WINDOWS 8 時(shí)代，NTFS還是WINDOWS 8 分區(qū)的主流文件系統(tǒng)格式，今天筆者就用比較簡(jiǎn)單的文字來敘述NTFS文件系統(tǒng)原理。

    NTFS是新技術(shù)文件系統(tǒng)（New Technology File System）的英文縮寫。與FAT相比，NTFS具有許多新的特性，主要有以下4點(diǎn)。 

    ① 容錯(cuò)性：NTFS可以自動(dòng)地修復(fù)磁盤錯(cuò)誤而不會(huì)顯示出錯(cuò)信息。WindowsNT/2000/XP向NTFS分區(qū)中寫入文件時(shí)，會(huì)在內(nèi)存中保留文件的一份拷貝，然后檢查，磁盤中寫入的文件與內(nèi)存中保留的拷貝是否一致。如果兩者不一致，Windows就把相應(yīng)的扇區(qū)標(biāo)為壞扇區(qū)而不再使用它（即簇重映射），然后，用內(nèi)存中保留的文件拷貝重新向磁盤上寫文件。如果在讀文件時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，NTFS返回一個(gè)讀錯(cuò)誤信息，并告知相應(yīng)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù) 已經(jīng)丟失。  

    ② 安全性：NTFS有許多安全性能方面的選項(xiàng)，可以在本機(jī)上和通過遠(yuǎn)程的方法保護(hù)文件及目錄。NTFS還支持加密文件系統(tǒng)EFS（Encrypting  File System），可以阻止沒有授權(quán)的用戶訪問文件。 

    EFS提供對(duì)存儲(chǔ)在NTFS分區(qū)中的文件進(jìn)行加密的功能。EFS加密技術(shù)基于公共密鑰（Public Key），并作為集成的系統(tǒng)服務(wù)運(yùn)行，具有管理容易、攻擊困難、對(duì)文件所有者透明等優(yōu)點(diǎn)。EFS具有如下5點(diǎn)特性。 

    1.透明的加密過程。不要求用戶（文件所有者）每次使用都進(jìn)行加、解密。 

    2.強(qiáng)大的加密技術(shù)。基于公共密鑰加密。 

    3.強(qiáng)大的加密技術(shù)。基于公共密鑰加密。 

    4.完整的數(shù)據(jù)恢復(fù)。加密密鑰的列表文件被“恢復(fù)代理”的公共密鑰再次加密，可以有多個(gè)恢復(fù)代理，每一個(gè)恢復(fù)代理都有不同的公共密鑰 

    5.可保護(hù)臨時(shí)文件和頁面文件。 

    6.文件加密的密鑰駐留在操作系統(tǒng)的內(nèi)核中，并且保存在非分頁內(nèi)存中，這保證了密鑰絕不會(huì)被拷貝到頁面文件中，因而不會(huì)被非法訪問。 

加密或解密文件、文件夾通過其屬性完成，也可用命令行工具Cipher.exe來完成。 

    ③ 文件壓縮（Compress）：NTFS支持文件壓縮功能，用戶可以選擇壓縮單個(gè)文件或整個(gè)文件夾。 

    ④ 磁盤配額（Disk Quotas）：磁盤配額功能允許系統(tǒng)管理員管理分配給各個(gè)用戶的磁盤空間，合法用戶只能訪問屬于自己的文件，Windows  

NT/2000/XP中的磁盤配額功能是基于用戶和卷（Windows NT/2000/XP下文件系統(tǒng)以卷為單位劃分，相當(dāng)于Windows 95/98/Me下邏輯分區(qū)的概念）的 

    所謂磁盤配額，就是管理員可以對(duì)本域中的每個(gè)用戶所能使用的磁盤空間進(jìn)行配額限制，即每個(gè)用戶只能使用最大配額范圍內(nèi)的磁盤空間。 

需要注意以下5點(diǎn)。 

    1. 磁盤配額只有Windows NT/2000/XP的NTFS文件系統(tǒng)才支持，不能在NT 4.0的NTFS分區(qū)上設(shè)置磁盤配額。 

    2.磁盤配額可以對(duì)每個(gè)用戶在每個(gè)卷上的磁盤使用情況進(jìn)行跟蹤和控制。這種跟蹤是利用文件或文件夾的所有權(quán)來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)一個(gè)用戶在 

NTFS分區(qū)上拷貝或存儲(chǔ)一個(gè)新的文件時(shí)，他就擁有對(duì)這個(gè)文件的所有權(quán)，這時(shí)磁盤配額程序就將此文件的大小計(jì)入這個(gè)用戶在該卷上的磁盤配額空 

間內(nèi)。 

    3.磁盤配額不支持文件壓縮，磁盤配額程序統(tǒng)計(jì)磁盤使用情況時(shí)，統(tǒng)一按未壓縮文件的大小進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而不管它實(shí)際占用了多少磁盤空間。 

    4.設(shè)置磁盤配額后，Windows NT/2000/XP報(bào)告的剩余空間，是當(dāng)前這個(gè)用戶的磁盤配額范圍內(nèi)的剩余空間。 

