一文看懂windows系統(tǒng)FAT32、exFAT、NTFS區(qū)別與聯(lián)系

簡單理解文件系統(tǒng)，就是文件的儲(chǔ)存方式。也可以理解為一個(gè)門牌系統(tǒng)，為儲(chǔ)存設(shè)備劃分門牌號，每個(gè)文件分配一個(gè)門牌，然后就能按照門牌找到文件。

今天主要介紹一下windows的三種文件系統(tǒng)。FAT32NTFSexFAT

格式化硬盤的時(shí)候，Windows 系統(tǒng)會(huì)提供這三種文件系統(tǒng)讓你選。這時(shí)應(yīng)該選哪一種呢？

FAT（File Allocation Table，文件分配表）文件系統(tǒng)是windows操作系統(tǒng)所使用的一種文件系統(tǒng)，它的發(fā)展過程經(jīng)歷了FAT12、FAT16、FAT32三個(gè)階段。FAT文件系統(tǒng)用“簇”作為數(shù)據(jù)單元。一個(gè)“簇”由一組連續(xù)的扇區(qū)組成，簇所含的扇區(qū)數(shù)必須是2的整數(shù)次冪。簇的最大值為64個(gè)扇區(qū)，即32KB。所有簇從2開始進(jìn)行編號，每個(gè)簇都有一個(gè)自己的地址編號。用戶文件和目錄都存儲(chǔ)在簇中。

FAT文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)重要的結(jié)構(gòu)：文件分配表和目錄項(xiàng)：

文件分配表：文件和文件夾內(nèi)容儲(chǔ)存在簇中，如果一個(gè)文件或文件夾需要多于一個(gè)簇的空間，則用FAT表來描述，如何找到另外的簇。FAT結(jié)構(gòu)用于指出文件的下一個(gè)簇，同時(shí)也說明了簇的分配狀態(tài)。FAT12、FAT16、FAT32這三種文件系統(tǒng)之間的主要區(qū)別在與FAT項(xiàng)的大小不同。

目錄項(xiàng)：FAT文件系統(tǒng)的每一個(gè)文件和文件夾都被分配到一個(gè)目錄項(xiàng)，目錄項(xiàng)中記錄著文件名、大小、文件內(nèi)容起始地址以及其他一些元數(shù)據(jù)。

FAT32 是最老的文件系統(tǒng)，所有操作系統(tǒng)都支持，兼容性最好。但是，它是為32位計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的，文件不能超過 2 32 - 1 個(gè)字節(jié)，也就是不能超過 4GB，分區(qū)不能超過 8TB。目前來看，這個(gè)文件系統(tǒng)有點(diǎn)過時(shí)了，只適合小文件，如果有大的視頻文件，就不能使用它。

特點(diǎn)：

FAT32文件系統(tǒng)用4個(gè)字節(jié)（32位）空間來表示每個(gè)扇區(qū)配置文件的情形，所以叫FAT32。分區(qū)容量最低是512M，而上限的話不同的操作系統(tǒng)都不一樣，WinXP系統(tǒng)最大可以做到2TB的FAT32分區(qū)。

NTFS 是 Windows 的默認(rèn)文件系統(tǒng)，用來替換 FAT32。Windows 的系統(tǒng)盤只能使用這個(gè)系統(tǒng)，移動(dòng)硬盤買來裝的也是它。與FAT32對比如下：

