Čo je to systém súborov a prečo je ich veľa?

Rôzne operačné systémy podporujú rôzne systémy súborov. Vaša vymeniteľná jednotka by mala použiť FAT32 pre najlepšiu kompatibilitu, pokiaľ nie je väčšia a potrebuje NTFS. Jednotky so systémom Mac používajú systém HFS + a nepracujú so systémom Windows. Aj Linux má svoje vlastné systémy súborov.

Bohužiaľ, aj typickí používatelia počítačov potrebujú premýšľať o rôznych súborových systémoch a s tým, s ktorými sú kompatibilné. Tu je to, čo potrebujete vedieť o súborových systémoch - a prečo existuje toľko rôznych.

Súborové systémy 101

Rôzne systémy súborov sú jednoducho rôzne spôsoby organizovania a ukladania súborov na pevný disk, jednotku flash alebo akékoľvek iné úložné zariadenie. Každé úložné zariadenie má jeden alebo viac oddielov a každý oddiel je "naformátovaný" so súborovým systémom. Proces formátovania jednoducho vytvorí v zariadení prázdny súborový systém tohto typu.

Súborový systém poskytuje spôsob, ako oddeliť dáta na jednotke do jednotlivých častí, čo sú súbory. Poskytuje tiež spôsob ukladania údajov o týchto súboroch - napríklad ich názvy súborov, povolenia a ďalšie atribúty. Súborový systém tiež poskytuje index - zoznam súborov na jednotke a kde sú umiestnené na jednotke, takže operačný systém môže vidieť to, čo je na jednotke na jednom mieste, a nie prečesať celý disk a nájsť súbor.

Váš operačný systém musí pochopiť súborový systém, aby mohol zobrazovať jeho obsah, otvárať súbory a ukladať súbory do neho. Ak váš operačný systém nerozumie súborovému systému, možno budete môcť nainštalovať ovládač súborového systému, ktorý poskytuje podporu - alebo jednoducho nemôžete používať súborový systém s daným operačným systémom.

Metafora tu predstavuje systém na ukladanie papiera - bity dát v počítači sa nazývajú "súbory" a sú usporiadané v "súborovom systéme" tak, ako je možné usporiadať papierové súbory v súborových skrinkách. Existujú rôzne spôsoby organizácie týchto súborov a ukladanie údajov o nich - "súborových systémoch".

Ale prečo je toľko?

Nie všetky systémy súborov sú rovnaké. Rôzne systémy súborov majú rôzne spôsoby organizácie svojich údajov. Niektoré systémy súborov sú rýchlejšie ako ostatné, niektoré majú dodatočné bezpečnostné funkcie a niektoré podporné jednotky s veľkými úložnými kapacitami, zatiaľ čo iné pracujú iba na diskoch s menším množstvom pamäte. Niektoré systémy súborov sú robustnejšie a odolnejšie voči poškodeniu súborov, zatiaľ čo iné robia robustnosť pre ďalšiu rýchlosť.

Neexistuje žiadny jeden najlepší súborový systém pre všetky použitia. Každý operačný systém má tendenciu používať vlastný súborový systém, na ktorom pracujú aj vývojári operačného systému. Vývojári spoločnosti Microsoft, Apple a Linuxu pracujú na vlastných súborových systémoch. Nové systémy súborov by mohli byť rýchlejšie, stabilnejšie, lepšie prispôsobené na väčšie úložné zariadenia a mali viac funkcií ako staré.

Existuje veľa práce, ktorá ide do navrhovania súborového systému, a to môže byť vykonané mnohými rôznymi spôsobmi. Súborový systém nie je ako oddiel, ktorý je jednoducho kusom úložného priestoru. Systém súborov určuje, ako sú súbory usporiadané, organizované, indexované a ako sú s nimi spojené metadáta. Tam je vždy priestor na vylepšenie - a zlepšiť - ako sa to robí.

Prepínanie súborových systémov

Každý oddiel je naformátovaný systémom súborov. Niekedy budete môcť "konvertovať" oddiel na iný súborový systém a ponechať si dáta na ňom, ale zriedka je to ideálna voľba. Namiesto toho budete pravdepodobne najprv chcieť skopírovať dôležité údaje z oddielu.

Potom, čo oblasť poskytuje nový súborový systém, je jednoducho záležitosťou "formátovania" tohto súborového systému v operačnom systéme, ktorý ho podporuje. Napríklad, ak máte jednotku naformátovanú v systéme Linux alebo Mac, môžete ju naformátovať pomocou systému NTFS alebo FAT32 v systéme Windows, aby ste získali jednotku vo formáte Windows.