    5.磁盤配額程序按卷獨(dú)立跟蹤和控制磁盤使用情況，與物理磁盤無關(guān)。 

    由FAT轉(zhuǎn)換而來的NTFS：從FAT轉(zhuǎn)換到NTFS的卷將失去NTFS的一些性能優(yōu)點(diǎn)。把一個(gè)FAT卷轉(zhuǎn)換成NTFS后，簇的大小是512字節(jié)，增加了出現(xiàn)碎片的可能性，而且在整理碎片時(shí)需要花費(fèi)更多的時(shí)間。基于上述原因，最好 在最初的格式化時(shí)就把分區(qū)格式化成NTFS文件系統(tǒng)。 

    NTFS文件壓縮功能：NTFS壓縮功能可以對(duì)單個(gè)文件、整個(gè)文件夾或NTFS卷上的整個(gè)目錄樹進(jìn)行壓縮。使用壓縮功能將會(huì)引起NTFS卷的性能下 降，原因是每次訪問被壓縮的文件時(shí)，都需要對(duì)它進(jìn)行解壓縮。如果要拷貝一個(gè)壓縮文件，其過程是：解壓縮、拷貝、重新對(duì)拷貝的文件進(jìn)行壓縮 ，大大增加了CPU的處理時(shí)間。NTFS壓縮功能在Windows 2000/XP專業(yè)版上的效率要高于在Windows 2000/XP服務(wù)器版上的效率。 

    碎片整理：當(dāng)磁盤上出現(xiàn)碎片時(shí)，訪問一個(gè)文件就需要磁頭做更多地運(yùn)動(dòng)，它對(duì)性能有極大的不良影響。使磁盤上的碎片維持在一個(gè)較低的 

水平是提高NTFS卷性能的最重要的因素。用戶可以經(jīng)常地運(yùn)行碎片整理工具來完成這一工作。 

    Windows 2000/XP的磁盤碎片整理工具可以快速地對(duì)一個(gè)卷進(jìn)行分析，并提出是否需要對(duì)這個(gè)卷進(jìn)行整理的建議。 

    禁止非必需的NTFS功能，可以提高系統(tǒng)性能。 

    禁止創(chuàng)建短文件名。NTFS為保持與MS-DOS和Windows 3.x兼容，也支持8.3格式的文件名。如果不想支持這些系統(tǒng)，到注冊(cè)表中的HKEY_LOCAL 

_MACHINE\SYSTEM\ CurrentControlSet\Control\FileSystem，將NtfsDisable8dot3NameCreation的值由0改為1。 

    禁止最近訪問更新。在各個(gè)目錄之間來回切換時(shí)，NTFS將更新最近訪問的目錄的日期/時(shí)間標(biāo)簽，在容量比較大的NTFS卷上，它會(huì)降低NTFS卷 的性能。在注冊(cè)表的HKEY_LOCAL_ MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem中把NtfsDisable LastAccessUpdate的值由0改為1， 

就可以禁止自動(dòng)更新功能。如果沒有這個(gè)條目，就加上它。 

    為主文件表（MFT）保留適當(dāng)?shù)目臻g。MFT在NTFS卷中扮演著重要的角色，對(duì)其性能的影響很大。系統(tǒng)空間分配、讀寫磁盤時(shí)會(huì)頻繁地訪問 

MFT，因此，MFT對(duì)NTFS卷的性能有著至關(guān)重要的影響。NTFS文件系統(tǒng)的開發(fā)者在MFT附近預(yù)留著一個(gè)特定區(qū)域，用來減少M(fèi)FT中的碎片，默認(rèn)狀態(tài)下 ，這一區(qū)域占整個(gè)卷大小的12.5%。盡管這個(gè)區(qū)域能使得MFT中的碎片最少，但它并非總是合適的。要對(duì)MFT的空間進(jìn)行管理，可以在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem中增加一個(gè)類型為REG_DWORD的NtfsMftZoneReservation，它的默認(rèn)值是1，其范圍是1～ （1表示MFT占整個(gè)卷的12.5%，2表示25%，3表示37.5%，4表表示50%）。 

    必須在創(chuàng)建NTFS卷之前改變注冊(cè)表。對(duì)注冊(cè)表的修改只影響此后建立的NTFS卷，對(duì)現(xiàn)有的卷沒有影響，這些卷還會(huì)保持原來的MFT設(shè)置。為 MFT分配更多的空間不會(huì)影響正常的存儲(chǔ)空間，因?yàn)橐坏┱５奈募鎯?chǔ)空間滿后，NTFS將使用MFT區(qū)，有時(shí)這也是導(dǎo)致MFT區(qū)更容易出現(xiàn)碎片的原因。因此必須注意用戶文件已經(jīng)占用的存儲(chǔ)空間，在卷上保留一定的可用空間，這樣MFT就可以有足夠的保留空間。 

    關(guān)于NtfsMftZoneReservation的設(shè)置，其默認(rèn)的12.5%的設(shè)置對(duì)大多數(shù)用戶而言已經(jīng)足夠了。 

    Windows NT/7/8的NTFS文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，感興趣的讀者請(qǐng)參考《Windows 操作系統(tǒng)原理》及其他資料做更深入的研究。