Hệ thống tệp là gì và tại sao có quá nhiều trong số chúng?
Hệ điều hành khác nhau hỗ trợ các hệ thống tập tin khác nhau. Ổ đĩa di động của bạn nên sử dụng FAT32 để tương thích tốt nhất, trừ khi nó lớn hơn và cần NTFS. Các ổ đĩa có định dạng Mac sử dụng HFS + và không hoạt động với Windows. Và Linux cũng có hệ thống tệp riêng của mình..
Thật không may, ngay cả người dùng máy tính thông thường cũng cần phải suy nghĩ về các hệ thống tệp khác nhau và những gì chúng tương thích với. Đây là những gì bạn cần biết về hệ thống tệp - và tại sao có rất nhiều hệ thống khác nhau.
Hệ thống tệp 101
Các hệ thống tệp khác nhau chỉ đơn giản là các cách tổ chức và lưu trữ tệp khác nhau trên ổ cứng, ổ flash hoặc bất kỳ thiết bị lưu trữ nào khác. Mỗi thiết bị lưu trữ có một hoặc nhiều phân vùng và mỗi phân vùng được định dạng là hình học với một hệ thống tệp. Quá trình định dạng chỉ đơn giản là tạo một hệ thống tệp trống loại đó trên thiết bị.
Một hệ thống tệp cung cấp một cách tách dữ liệu trên ổ đĩa thành các phần riêng lẻ, đó là các tệp. Nó cũng cung cấp một cách để lưu trữ dữ liệu về các tệp này - ví dụ: tên tệp, quyền và các thuộc tính khác của chúng. Hệ thống tệp cũng cung cấp một chỉ mục - danh sách các tệp trên ổ đĩa và vị trí của chúng trên ổ đĩa, vì vậy hệ điều hành có thể thấy những gì trên ổ đĩa ở một nơi thay vì lướt qua toàn bộ ổ đĩa để tìm tệp.
Hệ điều hành của bạn cần hiểu một hệ thống tệp để nó có thể hiển thị nội dung của nó, mở tệp và lưu tệp vào đó. Nếu hệ điều hành của bạn không hiểu hệ thống tệp, bạn có thể cài đặt trình điều khiển hệ thống tệp cung cấp hỗ trợ - hoặc bạn không thể sử dụng hệ thống tệp đó với hệ điều hành đó.
Phép ẩn dụ ở đây là một hệ thống lưu trữ giấy - các bit dữ liệu trên máy tính được gọi là các tập tin, và được tổ chức trong một hệ thống tập tin trên mạng, cách thức tổ chức các tập tin giấy trong tủ hồ sơ. Có nhiều cách khác nhau để tổ chức các tệp này và lưu trữ dữ liệu về chúng - các hệ thống tệp.
Nhưng tại sao có quá nhiều?
Không phải tất cả các hệ thống tập tin đều như nhau. Các hệ thống tập tin khác nhau có cách tổ chức dữ liệu khác nhau. Một số hệ thống tệp nhanh hơn các hệ thống khác, một số có tính năng bảo mật bổ sung và một số ổ đĩa hỗ trợ có dung lượng lưu trữ lớn trong khi các hệ thống khác chỉ hoạt động trên các ổ đĩa có dung lượng lưu trữ nhỏ hơn. Một số hệ thống tệp mạnh hơn và có khả năng chống tham nhũng tệp, trong khi các hệ thống khác đánh đổi sự mạnh mẽ đó để có thêm tốc độ.
Không có một hệ thống tập tin tốt nhất cho tất cả các sử dụng. Mỗi hệ điều hành có xu hướng sử dụng hệ thống tệp riêng của mình, mà các nhà phát triển hệ điều hành cũng làm việc. Các nhà phát triển nhân của Microsoft, Apple và Linux đều làm việc trên các hệ thống tệp của riêng họ. Các hệ thống tệp mới có thể nhanh hơn, ổn định hơn, mở rộng quy mô tốt hơn cho các thiết bị lưu trữ lớn hơn và có nhiều tính năng hơn các hệ thống cũ.
Có rất nhiều công việc đi vào thiết kế một hệ thống tập tin, và nó có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Một hệ thống tệp không giống như một phân vùng, mà đơn giản chỉ là một khối không gian lưu trữ. Một hệ thống tệp xác định cách các tệp được trình bày, sắp xếp, lập chỉ mục và cách siêu dữ liệu được liên kết với chúng. Luôn có chỗ để điều chỉnh - và cải thiện - cách thực hiện.
Chuyển đổi hệ thống tập tin
Mỗi phân vùng được định dạng với một hệ thống tập tin. Đôi khi bạn có thể chuyển đổi phân vùng thành một hệ thống tệp khác và giữ dữ liệu trên đó, nhưng điều này hiếm khi là một lựa chọn lý tưởng. Thay vào đó, trước tiên bạn có thể muốn sao chép dữ liệu quan trọng của mình khỏi phân vùng.
Sau đó, việc cung cấp cho phân vùng một hệ thống tệp mới chỉ đơn giản là vấn đề định dạng của hệ thống định dạng của nó với hệ thống tệp đó trong hệ điều hành hỗ trợ nó. Ví dụ: nếu bạn có ổ đĩa có định dạng Linux hoặc Mac, bạn có thể định dạng ổ đĩa đó bằng NTFS hoặc FAT32 trong Windows để có ổ đĩa có định dạng Windows.
