کابرد فایل سیستم در شبکه

آشنایی با فایل سیستم

فایل سیستم یا File System ابزاری است برای سازماندهی ، نگهداری و بازیابی دادها و همچنین مدیریت فضای سخت افزاری که داده ها بر روی آن قرار گرفته اند.به کمک فرمت های فایل سیستم ،می توان نحوه ی ذخیره ی داده ها در رسانه ذخیره سازی و تاثیرگذاری آنها بر ساختارفایل سیستم را تعریف کنیم. فایل سیستم داده ها را به بهترین نحو ممکن سازماندهی می کند و آنها را با ویژگیهای خاص سخت افزاریمان تطبیق می دهد .فایل سیستم های مختلف، از روش های متفاوتی برای سازماندهی و ذخیره ی اطلاعات در هارد دیسک ها یا هر وسیله ی ذخیره سازی دیگری استفاده می کنند. هر دستگاه ذخیره سازی اطلاعات دارای یک یا چند پارتیشن است، و هر پارتیشن با نوعی فایل سیستم فرمت بندی شده است. در پروسه ی فرمت بندی، یک فضای خالی تحت فایل سیستم مورد استفاده بر روی دستگاه ایجاد می شود.یک فایل سیستم File System روشی را برای جدا کردن داده ها موجود بر روی یک درایو و بدل کردنشان به قطعاتی مجزا ارائه می نماید، که ما در اصطلاح به این قطعات فایل می گوییم. همچنین فایل سیستم روشی را برای ذخیره سازی اطلاعات مرتبط به فایل ها مانند نام، سطح دسترسی و فرمتشان را ارائه می نماید.

علاوه بر همه ی موارد ذکر شده File System، یک شاخص یا در اصطلاح ایندکس را نیز ارائه می کند که شامل یک لیست از فایل ها و مسیر ذخیره شدنشان در درایو است، بنابراین سیستم عامل به جای بررسی کردن کل درایو برای پیدا کردن یک فایل، می تواند تشخیص دهد که چه چیزی در یک محل خاص از آن درایو وجود دارد.سیستم عامل مورد استفاده ی شمادر صورتیکه یک فایل سیستم File System را بشناسد و یا از آن پشتیبانی به عمل بیاورد می تواند فایل ها و محتوای موجود بر روی آن را باز کرده، ویرایش نموده و مجدداً ذخیره نماید. اما همیشه شرایط بدین گونه نخواهد بود و در صورتیکه سیستم عامل تان قادر به درک و پشتیبانی یک File System نبود شاید بتوانید با نصب یک درایور جانبی و یا یک نرم افزار شخص ثالث پشتیبانی از File System مورد بحث را به آن بیافزایید و البته نباید فراموش کرد در برخی موارد نیز هیچ راه حلی وجود نخواهد داشت.

برای درک بهتر موضوع می توان به یک سیستم تهیه ی فایل کاغذی اشاره کرد، چند بیت از داده ها در رایانه «فایل» نامیده می شود و این فایل ها از طریق فایل سیستم ها سازماندهی می گردند در اصل فایل سیستم نقش کشوی کابینتی را ایفا می نماید که فایل های کاغذی را با قرار دادن در آن سازماندهی می نمودیم.همه ی فایل سیستم ها یکسان نیستند و هر کدام از آنها، روش های گوناگونی برای سازماندهی داده ها دارند. برخی File System از بقیه سریعتر هستند، بعضی نیز ویژگی های امنیتی بیشتری دارند، تعدادی از فضای زیاد برای ذخیره سازی اطلاعات پشتیبانی می کنند در حالیکه برخی دیگر فقط با فضاهای ذخیره سازی بسیار کوچک سازگاری دارند. بعضی از File System ها در برابر فایل های مخرب و ویروسها بسیار مقاوم هستند، در حالیکه برخی دیگر سایر ویژگی های یاد شده را فدای ارائه ی سرعت دسترسی بیشتر به کاربران می نمایند.

