File System là gì? Cách thức hoạt động của File system

Về mặt kỹ thuật, File System có thể được xem như một hệ thống tệp tin bình thường trong máy tính. Tuy nhiên, về cơ bản file system có rất nhiều loại, cấu trúc và cách tạo file system cũng rất đa dạng. Bài viết sẽ cung cấp chi tiết về các kiến thức liên quan đến hệ thống file system để những người có nhu cầu tìm hiểu có được thông tin chính xác và đầy đủ nhất.

File System là gì?

File System hay hệ thống tệp là phương pháp cấu trúc dữ liệu mà các hệ điều hành sử dụng để quản lý các tệp tin trên ổ đĩa. Nếu không có file system, thông tin sẽ bị tách, trở nên rối rắm và khó truy xuất khi cần thiết. Đặc biệt, trong trường hợp số lượng dữ liệu ngày càng nhiều, việc tổ chức và truy cập cần được xây dựng thành một hệ thống bài bản để dễ dàng trong việc lưu trữ, tìm kiếm.

Mỗi hệ điều hành sẽ có các file system không giống nhau. Tùy thuộc vào đặc điểm của mỗi hệ điều hành mà các file system được phát triển với những đặc điểm tương thích nhất định. Hiện nay, mọi người thường chia file system thành các loại chính như hệ thống tệp dựa trên đĩa, hệ thống tệp mục đích đặc biệt và hệ thống tệp phân tán.

Cách thức hoạt động của File System

Đối với các thiết bị lưu trữ mà cụ thể là máy tính, hệ thống tệp được xem là hình thức tổ chức dữ liệu khá quan trọng. File System sẽ có những quy chuẩn cụ thể về việc đặt tên tệp như thế nào, những ký tự nào được phép và không được phép, hậu tố dài bao nhiêu,…

File system thường sẽ chứa thông tin liên quan đến kích thước của tệp, thuộc tính, vị trí trong thư mục siêu dữ liệu. File system cũng sẽ bao hàm các định dạng đường dẫn đến tệp dựa trên cấu trúc của thư mục.

Trước khi nghĩ đến việc tạo tệp và thư mục, bạn cần phải đặt đúng phân vùng ở các vị trí hợp lý. Theo đó, phân vùng được hiểu là một vùng của đĩa cứng hoặc bộ lưu trữ nào đó do hệ điều hành quản lý riêng biệt. Các hệ điều hành khác nhau sẽ có cách bố trí các phân vùng không giống nhau. Việc tạo ra phân vùng nhằm mục đích bảo đảm các dữ liệu không bị ảnh hưởng nếu một trong các phân vùng khác gặp vấn đề.

Các loại File System

Tùy thuộc vào từng hệ điều hành cũng như các yêu cầu của hệ điều hành đó mà cấu trúc và thuộc tính của các tệp không giống nhau. Sự khác biệt cơ bản và dễ nhận thấy nhất là khác về tốc độ và kích thước. Dưới đây là các file system phổ biến mà bạn nên biết:

FAT

FAT là viết tắt của File Allocation Table, loại tệp này được hỗ trợ bởi hệ điều hành Microsoft Windows OS. FAT được mô phỏng theo hệ thống tệp kế thừa, được đánh giá là hệ thống tệp đơn giản nhưng đáng tin cậy. Năm 1977, FAT lần đầu tiên được ra đời và thiết kế dành cho đĩa mềm, nhưng sau đó đã điều chỉnh sang đĩa cứng. Dù tương thích với kha khá các hệ điều hành nhưng nhược điểm của FAT là không thể phù hợp với những hệ thống tệp hiện đại hơn.

GFS (Global file system)

Global file system (GFS) là một file system đĩa dùng chung, được tạo ra để dành cho hệ điều hành Linux và nó là một hệ thống tệp đĩa dùng chung. GFS cho phép quyền truy cập trực tiếp vào bộ nhớ khối cũng như sử dụng như một hệ thống tệp cục bộ. Ở phiên bản cập nhật GFS2, một số tính năng mới đã được thêm vào. Được biết, cả hai phiên bản hiện nay đều đã có sẵn dưới dạng phần mềm không tốn phí.