Hệ điều hành cũng tự động định dạng phân vùng với hệ thống tệp thích hợp trong quá trình cài đặt hệ điều hành. Nếu bạn có phân vùng định dạng Windows mà bạn muốn cài đặt Linux, quy trình cài đặt Linux sẽ định dạng phân vùng NTFS hoặc FAT32 của nó với hệ thống tệp Linux được phân phối Linux ưa thích của bạn.
Vì vậy, nếu bạn có một thiết bị lưu trữ và bạn muốn sử dụng một hệ thống tệp khác trên đó, chỉ cần sao chép các tệp khỏi thiết bị đó trước để sao lưu chúng. Sau đó, định dạng ổ đĩa đó bằng một công cụ như Quản lý đĩa trong Windows, GParted trong Linux hoặc Disk Utility trong Mac OS X.
Tổng quan về các hệ thống tệp chung
Dưới đây là tổng quan nhanh về một số hệ thống tệp phổ biến hơn mà bạn sẽ gặp. Nó không đầy đủ - có nhiều cái khác.
- FAT32: FAT32 là một hệ thống tệp Windows cũ hơn, nhưng nó vẫn được sử dụng trên các thiết bị đa phương tiện di động - mặc dù chỉ là những thiết bị nhỏ hơn. Các ổ cứng ngoài lớn hơn 1 TB hoặc hơn có thể sẽ được định dạng bằng NTFS. Bạn sẽ chỉ muốn sử dụng điều này với các thiết bị lưu trữ nhỏ hoặc để tương thích với các thiết bị khác như máy ảnh kỹ thuật số, máy chơi game, hộp giải mã và các thiết bị khác chỉ hỗ trợ FAT32 chứ không phải hệ thống tệp NTFS mới hơn.
- NTFS: Các phiên bản Windows hiện đại - kể từ Windows XP - sử dụng hệ thống tệp NTFS cho phân vùng hệ thống của họ. Các ổ đĩa ngoài có thể được định dạng bằng FAT32 hoặc NTFS.
- HFS+: Máy Mac sử dụng HFS + cho các phân vùng bên trong của chúng và chúng cũng muốn định dạng các ổ đĩa ngoài bằng HFS + - điều này là bắt buộc để sử dụng ổ đĩa ngoài với Time Machine để các thuộc tính hệ thống tệp có thể được sao lưu chính xác. Máy Mac cũng có thể đọc và ghi vào hệ thống tệp FAT32, mặc dù chúng chỉ có thể đọc từ hệ thống tệp NTFS - bạn cần phần mềm của bên thứ ba để ghi vào hệ thống tệp NTFS từ máy Mac.
- Ext2/Ext3/Ext4: Bạn sẽ thường thấy các hệ thống tệp Ext2, Ext3 và Ext4 trên Linux. Ext2 là một hệ thống tệp cũ hơn và nó thiếu các tính năng quan trọng như ghi nhật ký - nếu mất điện hoặc máy tính gặp sự cố trong khi ghi vào ổ đĩa ext2, dữ liệu có thể bị mất. Ext3 thêm các tính năng mạnh mẽ này với chi phí của một số tốc độ. Ext4 hiện đại hơn và nhanh hơn - đó là hệ thống tệp mặc định trên hầu hết các bản phân phối Linux hiện nay và nhanh hơn. Windows và Mac không hỗ trợ các hệ thống tệp này - bạn sẽ cần một công cụ của bên thứ ba để truy cập các tệp trên các hệ thống tệp đó. Vì lý do này, thường là lý tưởng để định dạng phân vùng hệ thống Linux của bạn dưới dạng ext4 và để các thiết bị di động được định dạng bằng FAT32 hoặc NTFS nếu bạn cần tương thích với các hệ điều hành khác. Linux có thể đọc và ghi vào cả FAT32 hoặc NTFS.
- Btrfs: Btrfs - Hệ thống tệp tốt hơn của Nhật Bản - là một hệ thống tệp Linux mới hơn vẫn đang được phát triển. Nó không phải là mặc định trên hầu hết các bản phân phối Linux tại thời điểm này, nhưng nó có thể sẽ thay thế Ext4 một ngày nào đó. Mục tiêu là cung cấp các tính năng bổ sung cho phép Linux mở rộng quy mô lưu trữ lớn hơn.
- Trao đổi: Trên Linux, hệ thống tập tin hoán đổi trên mạng không thực sự là một hệ thống tập tin. Một phân vùng được định dạng là hoán đổi trên mạng Chỉ có thể được sử dụng làm không gian hoán đổi bởi hệ điều hành - nó giống như tệp trang trên Windows, nhưng yêu cầu một phân vùng chuyên dụng.
Cũng có các hệ thống tệp khác - đặc biệt là trên Linux và các hệ thống tương tự UNIX khác.
Một người dùng máy tính thông thường không cần biết hầu hết những thứ này - nó phải trong suốt và đơn giản - nhưng biết những điều cơ bản giúp bạn hiểu các câu hỏi như, Tại sao ổ đĩa định dạng Mac này không hoạt động với PC Windows của tôi? Tôi nên định dạng ổ cứng USB này là FAT32 hay NTFS?
Tín dụng hình ảnh: Gary J. Wood trên Flickr, kleuske trên Flickr
