NTFS là gì? Tính năng, cách hoạt động và ứng dụng của NTFS

New Technology File System được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực công nghệ lưu trữ trên máy tính và các thiết bị di động.

Vậy cụ thể nó được ứng dụng phổ biến như thế nào? Những ưu nhược điểm mà NTFS mang lại có thực sự hiệu quả hay không?

Hãy cùng BKHOST theo dõi trong nội dung bài viết được chia sẻ dưới đây.

NTFS là gì?

NTFS là từ viết tắt của từ New Technology File System. Đây là tên gọi của một loại hệ thống tệp tin đạt tiêu chuẩn cho hệ điều hành Windows NT, bao gồm cả các phiên bản sau này của Windows như Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Server 2012, Windows 8 và Windows 8.1, Windows 10 và Windows Server 2016.

NTFS thay thế hệ thống tập tin FAT vốn là hệ thống tập tin ưa thích cho các hệ điều hành Windows của Microsoft. NTFS có nhiều cải tiến hơn FAT và HPFS (High Performance File System – Hệ thống tập tin hiệu năng cao) như hỗ trợ cải tiến cho các siêu dữ liệu và sử dụng các cấu trúc dữ liệu tiên tiến để cải thiện hiệu suất, độ tin cậy, và sử dụng không gian ổ đĩa, cộng thêm phần mở rộng như các danh sách kiểm soát truy cập bảo mật (access control list-ACL) và bản ghi hệ thống tập tin.

Tất cả các phiên bản Windows bắt đầu từ phiên bản Windows Vista trở đi đều bắt buộc phải cài đặt Windows trên phân vùng NTFS và không thể cài đặt được trên phân vùng FAT.

NTFS được sử dụng như thế nào?

NTFS được sử dụng phổ biến với khả năng đặt tên và lưu trữ tệp trên Microsoft Windows hay các thiết bị di động. Ngoài ra, nó còn được xem như một tùy chọn hoàn hảo giúp định dạng SSD, HDD, USB hay thẻ micro SD trên Windows.

Các hệ thống tệp khác nhau như FAT32 hay exFAT có sự tương thích khác nhau phụ thuộc vào dung lượng lưu trữ, OS và loại ổ đĩa. Tuy nhiên, mỗi loại File System có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Chẳng hạn như NTFS có hệ thống bảo mật và quyền nâng cao hơn so với exFAT và FAT32. Trong khi NTFS hiệu quả hơn trên Windows thì exFAT và FAT32 lại có hiệu suất hoạt động tốt hơn trên MAC và Linux.

Hầu hết các loại hệ điều hành Microsoft từ Windows XP trở đi đều mặc định sử dụng NTFS 3.1. Ngoài ra, một số ổ đĩa ngoài cũng ưa chuộng NTFS bởi nó cung cấp dung lượng hỗ trợ các tệp và phân vùng có kích thước lớn. Ví dụ như NTFS hỗ trợ tệp 8 petabyte trên Windows Server 2019 và Windows 10, đối với tệp riêng lẻ thì kích thước tối đa mà NTFS có thể hỗ trợ đó là 16 exbibyte trừ đi 1 kilobyte (KB).

Cách hoạt động của NTFS

Trước khi cài đặt một hệ điều hành bất kỳ hay định dạng SSD/HDD cần lựa chọn hệ thống tệp phù hợp. Hệ điều hành có nhiệm vụ theo dõi tất cả các tệp được lưu trữ trong mỗi phân vùng đó. Mỗi tệp sẽ được lưu trữ trên HDD trong một hoặc nhiều cụm có kích thước được xác định sẵn.

NTFS cho phép các cụm có kích thước từ 512 byte đến 64 KB. Mỗi ổ đĩa khác nhau sẽ tương thích với kích thước nhóm mặc định khác nhau trong Windows NT. Cụ thể với ổ đĩa 4GB cho phép cụm có kích thước 4 KB. Bởi vì không thể phân chia các cụm nên tất cả các tệp sẽ bao gồm một cụm. Do đó, với tệp 4,1 đến 8KB sẽ chiếm hai cụm.

Mỗi kích thước cụm được xác định đều dựa trên sự cân bằng tải giữa việc sử dụng tối đa dung lượng đĩa và tối đa hóa số lượng đĩa cần thiết để sử dụng tệp. Đối với NTFS, ổ đĩa càng lớn thì kích thước mặc định của cụm càng lớn. Điều này cho phép hạn chế quyền truy cập vào đĩa, nâng cao hiệu suất và tiết kiệm chi phí sử dụng.

Khi NTFS tiến hành tạo một tệp mới bất kỳ thì bản ghi cũng sẽ được tạo trong MFT. Bản ghi này có tác dụng giúp định vị các cụm có thể bị phân tán. Sau đó, NTFS sẽ tạo một vị trí lưu trữ chứa tất cả các cụm của tệp. Trong đó, mỗi tệp sẽ chứa nội dung và dữ liệu riêng bao gồm các phần mô tả và thuộc tính.

