㈠ FAT16,FAT32,NTFS是三种常见的文件系统,它们各有什么优点和缺点
FAT32
1. 同FAT16相比FAT32最大的优点是可以支持的磁盘大小达到2TB(2047GB),但是不能支
持小于512MB的分区。基于FAT32的Win 2000可以支持分区最大为32GB;而基于 FAT16的Wi
n 2000支持的分区最大为4GB。
2. 由于采用了更小的簇,FAT32文件系统可以更有效率地保存信息。如两个分区大小都为
2GB,一个分区采用了FAT16文件系统,另一个分区采用了FAT32文件系统。采用FAT16的分
区的簇大小为32KB,而FAT32分区的簇只有4KB的大小。这样FAT32就比FAT16的存储效率要
高很多,通常情况下可以提高15%。
3. FAT32文件系统可以重新定位根目录和使用FAT的备份副本。另外FAT32分区的启动记录
被包含在一个含有关键数据的结构中,减少了计算机系统崩溃的可能性。
NTFS
1. NTFS可以支持的分区(如果采用动态磁盘则称为卷)大小可以达到2TB。而Win 2000中的
FAT32支持分区的大小最大为32GB。
2. NTFS是一个可恢复的文件系统。在NTFS分区上用户很少需要运行磁盘修复程序。NTFS通
过使用标准的事物处理日志和恢复技术来保证分区的一致性。发生系统失败事件时,NTFS
使用日志文件和检查点信息自动恢复文件系统的一致性。
3. NTFS支持对分区、文件夹和文件的压缩。任何基于Windows的应用程序对NTFS分区上的
压缩文件进行读写时不需要事先由其他程序进行解压缩,当对文件进行读取时,文件将自动
进行解压缩;文件关闭或保存时会自动对文件进行压缩。
4. NTFS采用了更小的簇,可以更有效率地管理磁盘空间。在Win 2000的FAT32文件系统的情
况下,分区大小在2GB~8GB时簇的大小为4KB;分区大小在8GB~16GB时簇的大小为8KB;分
区大小在16GB~32GB时,簇的大小则达到了16KB。而Win 2000的NTFS文件系统,当分区的大
小在2GB以下时,簇的大小都比相应的FAT32簇小;当分区的大小在2GB以上时(2GB~2TB),簇
的大小都为4KB。相比之下,NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盘空间,最大限度地避免了
磁盘空间的浪费。
5. 在NTFS分区上,可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限。许可的设置包括
两方面的内容:一是允许哪些组或用户对文件夹、文件和共享资源进行访问;二是获得访
问许可的组或用户可以进行什么级别的访问。访问许可权限的设置不但适用于本地计算机
的用户,同样也应用于通过网络的共享文件夹对文件进行访问的网络用户。与FAT32文件系
统下对文件夹或文件进行访问相比,安全性要高得多。另外,在采用NTFS格式的Win 2000中
,应用审核策略可以对文件夹、文件以及活动目录对象进行审核,审核结果记录在安全日志
中,通过安全日志就可以查看哪些组或用户对文件夹、文件或活动目录对象进行了什么级
别的操作,从而发现系统可能面临的非法访问,通过采取相应的措施,将这种安全隐患减到
最低。这些在FAT32文件系统下,是不能实现的。
6. 在Win 2000的NTFS文件系统下可以进行磁盘配额管理。磁盘配额就是管理员可以为用户
所能使用的磁盘空间进行配额限制,每一用户只能使用最大配额范围内的磁盘空间。设置
磁盘配额后,可以对每一个用户的磁盘使用情况进行跟踪和控制,通过监测可以标识出超
过配额报警阈值和配额限制的用户,从而采取相应的措施。磁盘配额管理功能的提供,使
得管理员可以方便合理地为用户分配存储资源,避免由于磁盘空间使用的失控可能造成的
系统崩溃,提高了系统的安全性。
7. NTFS使用一个“变更”日志来跟踪记录文件所发生的变更。
㈡ exFAT文件系统和NTFS文件系统有什么区别各有什么优缺点
一、指代不同
1、NTFS:是WindowsNT环境的文件系统。新技术文件系统是Windows NT家族的限制级专用的文件系统。
2、exFAT: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。
