对“当器:图的 文件系统 6.7.1 Windows2000文件系统概述 Windows2000支持传统的FAT文件系统 Windows2000支持FAT32文件系统 Windows nt则提供一个全新的文件系统 NTFS
6.7实例研究：Windows 2000 文件系统 ◼ 6.7.1 Windows 2000文件系统概述 ◼ Windows 2000支持传统的FAT文件系统 ◼ Windows 2000支持FAT32文件系统 ◼ Windows NT则提供一个全新的文件系统 NTFS
可恢复性:NTFS提供了基于事务处理模式的文件系统恢复,并支 持对重要文件系统信息的冗余存储,从而满足了用于可靠的数据存 储和数据访问的要求。 ●安全性:NTFS利用操作系统提供的对象模式和安全描述体来实现 数据安全性。在 Windows200中,安全描述体(访问控制表或ACL 需存储一次就可在多个文件中引用,从而进一步节省磁盘空间。 ●文件加密:在 Windows2000中,加密文件系统EFS与NTFS机密集 成,允许在NTFS卷上存储加密文件 ●数据冗余和容错:NTFS借助于分层驱动程序模式提供容错磁盘, RAD技术允许借助于磁盘镜像技术,或通过奇偶校验和跨磁盘写入 来实现数据冗余和容错。 ●大磁盘和大文件:NTFS采用64位分配簇,从而大大扩充了磁盘卷 容量和文件长度。 ●多数据流:在NTFS中,每一个与文件有关的信息单元,如文件名 所有者、时间标记、数据内容,都可以作为文件对象的一个属性, 并由一个流( stream)简单的字节队列组成 ●基于 Unicode的文件名:NTFS采用16位的 Unicode字符来存储文 件名、目录和卷,适用于各个国家与地区,每个文件名可以长达255 个字符,并可以包括 Unicode字符、空格和多个句点
◼ NTFS具有以下的特性： ◼ l 可恢复性：NTFS提供了基于事务处理模式的文件系统恢复，并支 持对重要文件系统信息的冗余存储，从而满足了用于可靠的数据存 储和数据访问的要求。 ◼ l 安全性：NTFS利用操作系统提供的对象模式和安全描述体来实现 数据安全性。在Windows2000中，安全描述体(访问控制表或ACL) 只需存储一次就可在多个文件中引用，从而进一步节省磁盘空间。 ◼ l文件加密：在Windows2000中，加密文件系统EFS与NTFS机密集 成，允许在NTFS卷上存储加密文件。 ◼ l 数据冗余和容错：NTFS借助于分层驱动程序模式提供容错磁盘， RAID技术允许借助于磁盘镜像技术，或通过奇偶校验和跨磁盘写入 来实现数据冗余和容错。 ◼ l大磁盘和大文件：NTFS采用64位分配簇，从而大大扩充了磁盘卷 容量和文件长度。 ◼ l 多数据流：在NTFS中，每一个与文件有关的信息单元，如文件名、 所有者、时间标记、数据内容，都可以作为文件对象的一个属性， 并由一个流（stream）——简单的字节队列组成。 ◼ l基于Unicode的文件名：NTFS采用16位的Unicode字符来存储文 件名、目录和卷，适用于各个国家与地区，每个文件名可以长达255 个字符，并可以包括Unicode字符、空格和多个句点
的体系结 元 中索引文件属性,从而可以有效地定位匹配各种标准文件。在 Windows2000中,这种索引机制被扩展到其他属性,如对象ID 对属性(例如基于OLE上的复合文件)的本地支持,包括对这些属 性的一般索引支持。属性作为NTFS流在本地存储,允许快速査 询 ●动态添加卷磁盘空间:在 Windows2000中,增加了不需要重新 引导就可以向NTFS卷中添加磁盘空间的功能 ●动态坏簇重映射:可加载的NTFS容错驱动程序可以动态地恢复 和保存坏扇区中的数据。 ●磁盘配额:在 Windows2000中,NTFS可以针对每个用户指定 磁盘配额,从而提供限制使用磁盘存储器的能力。 ●稀疏文件:在 Windows2000中,用户能够创建文件,并且在扩 展这些文件时不需要分配磁盘空间就能将这些文件扩展为更大。 另外,磁盘的分配将推迟至指定写入操作之后 ●压缩技术:在 Windows2000中,避免解压和再压缩在整个网络 中传递的压缩文件数据,减少了服务器的CPU开销
◼ l通用的索引机制：NTFS的体系结构被组织成允许在一个磁盘卷 中索引文件属性，从而可以有效地定位匹配各种标准文件。在 Windows 2000中，这种索引机制被扩展到其他属性，如对象ID。 对属性(例如基于OLE上的复合文件)的本地支持，包括对这些属 性的一般索引支持。属性作为NTFS流在本地存储，允许快速查 询。 ◼ l动态添加卷磁盘空间：在Windows2000中，增加了不需要重新 引导就可以向NTFS卷中添加磁盘空间的功能。 ◼ l动态坏簇重映射：可加载的NTFS容错驱动程序可以动态地恢复 和保存坏扇区中的数据。 ◼ l磁盘配额：在Windows2000中，NTFS可以针对每个用户指定 磁盘配额，从而提供限制使用磁盘存储器的能力。 ◼ l稀疏文件：在Windows2000中，用户能够创建文件，并且在扩 展这些文件时不需要分配磁盘空间就能将这些文件扩展为更大。 另外，磁盘的分配将推迟至指定写入操作之后。 ◼ l压缩技术：在Windows2000中，避免解压和再压缩在整个网络 中传递的压缩文件数据，减少了服务器的CPU开销
