Bestandssystemen yvan vander sanden 16 maart 2015
Bij elk operating system is het belangrijk te begrijpen hoe schijven en bestandssystemen werken. Schijven moeten geformatteerd worden met een specifiek bestandssysteem.
Een schijf kan je vastnemen. Een operating system werkt echter met partities en volumes. Die partities zijn niet zichtbaar op de schijf, maar een logische indeling die nodig is om het operating system met de schijf te laten werken.
Figuur: Een harde schijf partitioneren.
Waarom zou je nu meerdere partities op een schijf willen?
MBR partities MBR partities Vaak gebruiken we de Master Boot Record (MBR) om een schijf te verdelen in partities. Je kan op een MBR systeem twee soorten partities maken: Primary partition. Extended partition.
MBR partities MBR disks hebben twee belangrijke beperkingen: De maximum grootte van een partitie is 2TB. Je kan maximum 4 partities op een schijf maken
GPT partities GPT partities De Globally Unique Identifier (GUID) Partition Table (GPT) werd ontworpen omwille van de beperkingen van MBR disks Grotere volumes. GPT heeft een theoretische limit van 9.4 zettabytes (ZB), en Windows ondersteunt GPT schijven tot 256TB. Meer partities. Windows ondersteunt tot 128 GPT partities per hard disk.
GPT partities Enkel harde schijven kunnen geconfigureerd worden als GPT disk. Flash drives werken steeds met MBR partitities. Linux systemen kunnen GPT ook gebruiken om van te booten. Windows kan wel een GPT schijf gebruiken, maar enkel de meest recente systemen met UEFI (Zie hoofdstuk??) kunnen er van booten.
GPT partities Een andere voordeel van GPT disks is dat ze compatibel zijn met applicaties die een MBR disk verwachten. Een GPT disk bevat een tabel die een MBR simuleert.
GPT partities Figuur: Een partitie bekijken via Disk Management.
Recovery Partitie Recovery Partitie Veel computerfabrikanten zetten een Recovery Partitie op de computers die ze verkopen. Dit is een partitie op de harde schijf die de gebruiker kan starten via een speciale toets. De echte wereld Een recovery partitie is meestal niet zichtbaar op het systeem. Er wordt geen drive letter aan toegekend om te voorkomen dat de partitie besmet zou worden met een virus. Veel fabrikanten voorzien geen installatie CD s meer bij de computers die ze verkopen. De recovery partitie is dus de enige optie om het systeem opnieuw te installeren.
Basis en Dynamic Disks Basis en Dynamic Disks Windows systemen kennen twee soorten schijven: basic disks en dynamic disks. tot 2000 partities per schijf software RAID, maar enkel 0,1 en 5 Opmerking Dit geldt enkel voor RAID via dynamische schijven. Een hardware RAID systeem heeft niets met Windows te maken en kan dus met elke versie werken.
Basis en Dynamic Disks Striped Volumes Je kan een striped volume maken met dynamische schijven. Die bevat ruimte op meer dan één fysieke schijf. Je zal bijvoorbeeld de helft van een bestand op de ene, en de helft van een bestand op een andere schijf bewaren. Zo kan je op beide schijven tegelijk delen van het bestand lezen of schrijven, wat de performantie van je systeem verhoogt.
Basis en Dynamic Disks Mirrored Volumes (RAID-1) Vanaf Windows 7 zijn mirrored volumes mogelijk op dynamische schijven. Dit is een systeem met twee schijven, waarbij alle data op beide schijven wordt bewaard. Als een schijf stuk gaat, dan staat de informatie nog altijd op de andere schijf. De schijven moet partities bevatten van dezelfde grootte.
Basis en Dynamic Disks Disk Spanning Een andere mogelijkheid van een dynamische schijf is het opzetten van spanning: partities op verschillende fysieke schijven worden gecombineerd tot één volume. Disk Spanning geeft je geen hogere datasnelheid of fout tolerantie!
Een bestandssysteem dient om bestanden en mappen te bewaren en terug te vinden op een harde schijf. Elk bestandssysteem heeft zo zijn eigen karakteristieken. Het is belangrijk dat je het verschil kent, zodat je het meest geschikte bestandssysteem kan kiezen. NTFS is op een Windows computer meestal de beste keuze, maar er zijn andere mogelijkheden.
Clusters
Clusters Clusters Bestandssystemen gebruiken een tabel om de plaats van bestanden op een schijf terug te vinden. In die tabel worden de clusters gezet waar het bestand zich bevindt. Het operating system gebruikt die informatie om het bestand te laden van de schijf. De grootte van een cluster is afhankelijk van het bestandssysteem, maar dikwijls is dat 4.096 bytes (4KB). Het komt dus vaak voor dat een bestand bewaard wordt in meer dan één cluster.
Clusters Fragmentatie Bestanden worden in het beste geval opgeslagen in opeenvolgende clusters zodat de schijf kan beginnen met het bestand te lezen op de eerste cluster en dan verder kan lezen tot de hele file in het geheugen zit. Helaas lukt dat niet altijd. Symptomen zijn: Disk trashing. Minder performantie.
Clusters De echte wereld Als je systeem traag is en disk LED voortdurend oplicht, kijk dan met de Disk Defragmenter na of het systeem gefragmenteerd is. Is dat niet zo, dan heb je waarschijnlijk meer geheugen nodig.
Clusters Bad Sectors Een harde schijf bevat wel eens sectoren die niet meer werken. Zolang het systeem weet welke sectoren dat zijn, is er geen probleem. Wanneer je een schijf formatteert dan zullen alle sectoren gecontroleerd worden en worden de slechte sectoren gemarkeerd. Je kan ook het commando chkdsk gebruiken om dit te doen na het formatteren.