二、优缺点不同
1、NTFS:对FAT和HPFS作了若干改进,例如,支持元数据,并且使用了高级数据结构,以便于改善性能、可靠性和磁盘空间利用率,并提供了若干附加扩展功能。
2、exFAT:采用了自由空间位图负责容量分配,删除与写入性能得到最大限度地改进。
三、支持存储空间不同
1、NTFS:NTFS可以支持的分区(如果采用动态磁盘则称为卷)大小可以达到2TB。而Windows2000中的FAT32支持分区的大小最大为32GB。
2、exFAT:单文件大小最大可达16EB(18,446,744,073,709,551,616字节,(理论值,16×1024×1024TB),1TB=1024G)。
㈢ linux文件系统采用哪种物理结构,有什么优点和缺点
一、顺序结构
优点:
1、支持顺序存取和随机存取。
2、顺序存取速度快。
3、所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少。
缺点:
1、需要为每个文件预留若干物理块以满足文件增长的部分需要。
2、不利于文件插入和删除。
二、链式结构
优点:
1、提高了磁盘空间利用率,不需要为每个文件预留物理块。
2、有利于文件插入和删除。
3、有利于文件动态扩充。
缺点:
1、存取速度慢,不适于随机存取。
2、当物理块间的连接指针出错时,数据丢失。
3、更多的寻道次数和寻道时间。
4、链接指针占用一定的空间,降低了空间利用率。
三、索引结构
优点:
1、不需要为每个文件预留物理块。
2、既能顺序存取,又能随机存取。
3、满足了文件动态增长、插入删除的要求。
缺点:
1、较多的寻道次数和寻道时间。
2、索引表本身带来了系统开销。如:内外存空间,存取时间等。
拓展资料:
文件存取方法:
顺序存取:顺序存取是按照文件的逻辑地址顺序存取。
固定长记录的顺序存取是十分简单的。读操作总是读出上一次读出的文件的下一个记录,同时,自动让文件记录读指针推进,以指向下一次要读出的记录位置。如果文件是可读可写的。再设置一个文件记录指针,它总指向下一次要写入记录的存放位置,执行写操作时,将一个记录写到文件 末端。允许对这种文件进行前跳或后退N(整数)个记录的操作。顺序存取主要用于磁带文件,但也适用于磁盘上的顺序文件。
可变长记录的顺序文件,每个记录的长度信息存放于记录前面一个单元中,它的存取操作分两步进行。读出时,根据读指针值先读出存放记录长度的单元 。然后,得到当前记录长后再把当前记录一起写到指针指向的记录位置,同时,调整写指针值 。
由于顺序文件是顺序存取的,可采用成组和分解操作来加速文件的输入输出。
直接存取(随机存取法):
很多应用场合要求以任意次序直接读写某个记录。例如,航空订票系统,把特定航班的所有信息用航班号作标识,存放在某物理块中,用户预订某航班时,需要直接将该航班的信息取出。直接存取方法便适合于这类应用,它通常用于磁盘文件。
为了实现直接存取,一个文件可以看作由顺序编号的物理块组成的,这些块常常划成等长,作为定位和存取的一个最小单位,如一块为1024字节、4096字节,视系统和应用而定。于是用户可以请求读块22、然后,写块48,再读块9等等。直接存取文件对读或写块的次序没有限制。用户提供给操作系统的是相对块号,它是相对于文件开始位置的一个位移量,而绝对块号则由系统换算得到。
索引存取:
第三种类型的存取是基于索引文件的索引存取方法。由于文件中的记录不按它在文件中的位置,而按它的记录键来编址,所以,用户提供给操作系统记录键后就可查找到所需记录。通常记录按记录键的某种顺序存放,例如,按代表健的字母先后次序来排序。对于这种文件,除可采用按键存取外,也可以采用顺序存取或直接存取的方法。信息块的地址都可以通过查找记录键而换算出。实际的系统中,大都采用多级索引,以加速记录查找过程。
㈣ 电脑的文件系统:FAT,FAT32,NTFS它们之间有什么区别,各有什么优点和缺点
ntfs和fat32的区别
文件分配表(fat)
一种供ms-dos及其它windows操作系统对文件进行组织与管理的文件系统。文件分配表(fat)是当您使用fat或fat32文件系统对特定卷进行格式化时,由windows所创建的一种数据结构。windows将与文件相关的信息存储在fat中,以供日后获取文件时使用。
fat32
