ntfs

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NTFS（New Technology File System）是微軟公司開發的一種先進檔案系統，首次隨Windows NT作業系統於1993年推出。作為FAT檔案系統的替代品，NTFS提供了更強大的性能、可靠性和安全性，現已成為Windows作業系統的標準檔案系統。

• 1993年：隨Windows NT 3.1首次推出

• 1996年：Windows NT 4.0帶來性能改進

• 2000年：Windows 2000引入加密檔案系統(EFS)等新功能

• 2001年：Windows XP進一步優化並普及NTFS

• 2006年：Windows Vista引入事務NTFS(TxF)等新特性

• 2012年：Windows 8支援更大的NTFS卷和檔案

高可靠性

• 日誌記錄功能可防止系統崩潰導致的數據損壞

• 自動修復能力減少檔案系統錯誤

• 支援壞簇重映射

安全性控制

• 精細的存取控制列表(ACL)

• 支援檔案和目錄級別的權限設置

• 整合加密檔案系統(EFS)功能

大容量支援

• 理論最大卷大小：256TB (Windows 8及以後版本)

• 最大單一檔案大小：16TB

• 支援超大型硬碟和陣列

高性能

• 檔案壓縮功能節省存儲空間

• 磁碟配額管理

• 稀疏檔案支援

• 硬連結和符號連結

主檔案表(MFT)

• NTFS的核心數據結構

• 每個檔案和目錄在MFT中至少有一個條目

• 小型檔案可直接存儲在MFT條目中

檔案屬性

• 標準資訊（時間戳、屬性等）

• 檔案名稱（支援Unicode長檔案名）

• 安全描述符（權限資訊）

• 數據內容（檔案實際數據）

其他重要系統檔案

• $MFTMirr：MFT的備份

• $LogFile：事務日誌

• $Bitmap：卷空間分配狀態

• $Boot：啟動資訊

加密檔案系統(EFS)

• 透明的檔案加密/解密

• 基於公開金鑰加密技術

• 整合Windows安全子系統

磁碟配額

• 限制用戶可使用的磁碟空間

• 追蹤和報告磁碟使用情況

• 可設置警告閾值和硬限制

卷影複製服務(VSS)

• 創建檔案系統的時間點快照

• 支援備份和系統還原

• 允許訪問舊版本檔案

事務NTFS(TxF)

• 將資料庫事務概念引入檔案系統

• 確保檔案操作的原子性

• 防止部分完成的操作導致數據不一致

NTFS vs FAT32

• NTFS支援更大檔案和分區

• NTFS具有安全性和日誌功能

• FAT32兼容性更好，適合移動存儲

NTFS vs exFAT

• exFAT專為快閃記憶體優化

• NTFS功能更全面但開銷更大

• exFAT沒有日誌和權限功能

NTFS vs ReFS

• ReFS是微軟新一代檔案系統

• 更強的數據完整性保護

• 目前NTFS仍更成熟且功能完整

• 跨平台兼容性有限：Mac OS和Linux需第三方驅動才能寫入

• 不適合快閃記憶體：日誌功能可能縮短快閃記憶體壽命

• 系統開銷：相比FAT需要更多系統資源

• 碎片化問題：長期使用後可能產生碎片影響性能

• Windows系統分區

• 大型存儲陣列和伺服器

• 需要安全性和權限控制的環境

• 處理大檔案的專業應用

• 企業數據存儲和共享

NTFS作為Windows平台的標準檔案系統，經過多年發展已成為功能全面、穩定可靠的解決方案，適合大多數現代計算環境的需求。