New Technology File System - NTFS

ان‌تی‌اف‌اس یا سیستم فایل با فناوری نو (NTFS یا New Technology File System) استاندارد فایل سیستم‌های موجود در خانواده ویندوزهای NT است که از جمله آنها می‌توان به ویندوزهای 2000، XP و 2003 اشاره نمود.

ان‌تی‌اف‌اس جانشين HPFS می‌‌باشد که توسط مایکروسافت و آی‌بی‌ام برای سیستم عامل OS/2 طراحی شده بود و قرار بود به‌عنوان جانشینی برای فایل سیستم جدول تخصیص فایل (FAT) که در داس (MS-DOS) استفاده می‌‌شد بکار گرفته شود. HPFS چندین مزیت نسبت به FAT داشت از جمله پشتیبانی از فوق داده (metadata)، استفاده از ساختارهای پیشرفته داده با هدف افزایش کارایی، قابلیت اطمینان و بهره‌برداری بهینه از فضای دیسک. NTFS تمامی این قابلیتها را به همراه مزیتهایی چون فهرستهای کنترل دسترسی (acl) و ثبت وقایع سیستم فایل (file system journaling) را بصورت یکجا در خود دارد.


نگارش‌ها
NTFS سه نگارش کلی دارد: v1.2 که در ویندوز NT نگارشهای 3.51 و 4 استفاده می‌شود، v3.0 که در ویندوزهای سری 2000 بکاررفته و v3.1 که در ویندوزهای XP و Server 2003 تعبیه شده است. در برخی موارد به این نگارش به ترتیب با اسامی 4.0، 5.0 و 5.1 به دلیل اینکه (هسته سیستم عامل - Kernel) ویندوزهای NT که این فایل سیستم‌ها با آنها همراه بوده‌اند با این شماره‌ها مشخص می‌شوند. نگارشهای جدیدتر با ویژگیهای جدیدتری همراه شده‌اند: از ویندوز 2000 به بعد ویژگی سهمیه‌بندی (quotas) باب گشت. ویندوزهای 95، 98، 98SE و ME بصورت ذاتی نمی‌توانند NTFS را پوشش دهند، اما توسط نرم‌افزارهای ویژه‌ای می‌توان این خصوصیت را اضافه نمود.

در NTFS هر چیزی که با فایل مرتبط می‌‌باشد (نام فایل، ظرفیت فایل، فهرستهای دسترسی و همچنین محتوای فایل) به عنوان فوق داده ذخیره می‌شوند. این ویژگی ظریف باعث می‌شود تا تغییرات آتی که به سبب توسعه سیستم عاملها به آسانی انجام گردد. به عنوان مثال جالب می‌توان به ویژگی‌های جدید ActiveDirectory مانند فهرست بندی (indexing) که به راحتی پس از طراحی NTFS توانسته با این فایل سیستم توسعه یابد.

NTFS در باطن بصورت درختهای دودویی [Binary Trees] طراحی گشته تا بتواند اطلاعات سیستم فایل را نگهداری نماید; همچنین می‌تواند باعث افزایش سرعت دسترسی و کاهش پراکندگی اطلاعات بروی دیسک شود. یک دفتر ثبت وقایع (file system journal) استفاده می‌شود تا درستی (integrity) خود سیستم فایل (و نه داده‌های موجود مربوط به هر فایل). سیستم‌هایی که از NTFS استفاده می‌کنند با قابلیت اعتماد بالا شناخته می‌شوند، یک ویژگی مهم که طبیعت غیر قابل اطمینان و غیرثبات ‌پذیر مربوط به سیستم‌های NT قدیمی را بهبود می‌‌بخشد.

جزئیات مربوط به پیاده سازی درونی NTFS پوشیده است، به همین دلیل برخی توسعه دهندگان ثالث (third-part vendors) راه بسیار مشکلی را برای پیاده سازی این فایل سیستم توسط روش مهندسی معکوس (Reverse Engineering) پیموده اند. در حال حاضر Kernel لینوکس دارای ماجولهایی است که امکان خوانده شدن این فایل سیستم را به کاربران این سیستم عامل می‌‌دهد. به دلیل پیچیدگیهای ذاتی این فایل سیستم و همچنین هزینه‌های بالای مالی و انسانی که باید برای دستیابی به تمامی ویژگیهای این فایل سیستم از جمله نوشتن صرف شود سرعت پیشرفت این فرایند پایین است (پیاده سازی NTFS روی سیستم عاملهای باز متن و آزاد مانند Linux). به عنوان یک سرهم بندی (workaround: حالتی که ایراد موجود در یک نرم افزار بدون تصحیح آن ایراد برطرف گردد)، پروژه‌ای که با نام Captive NTFS شناخته می‌شود بوجود آمده که این امکان را می‌‌دهد تا دسترسی NTFS را با تعبیه یک interface با نام ntfs.sys که در اکثر سیستم‌های NTFS موجود می‌‌باشد (در تمامی ویندوزهای NT) پیاده سازی نمود. به این طریق می‌توان با سرعت پایین خواندن/نوشتن این فایل سیستم را پشتیبانی نمود، تعدادی از افراد حتی از دست دادن داده‌ها را نیز گزارش نموده‌اند.

مایکروسافت ابزاری را برای تبدیل فایل سیستم‌های FAT به NTFS در اختیار کاربران قرارداده که امکانات دیگری را در خود ندارد. برنامهٔ جداسازی فضای حافظه بنام Partition Magic از شرکت Power Quest و یک برنامه بازمتن بنام NTFS Resize Utility نیز می‌توانند این کار را با امکانات بهتری انجام دهند.