特點(diǎn)：

NTFS文件系統(tǒng)是windows NT核心和高級服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)環(huán)境的文件系統(tǒng)。NTFS系統(tǒng)比FAT32的可靠性更高，可以支持更大的分區(qū)和更大的文件，此外還有不少FAT32沒有的功能，比如壓縮分區(qū)、文件索引、數(shù)據(jù)保護(hù)和恢復(fù)、加密訪問等。

exFAT 可以看作是 FAT32 的64位升級版， ex 就是 extended 的縮寫（表示"擴(kuò)展的 FAT32"），功能不如 NTFS，但是解決了文件和分區(qū)的大小問題，兩者最大都可以到 128PB。由于 Mac 和 Linux 電腦可以讀寫這種系統(tǒng)，所以移動(dòng)硬盤的文件系統(tǒng)可以改成它。 （全稱Extended File Allocation Table File System，擴(kuò)展FAT，即擴(kuò)展文件分配表）是Microsoft在 Windows Embeded 5.0 以上（包括 Windows CE 5.0 、6.0、 Windows Mobile5、6、6.1）中引入的一種適合于閃存的文件系統(tǒng)，為了解決 FAT32 等不支持4G及其更大的文件而推出。對于閃存， NTFS文件系統(tǒng)不適合使用，exFAT更為適用。

特點(diǎn)：

exFAT文件系統(tǒng)是微軟在windows embeded5.0以上引入的一種適合于閃存的文件系統(tǒng)，主要是為了解決FAT32不支持4G或更大文件的問題而推出的。

大多數(shù)U盤在格式化時(shí)默認(rèn)FAT32，最大優(yōu)點(diǎn)就是在一個(gè)不超過8GB的分區(qū)中，F(xiàn)AT32的每個(gè)簇容量都固定為4KB，與前代相比可以大大地減少磁盤的浪費(fèi)，提高磁盤利用率。

雖然對于最大分區(qū)容量的支持上面，F(xiàn)AT32的2TB最大分區(qū)容量至今仍不過時(shí)，但FAT32無法傳輸并存放超過4GB容量的光盤ISO鏡像、高清視頻、各種圖形作品文件等等，這是最致命的弊端。而exFAT格式在蘋果本或者是Windows電腦上都可以格式化，并且在兩個(gè)系統(tǒng)之間可以互相無障礙使用。相比之下，exFAT格式就沒有4GB文件傳輸限制了。

其實(shí)FAT32與exFAT存在著一個(gè)升級關(guān)系，這兩種文件系統(tǒng)都支持OS X系統(tǒng)與Windows系統(tǒng)，如果你將U盤格式化成這兩種文件系統(tǒng)，在不同操作系統(tǒng)電腦上可以暢通無阻地使用。

NTFS是相當(dāng)流行的，但多見于硬盤。XP、Vista、Win7默認(rèn)都會(huì)將分區(qū)格式化為NTFS系統(tǒng)，可以說NTFS是目前最好的磁盤文件系統(tǒng)。

U盤在格式化為NTFS時(shí)，實(shí)際可用容量與其他文件系統(tǒng)形式也有所差別，雖然使用中感受并不是很大。另外，在格式化U盤時(shí)，容量在64G甚至更大規(guī)格時(shí)，系統(tǒng)識別自動(dòng)格式化為exFAT與NTFS格式，會(huì)便于優(yōu)盤在不同操作系統(tǒng)電腦上無障礙使用。

但是，NTFS也有他的缺點(diǎn)，NTFS分區(qū)采用“日志式”，因?yàn)橐涗洿疟P的詳細(xì)讀寫操作，對U盤這種快閃存儲(chǔ)介質(zhì)會(huì)造成較大的負(fù)擔(dān)，比如同樣存取一個(gè)文件或目錄，在NTFS上的讀寫次數(shù)就會(huì)比FAT32更多，理論上NTFS格式的U盤比較容易損壞。并且由于U盤帶寬有限，NTFS頻繁讀寫占據(jù)通道會(huì)讓磁盤性能降低。

FAT32與exFAT之間最大的差別在于能否支持4GB及以上容量單個(gè)文件的傳輸、查看與編輯；而FAT系列文件系統(tǒng)與NTFS之間最大的區(qū)分在于文件存取的方式，后者長期使用可能會(huì)讓閃存類存儲(chǔ)產(chǎn)品性能降低.

后面會(huì)分享更多devops和DBA方面的內(nèi)容，感興趣的朋友可以關(guān)注下~