Tính năng của NTFS

Khác với FAT, tính năng của NTFS cho phép các quyền và mã hóa đối với các tệp của nó. Cụ thể như sau:

• Khả năng sắp xếp và tổ chức các tệp hiệu quả bằng cách theo dõi các cụm tệp thông qua lược đồ thư mục b-tree.
• NTFS lưu trữ dữ liệu về các cụm tệp và dữ liệu khác trong MFT.
• NTFS hỗ trợ các tệp có kích thước lớn.
• Cung cấp cho quản trị viên một danh sách kiểm soát truy cập người dùng vào các tệp cụ thể.
• Hỗ trợ nén các tệp có kích thước lớn giúp tạo nhiều không gian lưu trữ.
• Hỗ trợ đặt tên các tệp dài hơn với nhiều ký tự khác nhau dựa trên Unicode.
• Cung cấp hệ thống bảo mật dữ liệu an toàn trên các ổ đĩa di động và bất di động.
• NTFS sử dụng ít bộ nhớ và hỗ trợ các tệp riêng có khối lượng dữ liệu nhỏ.
• Cho phép truy cập vào các thư mục trong hệ thống tệp một cách dễ dàng với các ổ đĩa địa gắn kết.

Ưu điểm và nhược điểm của NTFS

Có một số lợi thế và bất lợi khi sử dụng NTFS, cụ thể như sau:

Ưu điểm

• Tính năng Disk Quota của NTFS hỗ trợ các tổ chức có thể kiểm soát số lượng lớn không gian lưu trữ hoặc giới hạn dung lượng lưu trữ mà người dùng có thể truy cập.
• Tính năng nén của NTFS giúp thu nhỏ kích thước của các tệp lớn. Điều này giúp cải thiện tốc độ truyền tệp và đem lại nhiều không gian lưu trữ hơn.
• NTFS hỗ trợ mã hóa và kiểm soát truy cập của người dùng đối với các dữ liệu quan trọng.
• Tương tự như MFT có khả năng ghi nhật ký và kiểm tra các tệp trên ổ đĩa. NTFS cũng là một hệ thống tệp nhật ký cho phép quản trị viên dễ dàng theo dõi các giao dịch và sự thay đổi của tệp.
• Tính năng duy trì tính nhất quán của NTFS hỗ trợ khôi phục các tệp nếu hệ thống xuất hiện tình trạng lỗi.

Nhược điểm

• NTFS chỉ tương thích trên một số hệ điều hành nhất định. Ở các hệ điều hành khác Windows như Mac X, NTFS chỉ hoạt động ở chế độ đọc.
• NTFS không được hỗ trợ trên nhiều thiết bị như điện thoại di động Android, đầu DVD, máy ảnh kỹ thuật số, trình phát đa phương tiện, TV thông minh hay máy in.
• NTFS cũng hạn chế đối với Mac OS X.

NTFS, FAT32 và exFAT khác nhau như thế nào?

FAT32 được Microsoft triển khai lần đầu tiên có lịch sử lâu đời nhất trong ba loại nên có hiệu quả kém hơn so với NTFS. Kích thước tệp của FAT32 là 4GB và dung lượng lưu trữ trong Windows là 32 GB.

FAT32 sử dụng File Allocation Table để tổ chức tệp dễ dàng hơn so với MFT trong NTFS. Do đó, FAT32 phù hợp hơn với Mac và Linux, trong khi NTFS phù hợp với Windows. FAT32 được ứng dụng phổ biến trong các môi trường không có NTFS như TV thông minh hay máy ảnh kỹ thuật số.

ExFAT được triển khai dựa trên nền tảng FAT32 với các tính năng nổi bật như hệ thống phân bổ tệp nhẹ, hoạt động linh hoạt, khả năng xử lý các tệp lớn. Khác với NTFS tương thích với Windows, ExFAT tương thích hơn với hệ điều hành Mac và Linux mặc dù cần đến các phần mềm hỗ trợ.

Tính năng nhật ký chỉ tồn tại trong NTFS hỗ trợ sửa lỗi dữ liệu. Ngoài ra, NTFS sử dụng MFT để lưu trữ số lượng lớn thông tin về các tệp hiệu quả hơn so với File Allocation Table của FAT32 và ExFAT.

Takeaway File System: Cả ba hệ thống tệp đều sở hữu những ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Do đó, chúng được sử dụng với các hệ thống máy tính tương thích phù hợp nhất như máy tính cá nhân hay máy tính doanh nghiệp.

Tổng kết về NTFS

New Technology File System hỗ trợ lưu trữ và xử lý tệp trong các ổ cứng máy tính rất hiệu quả được người dùng ưa chuộng sử dụng. Hy vọng với bài viết chia sẻ trên đây của chúng tôi đã giúp bạn nắm chắc thêm một số thông tin hữu ích liên quan đến NTFS.

Nếu bạn còn bất kỳ câu hỏi nào về nội dung trong bài viết trên, 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.