هیچ فایل سیستمی وجود ندارد که بتواند همه ی شاخصه های یاد شده را به شکل کامل ارائه کند و نیاز کاربران در همه ی زمینه ها را برطرف نماید. هر سیستم عاملی تمایل دارد از فایل سیستم های خاص خودش که توسط توسعه دهندگانش پیاده سازی شده اند بهره بگیرد و نباید این نکته را فراموش کنیم فایل سیستم های جدیدتر می توانند سریعتر و پایدار تر بوده و با فضاهای ذخیره سازی حجیم هماهنگ تر شده و در کل نسبت به نسل قبل خود ویژگی های بیشتری داشته باشند.برای طراحی و پیاده سازی یک File System  فعالیت زیادی نیاز است و همچنین برای انجام این کار روش های مختلفی نیز وجود دارد. یک  File System همانند پارتیشن ها بخشی از یک فضای دخیره سازی محسوب نمی گردد بلکه در اصل روشی است برای ساماندهی، نامگذاری و تهیه ی فهرست از فایل های موجود بر روی آن فضا.

برخی از انواع فایل سیستم ها:

 

 

FAT32  : فایل سیستم قدیمی ویندوز است، اما همچنان به عنوان فایل سیستم پیشفرض برای بسیاری از حافظه های ذخیره سازی قابل حمل (Portable Storage) مثل فلش ها و کارت های حافظه ی گوشی های موبایل استفاده می شود و در اصل کاربرد اصلی آن بر روی ابزارهای ذخیره سازی با فضای نه چندان زیاد است. هارد دیسک های حجیم برای مثال هارد درایورهای ۱ ترابایتی با  NTFS فرمت بندی می شوند.

 

 

 

 

 NTFS: تکنولوژی جدید فایل سیستم یا NTFS فایل سیستم دیگری است که توسط مایکروسافت توسعه یافته است. اولین بار در Windows NT 3.1 مورد استفاده قرار گرفت. این فایل سیستم نسبت به FAT32 ویژگی های بارز زیادی دارد که به طور کلی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

اصلاح خوکار برخی از خطاهای مربوط به هارد دیسک

قابلیت پیشتبانی از دیسک ها، پارتیشن ها و فایل های بزرگتر

امنیت بالاتر به دلیل داشتن Encryption و File Permission

 

 

 

HFS+  : در سیستم عامل Mac OS X برای پارتیشن های داخلی از این فایل سیستم استفاده می شود، همچنین کاربران آن تمایل دارند تا درایوهای جانبی را نیز با HFS+ فرمت بندی کنند. نباید فراموش کرد در سیستم عامل کامپیوترهای مکینتاش می توان بر روی  FAT32 نیز اطلاعات را نوشت و خواند ولی در مورد NTFS به صورت پیشفرض فقط قادر به خواندن اطلاعات خواهید بود. برای نوشتن اطلاعات بر روی این فایل سیستم در Mac OS X نیز، نیاز به یک نرم افزار جداگانه ی شخص ثالث خواهید داشت.

 

 

 

Ext2/Ext3/Ext4  : شما معمولا فایل سیستم های Ext2 , Ext3 و Ext4 را می توانید در لینوکس ببینید. Ext2 فایل سیستمی قدیمی تر است و فاقد ویژگی های مانند نوشتن اطلاعات در شرایطی است که رایانه کرش (Crash) کند یا خاموش شود و در این حالت داده ها از بین خواهند رفت. در Ext3 این ویژگی بسیار خوب اضافه شده و مشکلات Ext2 برطرف گردیده اند اما اینکار به قیمت کم شدن سرعت فایل سیستم یاد شده تمام گشته است و Ext4 نیز نسخه ی جدیدتر و سریعتر موارد مذکور محسوب می شود. ویندوز و مک این نوع فایل سیستم ها را پشتیبانی نمی کنند و برای دسترسی به فایل هایی که بر روی درایوهایی با چنین فرمت بندهایی قرار دارند، نیاز به برنامه های جداگانه خواهید داشت. به همین دلیل پیشنهاد می شود پارتیشن های سیستم لینوکسی خود را Ext4 تعیین نمایید و دستگاه های ذخیره سازی قابل حمل خود را FAT32 یا NTFS کنید تا با سایر سیستم عامل ها نیز سازگاری داشته باشند. لینوکس می تواند اطلاعات را بر روی FAT32 و NTFS بخواند و بنویسد.

 

 

Btrfs  :  مخفف عبارت Better File System (فایل سیستم بهتر) است که نسل جدیدی از فایل سیستم های مخصوص لینوکس بوده و فعلا در حال توسعه است. در حال حاضر این فایل سیستم به صورت پیشفرض در بیشتر توزیع های لینوکس وجود ندارد، اما به احتمال زیاد روزی خواهد رسید که جایگزین Ext4 شود و هدف نیز ارائه ی ویژگی های جدید و سازگاری بیشتر با فضاهای ذخیره سازی حجیم است.