一种从文件分配表(fat)文件系统派生而来的文件系统。与fat相比,fat32能够支持更小的簇以及更大的容量,从而能够在fat32卷上更为高效的分配磁盘空间。
ntfs文件系统
一种能够提供各种fat版本所不具备的性能、安全性、可靠性与先进特性的高级文件系统。举例来说,ntfs通过标准事务日志功能与恢复技术确保卷的一致性。如果系统出现故障,ntfs能够使用日志文件与检查点信息来恢复文件系统的一致性。在windows
2000和windows
xp中,ntfs还能提供诸如文件与文件夹权限、加密、磁盘配额以及压缩之类的高级特性。
ntfs格式xp推崇使用。可以有效的减少使用磁片,有效的利用空间。安全性高。这个是优点。缺点是就在普通dos下看不见。看见的c盘实值上是d盘。还有就是重做系统想格式c盘类烦。但xp装系统下可以。
fat32优点方便
ntfs和fat32的区别就是:ntfs格式可以解压4g以上的文件,如dvd的iso,还有人制作avi影像编剧的朋友必用ntfs硬盘格式,还有一点就是ntfs硬盘格式文件碎片很少!也很好清理的,只不过有些数据流而已,在dos下也可以进入ntfs硬盘,用ntfs硬盘dos就可以了!唯一点就是用iis虚拟服务器支持asp有些问题最好不要用ntfs硬盘格式做iis,别的都可以的,好了,我就知道这些了!请大家补充~
㈤ U盘四种文件系统的优劣
文件系统常见的有四种:FAT16、FAT32、NTFS、ExFAT。 虽然四种文件系统的存储方式和特性各不相同,但对于传输速度并不快的存储卡和U盘来说,实际传输性能却大同小异,理论测试数据相差不过1MB/s,长时间使用可能会有差别。因此,U盘使用何种文件系统的主要因素还是其容量及用途,下面就简单归纳总结下四种文件系统的优劣。
● FAT16:
优点:兼容性最好,某些数码设备可能对FAT32和NTFS格式的存储卡支持不太好,因此只能使用FAT16
缺点:最大仅支持2GB分区,空间浪费大
备注:赶紧看看您的.U盘是不是FAT格式,如果是就改用FAT32吧
● FAT32:
优点:兼容性好
缺点:单个文件不能超过4GB,不支持512MB以下容量的U盘
备注:如果U盘容量达8GB以上,发现4GB文件拷不进去的话,可以考虑换用NTFS或ExFAT格式了
● NTFS:
优点:兼容性好,支持任意大小的U盘
缺点:会缩短闪存寿命
备注:反正U盘超便宜,不怕坏的朋友们使用NTFS其实挺好
● ExFAT:
优点:专为闪存和U盘设计,空间浪费小
缺点:兼容性差,XP和vista系统需要更新补丁才能支持
备注:很多人的电脑都不开自动更新,自然不支持ExFAT,准备好补丁文件吧
㈥ 文件系统格式各有哪些优点和缺点
1、什么是NTFS-新(N)技术(T)文件(F)系统(S)?
想要了解NTFS,我们首先应该认识一下FAT。FAT(File Allocation Table)是"文件分配表"的意思。对我们来说,它的意义在于对硬盘分区的管理。FAT16、FAT32、NTFS是目前最常见的三种文件系统。
FAT16:我们以前用的DOS、Windows 95都使用FAT16文件系统,现在常用的Windows 98/2000/XP等系统均支持FAT16文件系统。它最大可以管理大到2GB的分区,但每个分区最多只能有65525个簇(簇是磁盘空间的配置单位)。随着硬盘或分区容量的增大,每个簇所占的空间将越来越大,从而导致硬盘空间的浪费。
FAT32:随着大容量硬盘的出现,从Windows 98开始,FAT32开始流行。它是FAT16的增强版本,可以支持大到2TB(2048G的分区。FAT32使用的簇比FAT16小,从而有效地节约了硬盘空间。
NTFS:微软Windows NT内核的系列操作系统支持的、一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式。随着以NT为内核的Windows 2000/XP的普及,很多个人用户开始用到了NTFS。NTFS也是以簇为单位来存储数据文件,但NTFS中簇的大小并不依赖于磁盘或分区的大小。簇尺寸的缩小不但降低了磁盘空间的浪费,还减少了产生磁盘碎片的可能。NTFS支持文件加密管理功能,可为用户提供更高层次的安全保证。
2、什么系统可以支持NTFS文件系统?
