práv, podpora šifrování souborů, diskové kvóty (omezení prostoru pro jednotlivé uživatele) a další užitečné vlastnosti. Jednotlivé verze souborového systému NTFS jsou kompatibilní pouze jednostranně, kdy na počítači s novější verzí lze pracovat (omezeně) se soubory ze starší. Nejrozšířenější a aktuální verze tohoto souborového systému nese číselné označení 3.1 a v určitých obměnách je použita ve systémech Windows XP a novějších.

Souborový systém NTFS je proprietární a práva k němu patří společnosti Microsoft, která je jeho autorem. Přesto lze s určitými omezeními při použití doplňkových nástrojů (některé linuxové distribuce je přímo obsahují v sobě) pracovat i na Linuxu nebo počítačích Apple s disky používajícími systém NTFS.  

Podstatnou vlastností NTFS je podpora žurnalování, kdy vedle zapisovaných dat systém vytváří i zvláštní soubor, do kterého všechny zápisy zaznamenává. Ten je využit například po nečekaném vypnutí počítače – třeba v důsledku výpadku elektřiny – pro obnovení souborového systému do funkčního stavu. Setkat se s ním můžete i při nekorektním odpojení flash disku (nejčastěji během zápisu), kdy se vás operační systém při jeho příštím připojení dotáže, zdali chcete disk zkontrolovat kvůli možným chybám.

Ve Windows se na pevných discích setkáte téměř výlučně s NTFS

Z dalších vlastností NTFS lze jmenovat podporu komprese (ta ovšem v dnešní době terabajtových disků nemá praktický význam), šifrování nebo volby přístupových práv, kdy je možné jednotlivým uživatelům počítače omezit možnosti práce se soubory a adresáři, či jim k nim zcela zakázat přístup.

NTFS zatím postačuje potřebám užití v osobních počítačích, přesto ale Microsoft v budoucnu plánuje nasazení zcela nového systému souborů. NTFS dosahuje dobrého výkonu při použití na pevných discích, pro flash disky a další přenositelná média je ovšem vhodné zvolit jiný souborový systém, neboť NTFS je poměrně robustní. Z tohoto hlediska je perspektivní systém exFAT (o něm blíže dále v textu), který je rovněž dílem Microsoftu, což je vlastně důkazem toho, že si nevhodnost nasazení NTFS na přenositelná média uvědomuje i sama společnost, která jej vytvořila.

FAT není zdaleka jen doménou historie

První verze souborového systému FAT byla vydána už v roce 1980 pro účely operačního systému QDOS vyvíjeného firmou Seattle Computer, kterou později koupil Bill Gates a jejíž produkt se stal základem MS-DOSu. První verze FAT byla z dnešního pohledu velmi omezená, nedokázala pracovat s disky většími jak dva megabajty.

Verze FAT16, uvedená o několik let později, dokázala pracovat s diskovými oddíly o kapacitě až dva gigabajty. Nástupce FAT32 tuto hranici zvedl až k teoretickým osmi terabajtům, nicméně velikost jednoho souboru byla omezena na maximálně 4 GB, což je v dnešní době značně omezující. Tento souborový systém nepodporuje řadu atributů souborů (např. nastavení přístupových práv pro jednotlivé uživatele) a zároveň trpí podstatnými neduhy – především poměrně velkou mírou fragmentace.

Pod tímto slovem se zjednodušeně řečeno skrývá nežádoucí jev, kdy jsou data na disku uložena nesouvisle, což značně zhoršuje rychlost jejich čtení. Nejen kvůli fragmentaci, ale i velikostním omezením a absenci dalších vlastností je krajně nevhodné (a také zbytečné) formátovat pevné disky do tohoto systému souborů. FAT32 sice stále může posloužit na flash discích, neboť je podporován snad v každém operačním systému a velikostní omezení v tomto případě obvykle nebývají problém, ale i tak je v současné době již vhodnější použít jiný souborový systém.

FAT existoval už v dobách MS-DOS 

Zdroj: file-extensions.org

Pro tento účel se nabízí čerstvý nástupce exFAT, který byl navržen především s ohledem na přenositelná média. Zbavuje se velikostních omezení předchozích verzí FAT, má nízkou režii i fragmentaci a se soubory uloženými na takto formátovaném disku lze pracovat i v OS X. Nativní podpora v linuxových distribucích sice zatím chybí, lze ji ale dodatečně nainstalovat.

Tento souborový systém podporují Windows Vista a 7, do XP je podpora automaticky instalována v podobě běžné aktualizace systému. Souborový systém exFAT tak považujeme v současné době za nejvhodnější volbu pro přenositelná média s výjimkou případů, kdy se často přenášejí data na počítače s linuxovými distribucemi.

Linuxový ext a jeho potomci

Souborový systém ext, který je linuxovými distribucemi v novějších verzích používán i dnes, vznikl v roce 1992 coby náhrada tehdejšího omezeného systému MINIX. Ext v současnosti existuje již ve čtvrté verzi, s předchozími je ovšem oboustranně kompatibilní (ve systémech používajících předchozí verze ext tak lze s jistými omezeními pracovat se soubory z nejnovější). Maximální velikost souboru činí 16 TB, hraniční velikost jednoho oddílu pak sahá až za řád terabajtů.

Linuxové distribuce (na obrázku Ubuntu) obvykle používají souborové systémy rodiny ext, setkat se ovšem můžete i s jinými 

Zdroj: polishlinux.org

Ext4 (i předchozí verze ext3) podporuje žurnalování, tedy zaznamenávání provedených operací do zvláštního souboru, díky kterému může být po nekorektním vypnutí souborový systém (a tudíž celý počítač) obnoven do funkčního stavu. Nejnovější verze ext4 přímo při zápisu souborů do značné míry předchází fragmentaci a přináší vlastnosti, které přispívají k rychlosti a bezpečnosti celého souborového systému.

Na počítačích od společnosti Apple (s OS X) je používán souborový systém HFS+. Podporuje žurnálování a oddíly i soubory o astronomické velikosti exabajtů (o dva vyšší řad než jsou terabajty).

Přehledová tabulka