FAT16 en FAT32 FAT16 en FAT32 FAT versies FAT16 FAT32 Maximum partitie grootte 4 GB 32 GB Maximum bestandsgroottte 2 GB 4 GB
FAT16 en FAT32 Opmerking Bestanden groter dan 4GB op een FAT systeem plaatsen kan niet. Je krijgt de melding dat er onvoldoende plaats is op de schijf.
FAT16 en FAT32 De echte wereld Als je een FAT32 partitie maakt in Windows, dan ben je beperkt tot 32GB. Met andere systemen zoals Linux kan je wel grotere FAT32 partities maken, en Windows kan die nog steeds gebruiken.
NTFS NTFS NTFS is veiliger, performanter en heeft meer mogelijkheden dan FAT. Enkele highlights zijn: File en Folder permissies. Encryptie. Compressie. Grote volumes. Efficiënt. Fout-tolerantie.
NTFS Opmerking Je kan encryptie of compressie toepassen op een NTFS drive. Maar niet beiden.
Andere bestandssystemen Andere bestandssystemen Het Compact disk file system (CDFS) is een standaard om optische schijven te gebruiken. De officiële naam is ISO 9660 en zowat elk OS ondersteund dit formaat. Linux (en dus ook Mac OS) gebruikt andere bestandssystemen, zoals EXT3 en ReiserFS. Die komen in een later hoofdstuk aan bod.
Figuur: Disk Management. Disk Management Disk Management
Disk Management Disk Status Unreadable. Foreign. Online. Online (Errors). Offline. Missing. Failed.
Disk Management Partities Aanpassen Partities maken. Formatteren. Verwijderen. Een partitie Mounten. Een partitie verkleinen. Drive letter aanpassen. Een partitie uitbreiden.
Disk Management Formatteren Voordat een OS data kan lezen en schrijven op een partitie, moet die geformatteerd worden. Tegenwoordig formatteer je meestal als NTFS, maar het kan ook met FAT. Als je een bestaande partitie formatteert, dan verwijder je alle data van die partitie. Neem dus steeds een backup als je die data misschien nog nodig hebt.
Disk Management De echte wereld In feite verwijder je door te formatteren niet de data, maar alle verwijzingen naar die data.
Disk Management Je hebt bij het formatteren twee mogelijkheden: Volledig formatteren. Snel formatteren.
Disk Management Je kan een schijf ook formatteren via de console: format volume /fs:file-system Als je bijvoorbeeld de P schijf wil formatteren met NTFS, dan typ je het volgende: format p: /fs:ntfs
Disk Management Een Partitie Mounten De echte wereld Je kan volumes enkel mounten op lege NTFS folders.
Disk Management Figuur: Een partitie mounted als een folder.
Disk Management Ook via de console zie je het verschil met een gewone directory. Als je het dir commando uitvoert, zie je <JUNCTION> in plaats van <DIR>.
Diskpart Diskpart Diskpart kan je gebruiken om een partitie te maken via de command prompt. Het voordeel is dat je het ook kan gebruiken wanneer Disk Management niet beschikbaar is. Als oefening kan je de omgeving eens openen en de partities oplijsten die op disk 0 staan.
Diskpart Figuur: Diskpart in actie.
Chkdsk Chkdsk Het commando chkdsk is belangrijk om problemen met schijven en RAID arrays te vinden. Als je het commando uitvoert zonder opties zal het de huidige schijf controleren, maar om fouten te repareren zal je switches moeten gebruiken. chkdsk /f chkdsk /r
Chkdsk Opmerking Windows zal ook zelf tijdens het opstarten chkdsk uitvoeren als het vermoedt dat er fouten zitten op de schijf. Wanneer je chkdsk probeert uit te voeren op een schijf die in gebruik is, dan zal Windows aangeven dat dat niet kan.
Convert Convert Als je een partitie wil converteren van FAT naar NTFS, dan kan dat met het commando convert. Bovendien kan dit zonder verlies van data. convert e: /fs:ntfs Om van een NTFS een FAT partitie te maken moet je ze opnieuw formatteren.
Disk Defragmenter en Defrag Disk Defragmenter en Defrag
Disk Cleanup Figuur: Disk Cleanup.
Je kan een share maken om een folder te delen met andere gebruikers. De folder is dan beschikbaar op het netwerk. In grotere organisaties worden die shares meestal gemaakt op file servers om het overzicht te behouden, maar het kan ook op je eigen computer.
Shares die je gebruikt via het netwerk zijn toegankelijk via de Universal Naming Convention (UNC). Een UNC path ziet er bijvoorbeeld uit als \\ServerName\shareName. Als je bijvoorbeeld een folder notities deelt op een computer met de naam fileserver, dan is het UNC path \\fileserver\notities. Deze naam is niet hoofdlettergevoelig.
Je kan ook zien welke shares er op een systeem beschikbaar zijn via het volgende commando: net share
Administrative Shares Administrative Shares Administrative shares eindigen op een dollar teken ($) en zijn verborgen. C$, D$, etc Print$ Admin$
Administrative Shares De echte wereld Je kan ook aan je eigen shares een dollarteken toevoegen als je ze wil verbergen!
Local Shares Local Shares Figuur: Shares bekijken via Computer Management.
Offline Files Offline Files Gebruikers hebben toegang tot shared files zolang als ze verbonden zijn via het netwerk. Als die verbinding wegvalt, dan kunnen ze ook niet meer aan die bestanden. Omdat dat soms nogal vervelend is bestaat de feature offline files.