Сравниваем файловые системы FAT32 и NTFS

Внешние накопители – флешки, карты памяти, переносные жёсткие диски – могут форматироваться в разные файловые системы. Но в среднеценовом сегменте наиболее распространены две – FAT32 и NTFS.

В FAT32 чаще всего форматируются носители ёмкостью до 32 гигабайт. А вот NTFS от объёма не зависит – есть и маленькие флешки, и большие, и даже внешние жёсткие диски, которые «из коробки» работают под управлением именно этой её.

Разберёмся, в чём разница между файловыми системами FAT32 и NTFS – и во что лучше отформатировать свой накопитель, чтобы он работал быстрее и стабильнее.

Что такое файловая система вообще

Любой накопитель – флешка, карта памяти, жёсткий диск или даже 3.5-дюймовая дискета – являет собой массив ячеек для хранения информации. В них привычные документы, музыка или видео находятся в состоянии нулей и единиц. Такая форма записи непонятна человеку, но очевидна компьютеру.

Каждая из ячеек имеет свой собственный размер и адрес. Последний показывает, в каком конкретно месте на жёстком диске или флешке находится эта самая ячейка.

Все собранные адреса собираются в каталог. Затем они разделяются между файлами. В итоге каталог выглядит примерно следующим образом:

1. «Файл notepad.txt находится в ячейках 1, 2 и 8»;

2. «Файл music.mp3 находится в диапазоне ячеек 33-79», и так далее.

Данный каталог в сочетании со способом нумерации ячеек и называется файловой системой. И при форматировании носителя информации нужно выбрать способ, как компьютер будет располагать на флешке или жёстком диске данные.

Файловая система FAT32

FAT32 – довольно старая технология и методика каталогизации. Она была представлена в середине 1990-х годов и изначально разрабатывалась для работы с внешними носителями информации. Так, именно в эту файловую систему форматируются флешки, карты памяти стандарта microSDHC или SDHC, а также некоторые другие носители.

FAT32 подразумевает, что кремниевые ячейки в общем массиве делятся на кластеры размером 32 килобайта. Это вводит ряд существенных ограничений на использование носителя.

Так, FAT32 плохо работает с файлами малого объёма. 10-килобайтный документ, например, будет занимать на флешке все 32 килобайта. А 65-килобайтный – уже 96 КБ. Дело в том, что большие пакеты информации делятся на части по 32 КБ каждый и «распихиваются» по ячейкам.

Файловая таблица FAT32 не способна удержать большое количество записей. Поэтому максимальный размер тома, отформатированного в эту систему, составляет 32 ГБ. Как следствие, её бессмысленно использовать для разметки носителей ёмкостью 64 ГБ или более. В лучшем случае они будут разделены на два или несколько логических дисков, в худшем – большая часть полезного пространства просто потеряется.

И наконец, у неё есть ограничение на объём файла. Он не может составлять более 4 ГБ. Хочется перенести что-то более крупное – например, фильм или образ диска? Форматируйте во что-нибудь другое.

Казалось бы, у этой файловой системы одни недостатки. Зачем её тогда создали?

Дело в том, что FAT32 – идеальное решение для использования с мобильными устройствами. Для использования накопителя с ней не требуется затрачивать много оперативной памяти, даже 4-8 МБ будет более чем предостаточно. Электронные книги, MP3-плееры, портативные консоли – всё это имеет крайне мало RAM, и поэтому не сможет эффективно работать с некоторыми ФС.

Кроме того, она прекрасно работает с медленными, низкопроизводительными накопителями. Даже смартфон не потеряет в быстродействии, если установить в него отформатированную в этой ФС карту памяти.

Таким образом, FAT32 можно порекомендовать для использования с флешками и картами памяти, устанавливаемыми в мобильные устройства.

Файловая система NTFS

Файловая система NTFS, которая сейчас используется практически во всех компьютерах, особенно работающих под управлением «операционок» семейства Windows, была представлена в середине 1993 года. Разработала её компания Microsoft. И NTFS изначально создавалась именно для работы с «операционками» семейства Windows.

NTFS подразумевает размещение на накопителе главной таблицы разметки MFT. Именно в ней хранится информация о том, в каких конкретно ячейках размещается нужная информация. MFT может иметь сравнительно большой размер, однако это компенсируется высокооптимизированной работой с мелкими файлами.

Использование этой технологии подразумевает разделение диска на кластеры размером от 512 байт до 64 килобайт. Это также улучшает работу с разной «мелочью» на носителе – но может замедлять доступ к крупным, особенно при значительной фрагментации.

Кроме того, в ней решены проблемы длинных каталогов (со множеством вложенных папок и названием, содержащим более 64 символов). Они более не замедляют работу устройства.

И наконец, максимальный размер тома в NTFS – 2 ТБ. А ограничений на объём файла и вовсе не устанавливается.

Но она не лишена и минусов. Самый яркий из них – плохая работа с мобильными устройствами. Каталог переносится в оперативную память, так что компьютеру требуется не менее 64 МБ «оперативки» для работы с одним-единственным томом, отформатированным в эту ФС. Где всякие мобильные устройства вроде MP3-плееров или электронных книг возьмут столько RAM?

Кроме того, диски, отформатированные в NTFS, лучше не заполнять. После того, как пользовательские данные занимают более 80-90% от общего объёма, скорость работы устройства значительно снижается.

Что лучше – FAT32 или NTFS?

У обоих технологий есть достоинства и недостатки. Сравним их в сводной таблице!

Таким образом, FAT32 – это система в первую очередь для накопителей, которые планируется использовать в мобильных устройствах («читалках», плеерах, смартфонах и планшетах). А вот NTFS уже лучше подходит для жёстких дисков, устанавливаемых в компьютеры.

Впрочем, сейчас обе эти файловые системы проигрывают новой – exFAT. Она появилась сравнительно недавно, в 2006 году, но уже успела начала применяться и на мобильных устройствах, и на настольных компьютерах. Она лишена недостатков как NTFS, так и FAT32, хотя в некоторых аспектам их уступает.

А самая серьёзная проблема, с которой может столкнуться пользователь, выбрав неправильную ФС – это ограничение на размер одного файла. Часто для того, чтобы скинуть на флешку большой архив, фильм или образ DVD-диска, приходит переформатировать её в NTFS-подобные структуры. А при этой операции данные с внешнего носителя уничтожаются.

Альтернативы

Впрочем, этими двумя технологиями каталогизации перечень применяющихся ФС не ограничивается. Так, например, «за пределами Windows» встречаются:

1. APFS – новая методика хранения данных, которая используется «операционками» семействами macOS исключительно в компьютерах и ноутбуках компании Apple. Характеризуется специальной оптимизацией для работы с SSD-накопителями (и не очень – при использовании HDD);

2. ReFS – усовершенствованная версия NTFS, которая применяется в серверных конфигурациях и исключительно под управлением Windows Server и новее. Характеризуется повышенной надёжностью, которая обусловлена использованием B+ деревьев (как в реляционных СУБД);

3. EXT3 и EXT4 – специальная ФС для компьютеров под управлением Linux. Поддерживает журналирование и группирование блоков, которое снижает риск появления фрагментации.

Кроме того, некоторые другие «операционки» используют собственные, проприетарные ФС. А компания Microsoft уже более 10 лет работает над WinFS, которая будет использоваться с HDD и SSD в настольных компьютерах. Правда, проект регулярно замораживается.