200 likes | 398 Views
Προσομοίωση του Συστήματος Αρχείων NTFS. Πτυχιακή εργασία Αδάμου Θανάση Επιβλέπων Καθηγητής Σπυρίδων Καζαρλής. Νοέμβριος 2005. Συστήματα αρχείων. Το μέσο που χρησιμοποιούν τα σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα για επέμβαση στα αποθηκευτικά μέσα.
E N D
Προσομοίωση του Συστήματος Αρχείων NTFS Πτυχιακή εργασία Αδάμου Θανάση Επιβλέπων Καθηγητής Σπυρίδων Καζαρλής Νοέμβριος 2005
Συστήματα αρχείων • Το μέσο που χρησιμοποιούν τα σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα για επέμβαση στα αποθηκευτικά μέσα. • Σε παλιότερα ΛΣ είχαν συστήματα αρχείων αφού δεν «έτρεχαν» αποθηκευτικά μέσα.
Συστήματα αρχείων • Η υλοποίηση των συστημάτων αρχείων γίνεται με ρουτίνες συστήματος και περιλαμβάνουν διεργασίες χειρισμού των αρχείων και καταλόγων του σκληρού δίσκου (αντιγραφή, μετακίνηση, αλλαγή δικαιωμάτων κ.λ.π.). • Το σύστημα αρχείων πρέπει να χαρακτηρίζονται από αξιοπιστία, ταχύτητα, αποδοτικότητα στη χρήση χώρου του δίσκου, ασφάλεια (με ευέλικτο τρόπο), ανάκαμψη από σφάλματα.
Γνωστά Συστήματα Αρχείων • FAT 12 (δισκέτες) • FAT 16 (DOS) • FAT 32 (Windows) • NTFS (Windows) • EXT-2, EXT-3 (UNIX) • HPFS (OS-2) • HFS (Macintosh)
Ανάπτυξη NTFS προγράμματος προσομοίωσης του Συστήματα Αρχείων • Συνεχόμενη διάταξη • Διάταξη συνδεδεμένης λίστας (FAT12/FAT16/FAT32) Ανάπτυξη προγράμματος προσομοίωσης του NTFS (Κάθε λέξη αντιπροσωπεύει ένα block από cluster)
Διάταξη με δείκτη Διάταξη με i-κόμβους (i-node) (UNIX) Πίνακας: 1:5 2:0 3:4 4:1 5:2 NTFS NTFS προσομοίωσης προσομοίωσης Ανάπτυξη Ανάπτυξη προγράμματος προγράμματος του του Block cluster δίσκου: Δ Δ Δ Δ Δ Συστήματα Αρχείων i-κόμβος: Block cluster δίσκου: (Κάθε λέξη αντιπροσωπεύει ένα block από cluster)
Ιστορικό του NTFS • Αξιοπιστία • Ασφάλεια και έλεγχος εισόδου • Ξεπερνώντας τον περιορισμό μεγέθους • Ικανότητα αποθήκευσης • Μεγαλύτερα ονόματα αρχείων • Δίκτυα Συνεργασία Microsoft – IBM (αρχές ’90) Σκοπός της συνεργασίας η δημιουργία συστήματος αρχείων με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά.
Οι εκδόσεις του NTFS • 1993: Version 1.0 (Windows NT 3.1) • 1996: Version 1.1 / 4.0 (Windows NT 4) • 2000: Version 3.0 / 5.0 (Windows 2000) • 2001: Version 3.1 / 5.1 (Windows XP)
Χαρακτηριστικά NTFS • Η χωρητικότητα των δίσκων (περίπου 16 exabytes!!!) • Μέγεθος cluster: >512 bytes, όχι μεγαλύτερο από 4kB. • Ταξινόμηση των καταλόγων με χρήση B-trees. • Επιτρέπει την διαχείριση πολύ μεγάλων καταλόγων με την χρήση δεικτών κατά την αποθήκευση (Indexing). • Συμπίεση δεδομένων, αρχείων, ή δίσκου. Όχι για cluster μεγαλύτερο από 4kB. • Όταν τελειώσει ο χώρος από ένα partition του δίσκου, μπορεί να αλλάξει το μέγεθος αυτού του partition. Αυτό το πραγματοποιεί δυναμικά και χωρίς απώλεια δεδομένων.
Χαρακτηριστικά NTFS • Δικαιώματα ασφάλειας και άδειες • Κληρονομικότητα στα δικαιώματα ενός καταλόγου • Χρήση πίνακα BitMap για την κατάσταση των cluster • Αναφορά cluster ως «bad» • Oνόματα αρχείων μέχρι 255 χαρακτήρες • Unicode 16-bit, για περισσότερες δυνατότητες • Συνεργασία με Macintosh, προσομοιώνοντας το HFS.
Επιπλέον χαρακτηριστικά του NTFS 3.1/5.1 • Σημεία νέας ανάλυσης (Reparse points) • Χρονικό USN (USN journal) • Κρυπτογράφηση (Encryption) • Όρια δίσκου (Disk Quotas) • Κατακερματισμένα αρχεία (Sparse files)
Η ζώνη MFT. Περιοχή για αρχεία Αντίγραφο της πρώτης εγγραφής του MFT Το MFT Το MFT στο δίσκο
Μικρά αρχεία Data H SI FN SD Αποθήκευση αρχείων H(Header) – Κεφαλίδα SI (Standard Information) – Σταθερά χαρακτηριστικά που έχει κάθε αρχείο FN(File Name) – Τα χαρακτηριστικά με το όνομα του αρχείου Data – Δεδομένα του αρχείου SD(Security Descriptor) – Χαρακτηριστικά για την ασφάλεια του αρχείου
Μεγάλα αρχεία Data H SI FN SD Data Run Data Run Data Run Αποθήκευση αρχείων H (Header) – Κεφαλίδα SI (Standard Information) – Σταθερά χαρακτηριστικά που έχει κάθε αρχείο FN (File Name) – Τα χαρακτηριστικά με το όνομα του αρχείου Data – Δεδομένα του αρχείου SD (Security Descriptor) – Χαρακτηριστικά για την ασφάλεια του αρχείου
Πολύ μεγάλα αρχεία 1η εγγραφή MFT 2η εγγραφή MFT Data Run Data Run Data Run SD FN H SI EA Data H Αποθήκευση αρχείων H(Header) – Κεφαλίδα SI (Standard Information) – Σταθερά χαρακτηριστικά που έχει κάθε αρχείο FN(File Name) – Τα χαρακτηριστικά με το όνομα του αρχείου Data – Δεδομένα του αρχείου SD(Security Descriptor) – Χαρακτηριστικά για την ασφάλεια του αρχείου EA(External Attribute) – Δείκτης προς εξωτερικά χαρακτηριστικά
1η εγγραφή MFT SD FN H SI EA 2η εγγραφή MFT Data Run Data Run Data Run 3η εγγραφή MFT Data Run Data Run Data Run Data Data H H Αποθήκευση αρχείων Πάρα πολύ μεγάλα αρχεία H(Header) – Κεφαλίδα SI (Standard Information) – Σταθερά χαρακτηριστικά που έχει κάθε αρχείο FN(File Name) – Τα χαρακτηριστικά με το όνομα του αρχείου Data – Δεδομένα του αρχείου SD(Security Descriptor) – Χαρακτηριστικά για την ασφάλεια του αρχείου EA(External Attribute) – Δείκτης προς εξωτερικά χαρακτηριστικά
και τώρα… η ώρα της προσομοίωσης.