Operačné systémy automaticky formátujú oddiely s príslušným súborovým systémom aj počas inštalácie operačného systému. Ak máte oddiel s formátmi Windows, na ktorý chcete nainštalovať Linux, proces inštalácie systému Linux naformátuje jeho oddiel NTFS alebo FAT32 so systémom súborov Linux, ktorý je preferovaný vašou voľbou Linux.

Ak máte ukladacie zariadenie a chcete na ňom použiť iný súborový systém, jednoducho skopírujte súbory z neho, aby ste ich zálohovali. Potom naformátujte disk pomocou nástroja ako Správa diskov v systéme Windows, GParted v systéme Linux alebo nástroj Disk Utility v systéme Mac OS X.

Prehľad systémov bežných súborov

Tu je rýchly prehľad niektorých bežných súborových systémov, s ktorými sa stretnete. Nie je vyčerpávajúce - existuje veľa iných.

• FAT32: FAT32 je starší súborový systém Windows, ale stále sa používa na zariadeniach s výmennými médiami - len menšie. Väčšie externé pevné disky s kapacitou 1 TB budú pravdepodobne naformátované pomocou systému NTFS. Toto zariadenie budete chcieť používať len s malými pamäťovými zariadeniami alebo s kompatibilitou s inými zariadeniami, ako sú digitálne fotoaparáty, herné konzoly, set-top boxy a ďalšie zariadenia, ktoré podporujú iba súbor FAT32 a nie novší súborový systém NTFS.
• NTFS: Moderné verzie systému Windows - od Windows XP - používajú súborový systém NTFS pre systémový oddiel. Externé jednotky môžu byť naformátované buď s FAT32 alebo NTFS.
• HFS+: Mac používajú HFS + pre svoje vnútorné diskové oddiely a radi si tiež naformátujú externé jednotky s HFS + - je potrebné použiť externú jednotku s Time Machine, aby sa napríklad mohli správne zálohovať atribúty súborového systému. Macy môžu tiež čítať a zapisovať do súborových systémov FAT32, aj keď môžu čítať iba zo systémov súborov NTFS štandardne - potrebujete softvér tretej strany na zápis do súborových systémov NTFS z počítača Mac.
• ext2/ext3/ext4: Systémy súborov Ext2, Ext3 a Ext4 sa často zobrazujú v systéme Linux. Ext2 je starší súborový systém a chýba mu dôležité funkcie, ako je žurnál - ak dôjde k výpadku napájania alebo k havárii počítača pri zapisovaní do jednotky ext2, môže dôjsť k strate dát. Ext3 pridá tieto funkcie robustnosti za cenu nejakej rýchlosti. Ext4 je modernejší a rýchlejší - je to predvolený súborový systém na väčšine linuxových distribúcií a je rýchlejší. Systémy Windows a Mac nepodporujú tieto systémy súborov - pre prístup k súborom v takýchto súborových systémoch budete potrebovať nástroj tretej strany. Z tohto dôvodu je často ideálne formátovať vaše systémové oddiely systému Linux ako ext4 a nechať vymeniteľné zariadenia naformátované pomocou FAT32 alebo NTFS, ak potrebujete kompatibilitu s inými operačnými systémami. Linux dokáže čítať a zapisovať do FAT32 aj NTFS.
• Btrfs: Btrfs - "lepší súborový systém" - je novší súborový systém Linux, ktorý je stále vo vývoji. V súčasnosti to nie je štandardné pre väčšinu linuxových distribúcií, ale pravdepodobne nahradí Ext4 jeden deň. Cieľom je poskytnúť ďalšie funkcie, ktoré umožnia, aby systém Linux mal väčšie množstvo úložného priestoru.
• výmena: V systéme Linux súborový systém "swap" nie je naozaj súborový systém. Oddiel, ktorý je naformátovaný ako "swap", môže byť operačným systémom iba ako swapový priestor - je to ako súbor stránok v systéme Windows, ale vyžaduje vyhradený oddiel.

Existujú aj iné systémy súborov - hlavne v systéme Linux a iných systémoch podobných systému UNIX.

Typický používateľ počítača nemusí vedieť väčšinu z týchto vecí - mal by byť transparentný a jednoduchý - ale poznanie základov vám pomôže porozumieť otázkam typu "Prečo tento Mac formátovaný disk nefunguje s počítačom so systémom Windows?" A "Mal by som formátovať tento pevný disk USB ako FAT32 alebo NTFS?"

Image Credit: Gary J. Wood na Flickr, kleuske na Flickr