只有Windows NT/2000/XP才能识别NTFS系统,Windows 9x/Me以及DOS等操作系统都不能支持、识别NTFS格式的磁盘。由于DOS系统不支持NTFS系统,所以最好不要将C:盘制作为NTFS系统,这样在系统崩溃后便于在DOS系统下修复。
NTFS与操作系统支持情况如下:
FAT16 windows 95/98/me/nt/2000/xp unix,linux,dos
FAT32 windows 95/98/me/2000/xp
NTFS windows nt/2000/xp
3、我们需要NTFS吗?
Windows 2000/XP在文件系统上是向下兼容的,它可以很好地支持FAT16/FAT32和NTFS,其中NTFS是Windows NT/2000/XP专用格式,它能更充分有效地利用磁盘空间、支持文件级压缩、具备更好的文件安全性。如果你只安装Windows 2000/XP,建议选择NTFS文件系统。如果多重引导系统,则系统盘(C盘)必须为FAT16或FAT32,否则不支持多重引导。当然,其他分区的文件系统可以为NTFS。
1、fat16
对电脑老"鸟"而言,对这种硬盘分区格式是最熟悉不过了,我们大都是通过这种分区格式认识和踏入电脑门槛的。它采用16位的文件分配表,能支持的最大分区为2gb,是目前应用最为广泛和获得操作系统支持最多的一种磁盘分区格式,几乎所有的操作系统都支持这一种格式,从dos、win 3.x、win 95、win 97到win 98、windows nt、win 2000/XP,甚至火爆一时的linux都支持这种分区格式。
但是fat16分区格式有一个最大的缺点,那就是硬盘的实际利用效率低。因为在dos和windows系统中,磁盘文件的分配是以簇为单位的,一个簇只分配给一个文件使用,不管这个文件占用整个簇容量的多少。而且每簇的大小由硬盘分区的大小来决定,分区越大,簇就越大。例如1gb的硬盘若只分一个区,那么簇的大小是32kb,也就是说,即使一个文件只有1字节长,存储时也要占32kb的硬盘空间,剩余的空间便全部闲置在那里,这样就导致了磁盘空间的极大浪费。fat16支持的分区越大,磁盘上每个簇的容量也越大,造成的浪费也越大。所以随着当前主流硬盘的容量越来越大,这种缺点变得越来越突出。为了克服fat16的这个弱点,微软公司在win 97操作系统中推出了一种全新的磁盘分区格式fat32。
FAT即文件分配表,也即人们常说的FAT16。它是自DOS、Windows 3.x以来广泛使用的硬盘分区格式,是传统的16位文件系统。它有极好的兼容性,DOS、Windows 、Windows NT的各种版本,以及其他各类操作系统都支持FAT16。它相对速度快, CPU资源耗用少,所以至今仍是各类机器硬盘常用的分区格式。但是传统FAT16的不支持长文件名,受到8+3,即8个字符的文件名加3个字符扩展名的限制。单个分区的最大尺寸为2GB,单个硬盘的最大容量一般不能超过8GB,所以如果硬盘容量超过8GB,8GB以上空间则因无法利用而浪费。当分区尺寸为2GB时,单"簇"(磁盘容量最小单位)尺寸为16KB,当文件数量巨大时会白白遗留许多无法利用的空间。在Windows NT中采用FAT格式,不能恢复已被删除的文件。此外,这种文件系统因其兼容性好,来者不拒,就导致安全性差,易受病毒攻击。
自Windows 95起微软推出扩展文件分配表VFAT,它突破了8+3的限制,支持长文件名,最长可达255个字符,包括后缀,并且文件名中可包含多个空格或多个后缀,其它优缺点基本同FAT16。
2、fat32
FAT32是Windows 95 OSR2版开始推出兼容16位的32位文件系统。最大特点为使用较小的簇(每簇仅为4KB)分配文件单元,大大提高硬盘空间利用率,减少了浪费。单个硬盘的最大容量达到2TB(1TB=1024GB),为海量硬盘的使用者提供了方便。它支持长文件名,能很好运行 DOS、Windows 95-2000的各种版本,但系统开销要大于FAT16。这种文件系统的安全性仍然较差;FAT32可以兼容FAT16,但无法访问NTFS分区。对于像Word一类的编辑软件产生的文本文件而言,在FAT32的机器上建立的文件只有以"纯文本"格式存盘,才能在FAT16的电脑中打开,在Windows 95 OSR2、Windows 98中提供了FAT16向FAT32之间的单向转换功能。