HFS

File system phân cấp hay HFS được phát triển dành cho với hệ điều hành Mac. HFS lần đầu được trình làng năm 1985 cho đĩa mềm và đĩa cứng, file system này đã thay thế file system Macintosh ban đầu. Thậm chí, nó còn được sử dụng trên đĩa CD-ROM.

NTFS

Các sản phẩm thuộc hệ điều hành Windows từ 3.1 trở đi đều được mặc định file system này. Ngoài ra, NTFS cũng hỗ trợ hệ điều hành Linux. Với hệ điều hành Mac thì NTFS có hỗ trợ hệ thống chỉ đọc.

UDF

UDF còn được biết đến là định dạng đĩa chung, file system này hoạt động trung lập do nhà cung cấp quản lý, được sử dụng dưới dạng quang học và DVD. File system này được đánh giá có thể thay thế file system ISO 9660. Thậm chí, UDF còn được xem là file system chính thức cho video và âm thanh DVD do Diễn đàn DVD lựa chọn.

Hình thức đảm bảo quyền truy cập File System

Được biệt, đối với một số nhóm đối tượng cụ thể, file system sẽ hạn chế việc đọc và ghi. Bạn có thể hạn chế và kiểm soát việc tự do truy cập của mọi người thông qua việc sử dụng mật khẩu. Việc hạn chế quyền truy cập sẽ đảm bảo việc không ai có thể can thiệp sửa đổi dữ liệu nếu không được sự cho phép.

Những cơ chế như quyền truy cập hoặc danh sách kiểm soát người truy cập có thể hữu ích với những người dùng thông thường nhưng sẽ không mấy hiệu quả với những kẻ có ý định xâm nhập bằng công nghệ cao. Để hạn chế các cuộc tấn công, bạn có thể mã hóa tệp. Theo đó, khóa mã hóa được áp dụng để mã hóa tệp tin, chỉ những người có khóa mới có thể truy cập vào tệp.

Nên sử dụng File System nào?

Theo một số chuyên gia đầu ngành gợi ý, hiện nay các file system có journaling thường là những hệ thống tập tin nên được ưu tiên lựa chọn. Theo đó, journaling có tính năng phát hiện lỗi nhanh cũng như khôi phục file dễ dàng trong hệ thống dữ liệu. Một file system nếu sử dụng journaling có thể được gọi là một hệ thống tập tin journaling.

Trong các trường hợp như máy bị treo hay vô tình bấm nhầm nút nguồn, hệ thống journaling sẽ sử dụng bản ghi của filesystem để khôi phục dữ liệu chưa được lưu. Điều này giúp hạn chế việc dữ liệu sẽ bị thất lạc hoặc mất đi, rất hữu ích với người dùng. Tuy nhiên, tương tự các hệ thống khác, journaling cũng có thể xảy ra vấn đề nên điều bạn cần lưu ý vẫn là tự động lưu dữ liệu trước. Việc sử dụng loại tệp tin nào cần phụ thuộc vào tốc độ, khả năng tương tích, kích thước, độ tin cậy của tệp.

Tổng kết về File System

Nội dung bài viết là toàn bộ những kiến thức về File System mà bạn nên biết. Thị trường hiện có rất nhiều hệ thống tệp tin với các ưu và nhược điểm khác nhau. Tùy thuộc vào từng yêu cầu của mỗi hệ điều hành mà người dùng nên lựa chọn các hệ thống tệp tin tương ứng. Hy vọng chúng sẽ hữu ích với những người đang tìm hiểu hệ thống tập tin.

Nếu còn gặp bất cứ vướng mắc gì về File System, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

P/s: Bạn cũng có thể truy cập vào Blog của BKHOST để đọc thêm các bài viết chia sẻ kiến thức về lập trình, quản trị mạng, website, domain, hosting, vps, server, email,… Chúc bạn thành công.