文件系统FAT32、NTFS、exFAT的对比

文件系统

首先注意:文件系统对应的是分区,而不是硬盘格式。
举个通俗的比喻,一块硬盘就像一个块空地,文件就像不同的材料,我们首先得在空地上建起仓库(分区),并且指定好(格式化)仓库对材料的管理规范(文件系统),这样才能将材料运进仓库保管。
文件不会受所在分区的文件系统影响,就像同样是汽车轮胎在A仓库可能直接堆在地上,而B仓库则会挂在墙上,仅仅是放置和管理方法不同而已,因此,在NTFS分区和FAT32分区的文件可以随意在分区间移动,内容不会因此产生任何不同。
文件系统,是系统对文件的存放排列方式。不同格式的文件系统关系到数据是如何在磁盘进行存储,文件名、文件权限和其他属性也存在不同。一块没有被格式化过的硬盘,可以比喻成一间没有摆放商品的超市大卖场,在摆放商品 之前,总要先按商品类别分好区域,并安装好货架吧。磁盘的分区、格式化操作就相当于超市大卖场的划分商品区域和安装货架了。Windows操作系统支持 FAT32, NTFS, exFAT三种不同文件系统。
①FAT32是一种相对老旧的文件系统,不能像NTFS格式支持很多现代文件格式的属性,但对于不同系统平台具有良好的兼容性,可以在Linux、Mac或Android系统平台上通用。
②NTFS是目前Windows系统中一种现代文件系统,目前使用最广泛,内置的硬盘大多数都是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)中引入的一种适合于闪存的文件系统,为了解决FAT32等不支持4G及其更大的文件而推出。很多设备和操作系统都支持该文件系统,但是目前用的不多。

1. FAT32

通常U盘基本都是FAT32格式的,只是它的兼容性比较好一些,几乎目前所有的主流系统对该格式进行读写,但是它的安全性不高,不能设置权限,磁盘的利用效率也比较低,关键是对单个文件容量有所限制,拷贝大小不能超过4GB容量,而文件名称长度也不能超过255字符。由于U盘的容量越来越大,不建议FAT32格式。
我们在拷贝文件的时候,如果文件容量超过了4GB容量大小,那么系统就会提示“文件过大”的提示,无法完成拷贝的情况。
它的优点是:兼容性好。在一个不超过8GB 的分区中,FAT32分区格式的每个簇容量都固定为4KB,与FAT16相比,可以大大地减少磁盘的浪费,提高磁盘利用率。
它的缺点是:当文件删除后写入新资料,FAT不会将档案整理成完整片段再写入,长期使用后会使档案资料变得逐渐分散,而减慢了读写速度。硬盘碎片整理是一种解决方法,但必须经常整理来保持FAT文件系统的效率。还有就是FAT32分区因为设计缺陷,无法支持超过4GB的单个文件,不支持512MB以下容量的U盘。

2. NTFS

NTFS目前是使用最为广泛的分区类型,我们可以进行设置权限,并且比Fat32多出许多功能,并且在安全性和易用性、稳定性方面出色。它是由Win 2000之后开始普及,如今发展到现在NTFS最大支持256TB(MBR),而GPT分区下更是最大支持128EB。
目前大多数的电脑硬盘都是使用NTFS,我们在分区的时候建议首选NTFS分区类型,U盘不建议使用NTFS,会大幅度缩短寿命。
由于NTFS分区类型是微软公司的专利,因此对于Mac用户或多或少有点小麻烦,MAC用户需要借助第三方软件才可以写入NTFS文件系统,所以如果考虑多平台的用户,我们更加推荐exFAT格式。
它的优点是:兼容性好。ntfs格式最大的优点是可以支持4G以上至2T的文件进行传输,在传输速度上它也有着较为明显的优势。
它的缺点是:NTFS虽然有诸多优点,但这些都是针对传统机械硬盘而设计的,对于新兴的Flash 闪存材料不一定适用。NTFS分区是采用“日志式”的文件系统,因为要记录磁盘的详细读写操作,对U盘这种闪存储介质会造成较大的负担,比如同样存取一个 文件或目录,在NTFS系统上的读写次数就会比FAT32来得多,理论上NTFS格式的U盘比较容易损坏,而且400MB以下的分区也比FAT16更浪费空间。ntfs的缺点主要表现在,会缩短闪存寿命,经常使用格式化、初始化u盘后会使得u盘读取缓慢的现象。
(反正U盘超便宜,不怕坏的朋友们使用NTFS其实挺好)