这种格式采用32位的文件分配表,使其对磁盘的管理能力大大增强,突破了fat16对每一个分区的容量只有2gb的限制,运用fat32的分区格式后,用户可以将一个大硬盘定义成一个分区,而不必分为几个分区使用,大大方便了对硬盘的管理工作。而且,fat32还具有一个最大的优点是: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fat16相比,可以大大地减少硬盘空间的浪费,提高了硬盘利用效率。
目前,支持这一磁盘分区格式的操作系统有win 97、win 98和win 2000/XP。但是,这种分区格式也有它的缺点,首先是采用fat32格式分区的磁盘,由于文件分配表的扩大,运行速度比采用fat16格式分区的硬盘要慢;另外,由于dos系统和某些早期的应用软件不支持这种分区格式,所以采用这种分区格式后,就无法再使用老的dos操作系统和某些旧的应用软件了。
3、ntfs
NTFS即是Windows NT的文件系统,它的最大优点是安全性和稳定性好,全32位内核的NTFS为磁盘目录与文件提供安全设置,指定访问权限,难以受到病毒侵袭。NTFS自动记录与文件的变动操作,具有文件修复能力,不需要运行磁盘碎片整理等磁盘工具。系统不易崩溃,出现错误能迅速修复。每簇仅为512个字节,硬盘利用率最高。它主要缺点正由于其高筑壁垒,闭关自守,从而导致兼容性差。Windows NT的NTFS可以访问FAT文件系统,但是逆向造访就会吃闭门羹,如在DOS下系统会显示"Invalid drive specification"(无效驱动器指派)。在Windows NT 4.0中提供了FAT向NTFS的单向转换功能;在最新的,具有NT内核的Windows 2000中,提供了FAT转换为NTFS或FAFAT32的功能。这些转换在进行之前应慎重考虑。
ntfs分区格式是一般电脑用户感到陌生的,它是网络操作系统windows nt的硬盘分区格式,使用windows nt的用户必须同这种分区格式打交道。其显著的优点是安全性和稳定性极其出色,在使用中不易产生文件碎片,对硬盘的空间利用及软件的运行速度都有好处。它能对用户的操作进行记录,通过对用户权限进行非常严格的限制,使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作,充分保护了网络系统与数据的安全。但是,目前支持这种分区格式的操作系统不多,除了windows nt外,win 2000 winxp win2003也支持这种硬盘分区格式。
linux文件系统分类: ext2:早期linux中常用的文件系统ext3:ext2的升级版,带日志功能ext4:ext3的升级版,大幅度改动RAMFS:内存文件系统,速度很快NFS:网络文件系统,由SUN发明,主要用于远程文件共享MS-DOS:MS-DOS文件系统VFAT:Windows95/98 操作系统 采用的文件系统FAT:WindowsXP操作系统采用的文件系统NTFS:WindowsNT/XP操作系统采用的文件系统HPFS:OS/2操作系统采用的文件系统PROC:虚拟的进程文件系统ISO9660:大部分光盘所采用的文件系统ufsSun:OS所采用的文件系统NCPFS:Novell服务器所采用的文件系统SMBFS:Samba的共享文件系统XFS:由SGI开发的先进的日志文件系统,支持超大容量文件JFS:IBM的AIX使用的日志文件系统ReiserFS:基于平衡树结构的文件系统udf:可擦写的数据光盘文件系统
4、虚拟文件系统VFS**linux支持的所有文件系统称为逻辑文件系统,而linux在传统的逻辑文件系统的基础上增加料一个蓄念文件系统(VitualFileSystem,VFS)的接口层。虚拟文件系统(VFS)位于文件系统的最上层,管理各种逻辑文件系统,并可以屏蔽各种逻辑文件系统之间的差异,提供统一文件和设备的访问接口。
5、文件的逻辑结构 文件的逻辑结构可分为两大类:字节流式的无结构文件和记录式的有结构文件。由字节流(字节序列)组成的文件是一种无结构文件或流式文件,不考虑文件内部的逻辑结构,只是简单地看作是一系列字节的序列,便于在文件的任意位置添加内容。由记录组成的文件称为记录式文件,记录是这种文件类型的基本信息单位,记录式文件通用于信息管理。
