Ổ cứng của bạn sử dụng một trong ba hệ thống tệp — đây là lý do tại sao nó quan trọng khi bạn định dạng

Nếu bạn đã sử dụng máy tính Windows, rất có thể bạn đã gặp các hệ thống tệp NTFS, exFAT và FAT32, ngay cả khi bạn không biết điều đó.

Mặc dù hầu hết mọi người không thực sự phải tương tác với các hệ thống này nữa, nhưng việc hiểu chúng là gì và cách chúng hoạt động là quan trọng. Mặc dù tiện ích định dạng Windows thường chọn đúng định dạng cho phương tiện đang được sử dụng, đôi khi bạn sẽ cần ghi đè điều đó. Vậy hãy cùng xem ba hệ thống tệp chính của Windows thực sự là gì.

Hệ thống tệp thực sự làm gì

Giữ cho ngôi nhà của bạn gọn gàng

Hệ thống tập tin đơn giản là nguyên tắc tổ chức cho thông tin được lưu trên thiết bị đó. Hệ thống phân loại thập phân Dewey mà các thư viện sử dụng để tổ chức và truy xuất sách một cách nhanh chóng thực chất là một hệ thống tập tin.

Nếu không có một cách nào đó để tổ chức dữ liệu, bạn chỉ có một ổ SSD, ổ cứng, hoặc USB đầy dữ liệu nhị phân thô mà không có cách nào để hiểu được tất cả.

Mỗi khi bạn lưu một tập tin hoặc ghi dữ liệu lên đĩa, hệ điều hành phải giải quyết một loạt vấn đề. Tập tin nên được lưu ở đâu? Những phần nào của ổ đĩa là trống? Tập tin được đặt tên gì? Ai có quyền truy cập nó? Tập tin có thay đổi gần đây không? Hệ thống tập tin xử lý tất cả những điều đó.

Ổ đĩa được chia thành những phần lưu trữ nhỏ được gọi là "cụm". Hệ thống tệp theo dõi các cụm nào thuộc về tệp nào. Nó cũng lưu trữ siêu dữ liệu (dữ liệu về dữ liệu), đó là cách bạn biết tệp đó được gọi là gì, khi nào nó được tạo ra và những thông tin khác.

Vì một hệ thống tập tin chỉ là một hệ thống tổ chức, bạn có thể có nhiều hệ thống tập tin trên một đĩa vật lý. Nếu bạn phân vùng một ổ đĩa, bạn có thể chọn một hệ thống tập tin khác cho mỗi phân vùng. Nếu bạn chạy hai hệ điều hành Windows và Linux, thì một trong hai hệ điều hành có thể không thể nhìn thấy tất cả các phân vùng trên ổ đĩa. Một hệ điều hành phải hỗ trợ một sơ đồ phân vùng và hệ thống tập tin để làm việc với nó.

Đó là những điều cơ bản về hệ thống tệp, vì vậy bây giờ hãy cùng tìm hiểu ba hệ thống lớn trên Windows.

FAT32: Tàn dư cổ xưa kiên quyết không chết

Đủ chất béo để sống sót

Trong ba hệ thống tệp ở đây, FAT32 là hệ thống lâu đời nhất. Nó xuất phát trực tiếp từ thời đại DOS và là người kế nhiệm của FAT16 cùng các biến thể cũ hơn. Phần "FAT" là viết tắt của Bảng Phân Bổ Tệp và đó là cơ chế cốt lõi được sử dụng ở đây để tổ chức các tệp. Phần "32" đề cập đến số bit mà hệ thống này dùng để định địa chỉ dữ liệu. Điều đó sẽ quan trọng ngay sau đây, vì vậy đừng quên.

Về cơ bản, như tên gọi, FAT32 duy trì một bảng khổng lồ các danh sách liên kết cho các tập tin của bạn. Mỗi cụm trên ổ đĩa của bạn được ghi một mục vào bảng, và nếu một tập tin trải dài trên nhiều cụm, chúng được liên kết với nhau trong bảng.

FAT là một giải pháp tuyệt vời khi nó xuất hiện vì nó đơn giản, dễ hiểu, và máy tính khi đó có dung lượng lưu trữ rất nhỏ so với hiện nay. Vậy tại sao không lưu tất cả trên một bảng khổng lồ?

Vấn đề với FAT32 là khi dung lượng ổ đĩa ngày càng tăng, và kích thước tệp cũng tăng theo, chúng ta đã gặp phải một giới hạn nghiêm ngặt. Bởi vì FAT32 sử dụng địa chỉ 32-bit, bạn không bao giờ có thể có một tệp lớn hơn 4GB. Nó không chỉ liên quan đến giới hạn kích thước tệp. FAT32 trở nên kém hiệu quả khi ổ đĩa quá lớn. Việc sử dụng bảng khổng lồ đó sẽ gây ảnh hưởng tới hiệu năng khi bạn chuyển từ ổ cứng 40MB sang ổ 40GB hoặc 4TB. Cơ bản, FAT32 không mở rộng được và nó cũng thiếu các tính năng bảo mật và tính toàn vẹn dữ liệu đã trở nên thiết yếu.

