討論 - NTFS 與 FAT 格式的認識

[逍遙秋水任風愁]

從DOS年代開始，Win3x、Win9x、WinME…相信大家都對FAT16與FAT32格式相當熟悉。而使用過WinNT、Win2k、WinXP的人又會認識一個新的格式，就是NTFS了。到底這兩種格式有什麼不同，又如何能在這兩種格式間轉換，下面將一一為你介紹。

FAT16
這個話說在上古的DOS時代，由於CPU不夠快，硬碟速度也很慢，所以在希望電腦速度能加快的期望之下，就只有盡可能的加速硬碟中檔案的存取速度了，這也是當時電腦增進效能的關鍵之一。
那要如何做呢？首先要了解到，檔案在磁碟上是以一個稱為叢集(Cluster)為單位的方式來儲存，也就是說任何檔案不論大小，在磁碟中所佔的空間都一定是叢集大小xN (N為自然數)，因此為了加快檔案的存取或執行速度，適度的將一個叢集單位所佔用的容量提高會有不錯的效果(因為一次就可以將較多的內容從硬碟中讀取出來)，所以當初的FAT16規格便針對當時的硬碟容量不同而制定了不同的叢集單位大小，大致如下：

硬碟容量 一個叢集大小
0~31MB 512Bytes
32~64MB 1KB
64~127MB 2KB
128~255MB 4KB
256~511MB 8KB
512~1023MB 16KB
1024~2048MB 32KB

由這個表可以看出，當初的硬碟肯定是個奢侈品，如果在當時有個2GB的硬碟肯定讓大多數的人羨慕到不行，現在卻是丟在路邊連撿它都嫌太重！唉～硬碟的悲慘命運…好！所以說從上面的表可以知道，這樣的定義確實讓電腦的系統整體效能都有所改善，但是～！卻也衍生出另一個問題，就是硬碟空間嚴重的浪費！舉例說明好了，如果有一台1.2GB的硬碟(就當1200MB吧)，根據當時的定義，一個叢集的大小是32KB，也就是說如果你只有一個純文字文件不過5Bytes，儲存在硬碟中的時候卻仍然佔用了32KB的容量(大約32768Bytes)！？一供浪費了32768-5=32763Bytes。怎樣，夠可怕了吧！？

FAT32
就這樣，微X做著違背良心的事情(其實DOS是IBM開發的啦)，一年一年的過，電腦技術不斷的快速成長，CPU及硬碟速度與當時已不可同日而語！所以當初為了改善效能的規格似乎也沒有必要了！終於，微X開發出了一種全新的格式，就是WinNT的NTFS啦 (NTFS的優點稍後再說)！但是在大約1997年時代，由於NTFS格式仍不夠普及，還無法幹掉FAT格式啦，於是微X終於在Win95 OSR2開始提供了新的規格－FAT32，用來解決FAT16所產生的硬碟空間浪費問題。就先來看一下FAT32和FAT16有什麼不同吧：
硬碟容量一個叢集大小
260MB~8GB4KB
8GB~16GB8KB
16GB~32GB16KB
32GB以上32KB
同樣再以一個1.2GB的硬碟來看，同樣的也儲存一個5Bytes的檔案，需要佔用一個叢集，也就是4KB，很明顯的和FAT16比起來，已經減少了許多的浪費。說明到這裡，也許有人會問，那為什麼不乾脆將叢集大小制定為1Bytes，就相當完美啦！？當然，理論上是這樣沒錯，實際上這樣做就會因為存取檔案的時間加長(因為對硬碟存取次數增加)，而導致系統效能嚴重降低。在空間與效能的平衡點上，FAT32算是一個折衷方案吧！？
總結來說，FAT32格式所改善的地方大致有兩點：
第1，減少硬碟空間的浪費，
第2，這是一定的啦！
第3，對第4，於大容量硬碟不第5，需要再分割成好幾個，
第6，現在的硬碟可謂”俗又大碗”，
第7，但是FAT16卻只能分割到最大2GB，
第8，那如果一台10GB的硬碟就必須分割成5~6個磁區了，
第9，相當不第10，方便，
第11，更何況10GB現在也絕種了！取代的是更大容量的時代來臨，
第12，使用FAT32就完全沒有這個問題，
第13，你甚至可以將第14，數百GB的容量都分割在同第15，一個邏輯磁區中。