6、文件类型 普通文件:通常是流式文件目录文件:用于表示和管理系统中的全部文件连接文件:用于不同目录下文件的共享设备文件:包括块设备文件和字符设备文件,块设备文件表示磁盘文件、光盘等,字符设备文件按照字符操作终端、键盘等设备。管道(FIFO)文件:提供进程建通信的一种方式套接字(socket)文件:该文件类型与网络通信有关
7、文件结构: 包括索引节点和数据索引节点:又称I节点,在文件系统结构中,包含有关相应文件的信息的一个记录,这些信息包括文件权限、文件名、文件大小、存放位置、建立日期等。文件系统中所有文件的索引节点保存在索引节点表中。数据:文件的实际内容。可以是空的,也可以非常大,并且拥有自己的结构。
8、ext2文件系统 ext2文件系统的数据块大小一般为1024B、2048B或4096Bext2文件系统采用的索引节点(inode):索引节点采用了多重索引结构,主要体现在直接指针和3个间接指针。直接指针包含12个直接指针块,它们直接指向包含文件数据的数据块,紧接在后面的3个间接指针是为了适应文件的大小变化而设计的。
网络模型:
OSI七层模型
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
TCP/IP四层模型
应用层
传输层
IP层
网络接口层
㈦ 阿克索文件系统的优缺点有哪些
阿克索文件系统的优缺点如下。缺点是由于压缩,里面的程序不能直接运行,使用时需解压数据,效率会降低,此外,该文件系统是只读的。优点是将文件以压缩形式存储,需要用时进行解压,可以节省flash空间。
㈧ 请问硬盘的FAT,FAT32,NTFS文件系统格式各有哪些优点和缺点
我们就两个文件系统的区别加以说明:NTFS相对于FAT文件系统的区别在于NTFS不但是一个可恢复的,安全高效的文件系统,NTFS在设计时还考虑到了支持多数据流,西欧字符集名称和坏簇重定向功能。多数据流使得可以在对文件添加新属性或信息时不用重新建立文件系统。西欧字符集可以支持世界上任何一种语言,而我们知道ASCII码只有7位,支持的语言种类也就是英语。最后,坏簇的重定向功能可以使NTFS识别坏簇,这样可以使写入的数据不写入这些族中,保证了数据的安全性。 如果在Windows XP中使用大于32GB的分区,唯一可以选择的是NTFS格式。如果计算机不考虑安全性问题,更注重与Win 9X的兼容性,那么FAT32格式是最好的选择。如果注重计算机系统的安全性的话,建议用户采用NTFS格式。如果要使用多个*作系统,需要安装Win 9X或其它*作系统,建议用户做成多启动系统,一个分区采用FAT32格式,另外的分区采用NTFS格式,并且将Windowds XP安装在NTFS格式分区下,其它*作系统安装在FAT32格式下
㈨ 利用文件系统处理数据与数据库系统处理数据有什么不同各有何优缺点
早期的数据库管理都是采用文件系统。在文件系统中,数据按其内容、结构和用途组成若干命名的文件。文件一般为某个用户或用户组所有,但可供其他用户共享。用户可以通过操作系统对文件进行打开、读、写和关闭等操作。
文件系统有明显的缺点:
(1).编写应用程序很不方便。
应用程序的设计者必须对所用的文件的逻辑及物理结构有清楚的了解。操作系统 只能打开、关 闭、读、写等几个低级的文件操作命令,对文件的查询修改等处理都须在应用程序内解决。应用程序还 不可避免地在功能上有所重复。在文件系统上编写应用程序的效率不高。
(2).文件的设计很难满足多种应用程序的不同要求,数据冗余经常是不可避免的。
为了兼顾各种应用程序的要求,在设计文件系统时,往往不得不增加冗余的数据。数据冗余不仅浪费空间,而且会带来数据的不一致性(inconsistency).在文件系统中没有维护数据一致性的监控机制,数据的一致性完全有用户负责维护。在简单的系统中勉强能应付,但在大型复杂的系统中几乎是不可能完成的。
(3).文件结构的修改将导致应用程序的修改,应用程序的维护量将很大。
(4).文件系统不支持对文件的并发访问(concurrent access)。
