文件系統FAT32、NTFS、exFAT的對比

文件系統

首先注意:文件系統對應的是分區,而不是硬盤格式。
舉個通俗的比喻,一塊硬盤就像一個塊空地,文件就像不同的材料,我們首先得在空地上建起倉庫(分區),並且指定好(格式化)倉庫對材料的管理規範(文件系統),這樣才能將材料運進倉庫保管。
文件不會受所在分區的文件系統影響,就像同樣是汽車輪胎在A倉庫可能直接堆在地上,而B倉庫則會掛在牆上,僅僅是放置和管理方法不同而已,因此,在NTFS分區和FAT32分區的文件可以隨意在分區間移動,內容不會因此產生任何不同。
文件系統,是系統對文件的存放排列方式。不同格式的文件系統關係到數據是如何在磁盤進行存儲,文件名、文件權限和其他屬性也存在不同。一塊沒有被格式化過的硬盤,可以比喻成一間沒有擺放商品的超市大賣場,在擺放商品 之前,總要先按商品類別分好區域,並安裝好貨架吧。磁盤的分區、格式化操作就相當於超市大賣場的劃分商品區域和安裝貨架了。Windows操作系統支持 FAT32, NTFS, exFAT三種不同文件系統。
①FAT32是一種相對老舊的文件系統,不能像NTFS格式支持很多現代文件格式的屬性,但對於不同系統平臺具有良好的兼容性,可以在Linux、Mac或Android系統平臺上通用。
②NTFS是目前Windows系統中一種現代文件系統,目前使用最廣泛,內置的硬盤大多數都是NTFS格式。
③exFAT是FAT32文件格式的替代品,是Microsoft在Windows Embeded 5.0以上(包括Windows CE 5.0、6.0、 Windows Mobile5、6、6.1)中引入的一種適合於閃存的文件系統,爲了解決FAT32等不支持4G及其更大的文件而推出。很多設備和操作系統都支持該文件系統,但是目前用的不多。

1. FAT32

通常U盤基本都是FAT32格式的,只是它的兼容性比較好一些,幾乎目前所有的主流系統對該格式進行讀寫,但是它的安全性不高,不能設置權限,磁盤的利用效率也比較低,關鍵是對單個文件容量有所限制,拷貝大小不能超過4GB容量,而文件名稱長度也不能超過255字符。由於U盤的容量越來越大,不建議FAT32格式。
我們在拷貝文件的時候,如果文件容量超過了4GB容量大小,那麼系統就會提示“文件過大”的提示,無法完成拷貝的情況。
它的優點是:兼容性好。在一個不超過8GB 的分區中,FAT32分區格式的每個簇容量都固定爲4KB,與FAT16相比,可以大大地減少磁盤的浪費,提高磁盤利用率。
它的缺點是:當文件刪除後寫入新資料,FAT不會將檔案整理成完整片段再寫入,長期使用後會使檔案資料變得逐漸分散,而減慢了讀寫速度。硬盤碎片整理是一種解決方法,但必須經常整理來保持FAT文件系統的效率。還有就是FAT32分區因爲設計缺陷,無法支持超過4GB的單個文件,不支持512MB以下容量的U盤。

2. NTFS

NTFS目前是使用最爲廣泛的分區類型,我們可以進行設置權限,並且比Fat32多出許多功能,並且在安全性和易用性、穩定性方面出色。它是由Win 2000之後開始普及,如今發展到現在NTFS最大支持256TB(MBR),而GPT分區下更是最大支持128EB。
目前大多數的電腦硬盤都是使用NTFS,我們在分區的時候建議首選NTFS分區類型,U盤不建議使用NTFS,會大幅度縮短壽命。
由於NTFS分區類型是微軟公司的專利,因此對於Mac用戶或多或少有點小麻煩,MAC用戶需要藉助第三方軟件纔可以寫入NTFS文件系統,所以如果考慮多平臺的用戶,我們更加推薦exFAT格式。
它的優點是:兼容性好。ntfs格式最大的優點是可以支持4G以上至2T的文件進行傳輸,在傳輸速度上它也有着較爲明顯的優勢。
它的缺點是:NTFS雖然有諸多優點,但這些都是針對傳統機械硬盤而設計的,對於新興的Flash 閃存材料不一定適用。NTFS分區是採用“日誌式”的文件系統,因爲要記錄磁盤的詳細讀寫操作,對U盤這種閃存儲介質會造成較大的負擔,比如同樣存取一個 文件或目錄,在NTFS系統上的讀寫次數就會比FAT32來得多,理論上NTFS格式的U盤比較容易損壞,而且400MB以下的分區也比FAT16更浪費空間。ntfs的缺點主要表現在,會縮短閃存壽命,經常使用格式化、初始化u盤後會使得u盤讀取緩慢的現象。
(反正U盤超便宜,不怕壞的朋友們使用NTFS其實挺好)