■●分布式链接跟踪:在 Windows2000中,NTFS支持 文件或目录的唯一D号的创建和指定,并保留文件 或目录的D号。通过使用唯一的|D号,从而实现分 布式链接跟踪。这一功能将改进当前的文件引用存 储方式(例如,在OLE链接或桌面快捷方式中)。重命 名目标文件的过程将中断与该文件的链接。重命名 个目录将中断所有此目录中的文件链接及此目录 下所有文件和目录的链接 ●POSX支持:如支持区分大小写的文件名、链接 命令、POSⅨ时间标记等。在 Windows2000中,还 允许实现符号链接的重解析点,仲裁文件系统卷的 裝配点和远程存储“分层存储管理(HSM)
◼ l分布式链接跟踪：在Windows2000中，NTFS支持 文件或目录的唯一ID号的创建和指定，并保留文件 或目录的ID号。通过使用唯一的ID号，从而实现分 布式链接跟踪。这一功能将改进当前的文件引用存 储方式(例如，在OLE链接或桌面快捷方式中)。重命 名目标文件的过程将中断与该文件的链接。重命名 一个目录将中断所有此目录中的文件链接及此目录 下所有文件和目录的链接。 ◼ l POSIX支持：如支持区分大小写的文件名、链接 命令、POSIX时间标记等。在Windows2000中，还 允许实现符号链接的重解析点，仲裁文件系统卷的 装配点和远程存储“分层存储管理(HSM)”
是快 分布式文件系统DFS)是用于 Windows2000服 务器上的一个网络服务器组件,DFS能够使用 户更加容易地找到和管理网上的数据。使用 DFS,可以更加容易地创建一个单目录树,该 目录树包括多文件服务器和组、部门或企业中 的文件共享。 另外,DFS可以给予用户一个单一目录,这 目录能够覆盖大量文件服务器和文件共享,使 用户能够很方便地通过“浏览”网络去找到所 需要的数据和文件。浏览DFS目录是很容易的 因为不论文件服务器或文件共享的名称如何, 系统都能够将DFS子目录指定为逻辑的、描述 性的名称
Windows 2000提供分布式文件服务 ◼ 分布式文件系统(DFS)是用于Windows 2000服 务器上的一个网络服务器组件，DFS能够使用 户更加容易地找到和管理网上的数据。使用 DFS，可以更加容易地创建一个单目录树，该 目录树包括多文件服务器和组、部门或企业中 的文件共享。 ◼ 另外，DFS可以给予用户一个单一目录，这一 目录能够覆盖大量文件服务器和文件共享，使 用户能够很方便地通过“浏览”网络去找到所 需要的数据和文件。浏览DFS目录是很容易的， 因为不论文件服务器或文件共享的名称如何， 系统都能够将DFS子目录指定为逻辑的、描述 性的名称
I/0管理器 录事务 日志文件服务 NTFS驱动程序 写镜像或带 区的卷 读写文件 写高速缓存 转存日 志文件 把数据 容错驱动程序 从磁盘 高速缓存管理器 加载到 内存 磁盘驱动程序 访问映射的文件或转存高速 缓存 虚拟内存管理器
6.7.2NTFS的实现层次 ◼ I/O管理器 NTFS驱动程序 容错驱动程序 磁盘驱动程序 日志文件服务 高速缓存管理器 虚拟内存管理器 纪录事务 读写文件 把数据 从磁盘 加载到 内存 写高速缓存 访问映射的文件或转存高速 缓存 转存日 志文件 读写镜像或带 区的卷 读写 磁盘
2爱裂 日志文件服务(LFS)是为维护磁盘写入的日志 而提供服务的NTFS的一部分。此日志文件用 于在系统失败时恢复NTFS的己格式化的卷。 高速缓存管理器是 Windows2000的执行体组 件,它为NTFS以及包括网络文件系统驱动程 序(服务器和重定向程序)的其他文件系统驱动 程序提供系统范围的高速缓存服务
◼ 日志文件服务(LFS)是为维护磁盘写入的日志 而提供服务的NTFS的一部分。此日志文件用 于在系统失败时恢复NTFS的己格式化的卷。 ◼ 高速缓存管理器是Windows 2000的执行体组 件，它为NTFS以及包括网络文件系统驱动程 序(服务器和重定向程序)的其他文件系统驱动 程序提供系统范围的高速缓存服务
2爱裂 Windows2000虚拟内存管理器 Windows2000的所有文件系统通过把高 速缓存文件映射到虚拟内存,然后访问 虚拟内存来访问它们。为此,高速缓存 管理器提供了一个特定的文件系统接口
◼ Windows2000虚拟内存管理器 Windows2000的所有文件系统通过把高 速缓存文件映射到虚拟内存，然后访问 虚拟内存来访问它们。为此，高速缓存 管理器提供了一个特定的文件系统接口
对象管理器数据结构 NTFS数据结构 NTFS数据库 (用来管理磁盘的内存结构) (磁盘上的结构) 句柄表 流控 制块 控制块 主控文件表 数据属性 文件对象 文件对象
NTFS数据结构 ◼ 对象管理器数据结构 句柄表 进程 文件对象 文件对象 NTFS数据库 （磁盘上的结构） 主控文件表 NTFS数据结构 （用来管理磁盘的内存结构） 数据属性 用户定义 属性 文件 控制块 流控 制块
好 ■■■ NTFS卷中存放的所有数据都包含在一个 NTFS元数据文件中,包括定位和恢复文 件的数据结构、引导程序数据和记录整 个卷分配状态的位图
6.7.3 NTFS在磁盘上的结构 ◼ NTFS卷中存放的所有数据都包含在一个 NTFS元数据文件中，包括定位和恢复文 件的数据结构、引导程序数据和记录整 个卷分配状态的位图