3. exFAT

exFAT也可以叫做FAT64,主要针对移动存储设备,比如闪存、U盘等。从Windows CE6之后就出现了,它解决了FAT32不支持4G以上大容量文件的问题,直接最大支持16EB(目前256GB),而Windows与Mac均可适用,还有十分强的跨平台能力。是微软专为闪存(U盘、存储卡)闪存设备设计的文件系统,兼容性非常好。建议U盘等移动设备首选。因为FAT32格式单个文件不能超过4G,使用NTFS格式又容易损坏闪存芯片,所以才开发EXFAT格式来解决这些问题。
它的优点是:增强台式电脑与移动设备的相互操作能力;单文件大小最大可达16EB ;簇大小可高达32MB,同一目录下最大文件数可达65 536个;支持访问控制。
它的缺点是:专为闪存和U盘设计,空间浪费小。exFAT兼容性相对较差,在xp系统中经常无法识别,在win7和win8系统中问题就不大。

4.1 FAT32与exFAT的区别

大多数优盘在格式化时选用FAT32为默认文件系统,它最大优点就是在一个不超过8GB 的分区中,FAT32分区格式的每个簇容量都固定为4KB,与前代相比可以大大地减少磁盘的浪费,提高磁盘利用率。
虽然对于最大分区容量的支持上面,FAT32 2TB最大分区的容量时至今日仍不过时,但FAT32无法传输并存放超过4GB容量的光盘ISO镜像、高清视频、各种图形作品文件等等,这是其致命的弊端。
再来说说exFAT格式,exFAT文件系统在苹果本或者是Windows电脑上都可以格式化,并且在两个系统之间可以互相无障碍使用。相比之下,exFAT格式就没有4GB文件传输限制了。
其实FAT32与exFAT格式存在着一个升级关系,这两种文件系统都支持OS X系统与Windows系统,如果你将优盘格式化成这两种文件系统,在不同操作系统电脑上可以畅通无阻地使用。
FAT32与exFAT之间最大的差别在于能否支持4GB及以上容量单个文件的传输、查看与编辑。

4.2 NTFS与FAT的区别

除了FAT文件系统以外,NTFS文件系统也是相当流行的,但多见于硬盘分区。XP、Vista、Win7默认都会将分区格式化为NTFS系统,可以说NTFS是目前最好的磁盘文件系统。
优盘在格式化为NTFS文件系统时,实际可用容量与其他文件系统形式也有所差别,虽然使用中感受并不是很大。
另外,在格式化优盘的过程中,容量在64G甚至是更大规格时,系统识别自动格式化为exFAT与NTFS格式,会便于优盘在不同操作系统电脑上无障碍使用。(64G甚至更大容量优盘无法直接格式化为FAT32)
文件系统FAT32、NTFS、exFAT的对比_第1张图片
NTFS相比FAT会让闪存性能降低。NTFS分区是采用“日志式”的文件系统,因为要记录磁盘的详细读写操作,对U盘这种快闪存储介质会造成较大的负担,比如同样存取一个文件或目录,在 NTFS系统上的读写次数就会比FAT32来得多,理论上NTFS格式的U盘比较容易损坏。由于U盘带宽有限,NTFS文件系统频繁读写占据通道会让磁盘性能降低。
FAT系列文件系统与NTFS之间最大的区分在于文件存取的方式,后者长期使用可能会让闪存类存储产品性能降低。

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