3. exFAT

exFAT也可以叫做FAT64,主要針對移動存儲設備,比如閃存、U盤等。從Windows CE6之後就出現了,它解決了FAT32不支持4G以上大容量文件的問題,直接最大支持16EB(目前256GB),而Windows與Mac均可適用,還有十分強的跨平臺能力。是微軟專爲閃存(U盤、存儲卡)閃存設備設計的文件系統,兼容性非常好。建議U盤等移動設備首選。因爲FAT32格式單個文件不能超過4G,使用NTFS格式又容易損壞閃存芯片,所以纔開發EXFAT格式來解決這些問題。
它的優點是:增強臺式電腦與移動設備的相互操作能力;單文件大小最大可達16EB ;簇大小可高達32MB,同一目錄下最大文件數可達65 536個;支持訪問控制。
它的缺點是:專爲閃存和U盤設計,空間浪費小。exFAT兼容性相對較差,在xp系統中經常無法識別,在win7和win8系統中問題就不大。

4.1 FAT32與exFAT的區別

大多數優盤在格式化時選用FAT32爲默認文件系統,它最大優點就是在一個不超過8GB 的分區中,FAT32分區格式的每個簇容量都固定爲4KB,與前代相比可以大大地減少磁盤的浪費,提高磁盤利用率。
雖然對於最大分區容量的支持上面,FAT32 2TB最大分區的容量時至今日仍不過時,但FAT32無法傳輸並存放超過4GB容量的光盤ISO鏡像、高清視頻、各種圖形作品文件等等,這是其致命的弊端。
再來說說exFAT格式,exFAT文件系統在蘋果本或者是Windows電腦上都可以格式化,並且在兩個系統之間可以互相無障礙使用。相比之下,exFAT格式就沒有4GB文件傳輸限制了。
其實FAT32與exFAT格式存在着一個升級關係,這兩種文件系統都支持OS X系統與Windows系統,如果你將優盤格式化成這兩種文件系統,在不同操作系統電腦上可以暢通無阻地使用。
FAT32與exFAT之間最大的差別在於能否支持4GB及以上容量單個文件的傳輸、查看與編輯。

4.2 NTFS與FAT的區別

除了FAT文件系統以外,NTFS文件系統也是相當流行的,但多見於硬盤分區。XP、Vista、Win7默認都會將分區格式化爲NTFS系統,可以說NTFS是目前最好的磁盤文件系統。
優盤在格式化爲NTFS文件系統時,實際可用容量與其他文件系統形式也有所差別,雖然使用中感受並不是很大。
另外,在格式化優盤的過程中,容量在64G甚至是更大規格時,系統識別自動格式化爲exFAT與NTFS格式,會便於優盤在不同操作系統電腦上無障礙使用。(64G甚至更大容量優盤無法直接格式化爲FAT32)
在這裏插入圖片描述
NTFS相比FAT會讓閃存性能降低。NTFS分區是採用“日誌式”的文件系統,因爲要記錄磁盤的詳細讀寫操作,對U盤這種快閃存儲介質會造成較大的負擔,比如同樣存取一個文件或目錄,在 NTFS系統上的讀寫次數就會比FAT32來得多,理論上NTFS格式的U盤比較容易損壞。由於U盤帶寬有限,NTFS文件系統頻繁讀寫佔據通道會讓磁盤性能降低。
FAT系列文件系統與NTFS之間最大的區分在於文件存取的方式,後者長期使用可能會讓閃存類存儲產品性能降低。

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