NTFS
再這邊要先說明一下，FAT和NTFS的關係，同時也解釋一下，很多人認為Win9x/me系列作業系統不穩的原因。從作業系統(Operating System)的角度而言相對於UNIX或Linux，FAT16與FAT32是非常簡單的檔案系統，當然也就表示在安全性、保密性、自我修復與還原能力…等方面非常差(當然也包括Win9x系統不穩定、架構不成熟…等因素)！因此微軟才會積極的開發新的檔案格式系統，打算培養新一代的接班人，也就是Windows NT，而NTFS就是Windows NT採用的檔案系統，可是呢，由於天不時、地不利、人不合的情況之下，Windows NT並沒有如預期的取代Win 9x系統，也因此拖到2000年才由Win 2k系統出面正式向Win 9x系統宣戰！？打算一舉將FAT格式掃進博物館。另外FAT檔案系統允許其他軟體程式在安裝的時候，由於該軟體可能會因為某原因而串改或修改系統檔案(最典型的就是語言版本不同，而覆蓋Win9x原有的檔案)，這一連串的原因，也就導致為什麼Win9x系統會越用越不穩的主因，隨著軟體的新增移除，系統檔案也就被一再的修改，當然不會穩啦！而NTFS檔案系統在這方面就相當的嚴謹了，NTFS絕對禁止任何無故對系統檔案修改的行為，這樣自然就穩定多了。
說到這裡，講一點微軟系統的歷史吧，這就不得不為微軟說一點點話(就一點點喔)，由於FAT檔案格式是沿用DOS時代的系統，微軟當然也知道FAT16格式的這些弊病，所以在新格式NTFS不被廣泛接受的無奈之下，才推出FAT32格式，怎知微軟費盡心機，將Windows NT介面加以改良，進化成Win 2k時，仍然不被大家所接受！？可能宣導不夠吧？大家仍然沒有認知到NTFS格式的好處及優點，不得已，又推出Win me來臨陣湊一角(不然哪有錢賺啊？)。誰知道這臨危受命上場的Win me不但沒有為微軟穩定軍心，反而給他捅了個大蔞子！終於，微軟再也忍不住了，決定這次一定要將FAT格式送進墳墓(連博物館都不讓它放)，全新推出Win XP系統，利用多元化的操作介面，多功能軟體的結合，加上多變炫麗色彩的介面，打算將NTFS格式推上主流，雖然Win XP還是允許使用FAT格式，也許是微軟不忍心吧！？(其實是為了能兩邊討好多賺錢吧)

如何知道系統格式
既然簡單的了解了各種系統的特性後，要如何知道自己的系統是什麼格式呢！？雖然在當初做Fdisk或安裝系統的時候就應該知道了，但也許很多人的電腦不是自己組裝的。很簡單的，你只要使用檔案總管在磁碟上按滑鼠右鍵，觀看磁碟內容，就可以看到你的檔案系統是什麼格式了。

轉換格式需注意什麼
其實在基本上，轉換檔案格式並沒什麼好擔心的問題，Just do it！但還是有幾點要注意一下的，就是相容性的問題。雖然說FAT及NTFS格式，都是微軟一手促成的，但卻彼此不相容，在FAT的系統格式下無法對NTFS格式的檔案做存取，甚至無法正確判讀NTFS系統格式的磁碟(就是看不到啦)。所以舉例說，如果你要將FAT格式轉換成NTFS格式，就要注意，是否未來需要將硬碟拿到FAT格式底下讀取，是否會與其他作業系統共用(例如Linux、MacOS…)，另外，許多DSO時代的程式(尤其是遊戲)，無法在NTFS下使用。諸如此類的細節，希望在做轉換前要留意。

在此要提醒各位，不管做任何的轉換，最好還是先對重要資料檔案進行備份，或是使用Ghost將磁碟整個備份，以備不測風雲的發生啊！