(5).数据缺少统一管理,在数据的结构、编码、表示格式、命名以及输出格式等方面不容易做到规范化、标准化;数据安全和保密方面,也难以采取有效的办法。
针对文件系统的缺点,人们发展了以统一管理和共享数据为主要特征的数据库系统。在数据库系统中,数据不再仅仅服务于某个程序或用户,而是看成一个单位的共享资源,由一个叫数据库管理系统(Data Management System,简称DBMS)的软件统一管理。由于有DBMS的统一管理,应用程序不必直接介入诸如打开、关闭、读写文件等低级的操作,而由DBMS代办。用户也不必关系数据存储和其他实现的细节,可在更高的抽象级别上观察和访问数据。文件结构的一些修改也可以由DBMS屏蔽,使用户看不到这些修改,从而减少应用程序的维护工作量,提高数据的独立性。由于数据的统一管理,人们可以从全单位着眼,合理组织数据,减少数据冗余;还可以更好地贯彻规范化和标准化,从而有利于数据的转移和更大范围的共享。由于DBMS不是为某个应用程序服务,而是为整个单位服务的,DBMS做得复杂一些也是可以接受的。许多在文件系统中难以实现的动能,在DBMS中都一一实现了。
例如:适合不同类型用户的多种用户界面,保证并发访问时的数据一致性的并发控制(concurrent control),增进数据安全性(security)的访问控制(access control),在故障的情况下保证数据一致性的恢复(recovery)功能,保证数据在语义上的一致性的完整性约束(integrity constraints)检查功能等。随着计算机应用的发展,DBMS的功能愈来愈强,规模愈来愈大,复杂性和开销也随之增加。目前,在一些功能非常明确且无数据共享的简单应用系统中,为减少开销,提高性能,有时仍采用文件系统;不过在数据密集型应用系统中,基本上都使用数据库系统。
现代的数据库管理系统应该具备的7个功能:
1、提供高级的用户接口
2、查询处理和优化
这里的查询(query)泛指用户对数据库所提的访问要求,不但包含数据检索,也包括修改\定义新数据等
3、数据目录管理
4、并发控制
5、恢复功能
6、完整性约束检查
7、访问控制
数据管理和数据处理一样,都是计算机系统的最基本的支撑技术。尽管计算机科学技术经历了飞速的发展,但数据管理的这一地位没有变化。数据管理将作为计算机科学技术的一个重要分支一直发展下去,社会信息化,对数据管理的要求也愈高。
㈩ 当前主流分布式文件系统有哪些各有什么优缺点
目前几个主流的分布式文件系统除GPFS外,还有PVFS、Lustre、PanFS、GoogleFS等。
1.PVFS(Parallel Virtual File System)项目是Clemson大学为了运行Linux集群而创建的一个开源项目,目前PVFS还存在以下不足:
1)单一管理节点:只有一个管理节点来管理元数据,当集群系统达到一定的规模之后,管理节点将可能出现过度繁忙的情况,这时管理节点将成为系统瓶颈;
2)对数据的存储缺乏容错机制:当某一I/O节点无法工作时,数据将出现不可用的情况;
3)静态配置:对PVFS的配置只能在启动前进行,一旦系统运行则不可再更改原先的配置。
2.Lustre文件系统是一个基于对象存储的分布式文件系统,此项目于1999年在Carnegie Mellon University启动,Lustre也是一个开源项目。它只有两个元数据管理节点,同PVFS类似,当系统达到一定的规模之后,管理节点会成为Lustre系统中的瓶颈。
3.PanFS(Panasas File System)是Panasas公司用于管理自己的集群存储系统的分布式文件系统。
4.GoogleFS(Google File System)是Google公司为了满足公司内部的数据处理需要而设计的一套分布式文件系统。
5.相对其它的文件系统,GPFS的主要优点有以下三点:
1)使用分布式锁管理和大数据块策略支持更大规模的集群系统,文件系统的令牌管理器为块、inode、属性和目录项建立细粒度的锁,第一个获得锁的客户将负责维护相应共享对象的一致性管理,这减少了元数据服务器的负担;
2)拥有多个元数据服务器,元数据也是分布式,使得元数据的管理不再是系统瓶颈;
3)令牌管理以字节作为锁的最小单位,也就是说除非两个请求访问的是同一文件的同一字节数据,对于数据的访问请求永远不会冲突.