exFAT: FAT32 được hiện đại hóa cho bộ nhớ flash

Lớn hơn, tốt hơn, nhưng chỉ cho công việc phù hợp

Khi các ổ đĩa flash và thẻ SD trở nên phổ biến hơn, những hạn chế của FAT32 bắt đầu trở nên không thể bỏ qua. Microsoft đã phản ứng bằng cách tạo ra exFAT, viết tắt của Bảng Phân bổ Tệp Mở Rộng.

exFAT không có giới hạn tệp 4GB, và nó hoạt động hoàn toàn tốt trên các ổ dung lượng lớn nhiều terabyte. Một thay đổi quan trọng là việc sử dụng bitmap cấp phát, giúp hệ thống theo dõi dung lượng lưu trữ khả dụng hiệu quả hơn thay vì phải quét liên tục bảng cấp phát.

exFAT cũng giảm bớt việc ghi không cần thiết, điều này rất quan trọng đối với độ bền của bộ nhớ flash. Nó cũng tốt hơn nhiều trong việc ngăn chặn phân mảnh, xử lý các tệp lớn với ít ảnh hưởng đến hiệu suất, do đó lý tưởng cho việc lưu trữ phương tiện. Đây là định dạng tiêu chuẩn cho thẻ SD, ổ flash, và thậm chí là ổ cứng ngoài. Thêm vào đó, Linux, macOS và Windows đều hiểu exFAT, vì vậy đây là một trong số ít định dạng bạn có thể sử dụng để chuyển tập tin giữa các hệ thống này.

Điểm hạn chế là exFAT thiếu cơ chế ghi nhật ký và hệ thống quyền. Nó không phục hồi tốt khi mất điện, và không phù hợp để làm hệ thống tập tin chính cho ổ đĩa OS. Đó là lý do tại sao phương tiện ngoại vi sử dụng exFAT theo mặc định trong Windows, nhưng không phải ổ đĩa nội bộ.

NTFS: Hệ thống tệp nặng ký được xây dựng cho máy tính hiện đại

Nó có những gì hệ điều hành cần

NTFS hay Hệ thống tệp Công nghệ Mới là hệ điều hành mà Windows hiện đại chạy trên đó, và nó được thiết kế để thay thế FAT cho các ổ đĩa hệ thống bên trong. Tất nhiên, bạn có thể định dạng bất cứ thứ gì bằng NTFS, nhưng hầu hết các ưu điểm của nó có ý nghĩa nhất đối với các ổ đĩa PC bên trong.

NTFS được xây dựng từ đầu với tính đáng tin cậy, bảo mật và khả năng mở rộng trong tâm trí. Những vấn đề này thực ra chưa tồn tại khi FAT được hình thành. Cốt lõi của nó là MFT hay Master File Table lưu trữ thông tin chi tiết về mọi tệp và thư mục trong một cơ sở dữ liệu trung tâm. MFT làm cho việc đánh chỉ mục tốt hơn, tìm kiếm nhanh hơn, và nhờ vào việc ghi nhật ký nên nó bền bỉ hơn rất nhiều.

Ví dụ, với việc ghi nhật ký, các thay đổi dự kiến sẽ được thực hiện được lưu lại trước khi chúng được thực hiện. Vì vậy, nếu mất điện và quá trình bị gián đoạn, hệ điều hành sẽ biết những thứ được dự kiến trông như thế nào và có khả năng phục hồi máy tính về trạng thái đúng của nó. Đó chỉ là phần nổi của tảng băng. NTFS bao gồm một loạt các tính năng nâng cao:

• Nén tệp
• Mã hóa
• Hạn mức ổ đĩa
• Liên kết tượng trưng
• Bản sao bóng và ảnh chụp nhanh
• Hỗ trợ với khối lượng lớn
• Tệp thưa
• Kiểm tra cấp tệp

Nhược điểm là NTFS nặng và phức tạp. Vì vậy bạn thực sự chỉ nên sử dụng nó cho các ổ đĩa hệ thống, và có thể là các ổ đĩa ngoài với dữ liệu quan trọng cần mức độ bảo mật và mã hóa cao.

Hệ thống tệp nào bạn thực sự nên sử dụng ngày nay?

May mắn thay, đây là một câu hỏi dễ trả lời. FAT32 chỉ có ý nghĩa đối với các thiết bị cũ, như những chiếc TV cũ có thể phát media từ USB. Bạn cần tuân theo một phương pháp đặc biệt để định dạng ổ USB sang FAT32, nhưng bạn vẫn có thể làm điều đó khá dễ dàng.

Sử dụng exFAT trên tất cả các ổ đĩa ngoại trừ ổ đĩa Windows nội bộ. Chỉ sử dụng NTFS trên các ổ đĩa ngoài nếu bạn cần tận dụng các tính năng đặc biệt của nó như đã liệt kê ở trên và không bao giờ cần sử dụng nó với hệ điều hành khác. Mặc dù bạn có thể đọc các ổ đĩa NTFS trên Mac, nhưng bạn cần phần mềm của bên thứ ba để thay đổi chúng. Vì vậy, một lần nữa, exFAT là lựa chọn tốt nhất trong hầu hết các trường hợp.