NTFS overview

新技术文件系统(NTFS)是新式基于 Windows 的作系统(OS)的默认文件系统。 它提供高级功能,包括安全描述符、加密、磁盘配额和支持丰富的元数据,从而增强安全性和数据管理。 此外,NTFS 与群集共享卷(CSV)无缝集成,提供可供故障转移群集中的多个节点同时访问的高可用性存储。 此集成可确保持续数据可用性和复原能力。

Increased reliability

NTFS 通过维护基于事务的日志文件和检查点信息来提高可靠性。 如果发生系统故障,NTFS 使用此日志在下一次启动期间自动还原文件系统一致性,从而最大程度地降低数据丢失的风险。 检测到坏扇区时,NTFS 会动态将受影响的群集重新映射到正常的群集,将原始群集标记为不可用,并确保数据保留。 例如,在系统崩溃后,NTFS 可以通过重播事务日志来恢复更改,从而帮助维护数据完整性并减少停机时间。

NTFS includes a feature called self-healing NTFS, which automatically detects and repairs minor file system corruption in the background, without requiring the volume to be taken offline. 这种主动方法有助于维护数据完整性,并最大程度地减少对用户和应用程序的中断。

对于更重要的文件系统损坏, chkdsk 该实用工具可以在保持联机状态的同时扫描和修复 NTFS 卷,最大限度地减少停机时间。 卷可能不可用的唯一时间段是在恢复数据一致性所需的阶段。 将 NTFS 与 CSV 一起使用时,无需停机即可执行修复,确保持续可用性。 若要了解详细信息,请参阅 NTFS Health 和 Chkdsk

Increased security

  • 使用 ACL 进行精细访问控制:NTFS 允许使用访问控制列表(ACL)向文件和文件夹分配详细权限。 可以指定哪些用户和组有权访问,定义读取、写入或修改等访问权限类型,并定制安全性以满足组织要求。

  • 集成的 BitLocker 驱动器加密支持:NTFS 与 BitLocker 驱动器加密无缝配合工作,以保护卷上的敏感数据。 BitLocker 应用基于硬件的安全功能(如受信任的平台模块(TPM)),以提供设备加密,确保即使驱动器被卸载并安装到另一个系统中,也能保护数据。 这有助于防止未经授权的访问用户数据和关键系统文件。 To learn more, see BitLocker overview.

支持大型卷

NTFS 支持大卷,其最大大小由 Windows 版本和所选群集大小决定。 在 Windows Server 2019 及更高版本以及 Windows 10 版本 1709 及更高版本上,NTFS 卷的大小可以高达 8 PB。 早期版本的 Windows 支持高达 256 TB 的卷。 The actual maximum volume and file size depends on the cluster size and the total number of clusters supported by NTFS (up to 232 – 1 clusters). 下表汇总了每个群集大小支持的最大卷和文件大小:

Cluster size 最大的卷和文件
4 KB(默认大小) 16 TB
8 KB 32 TB
16 KB 64 TB
32 KB 128 TB
64 KB(早期最大值) 256 TB
128 KB 512 TB
256 KB 1 PB
512 KB 2 PB
1024 KB 4 PB
2048 KB(最大大小) 8 PB

If you try to mount a volume with a cluster size larger than the supported maximum of the Windows version you're using, you get the error STATUS_UNRECOGNIZED_VOLUME.

Important

某些服务和应用程序可能会对文件和卷大小强制实施自己的限制。 For instance, when using the Previous Versions feature or backup applications that rely on Volume Shadow Copy Service (VSS) snapshots (without a SAN or RAID enclosure), the maximum supported volume size is 64 TB. 根据工作负荷和存储性能,您可能需要考虑使用较小的存储卷。

大型文件的格式要求

若要允许对大型 .vhdx 文件进行适当的扩展,有新的建议用于格式化卷。 When formatting volumes that you use with Data Deduplication or that host large files, such as .vhdx files larger than 1 TB, use the Format-Volume cmdlet with the following parameters:

Format-Volume -DriveLetter <DriveLetter> -FileSystem NTFS -AllocationUnitSize 65536 -UseLargeFRS

In this example, the AllocationUnitSize parameter sets the allocation unit size to 64 KB (65,536 bytes), and UseLargeFRS enables support for large file record segments.

你还可以在提升的命令提示符下运行 format 命令,其中使用 /L 格式化大型文件记录段 (FRS) 卷,并使用 /A:64k 设置 64 KB 分配单元大小。

format <DriveLetter> /l /a:64k

最大文件名称和路径

NTFS 支持长文件名和扩展长度路径,并且具有以下最大值:

  • 支持长文件名,具有后向兼容性:NTFS 支持长文件名,在磁盘上存储 8.3 别名(采用 Unicode 编码),以提供与文件系统的兼容性。该文件系统可对文件名称和扩展施加 8.3 限制。 如果需要(出于性能方面的原因),可以在 Windows Server 2008 R2、Windows 8 和更新版本的 Windows OS 中有选择地禁用各个 NTFS 卷上的 8.3 别名。 在 Windows Server 2008 R2 及更高版本系统中,如果使用 OS 格式化卷,则默认禁用短名称。 为了实现应用程序兼容性,系统卷上仍启用了短名称。

  • 支持扩展长度路径:许多 Windows API 函数的 Unicode 版本允许长度约为 32,767 个字符的扩展长度路径。 该总数超出了MAX_PATH设置定义的 260 个字符的路径限制。 有关详细的文件名和路径格式要求,以及实现扩展长度路径的指南,请参阅 命名文件、路径和命名空间

  • Clustered storage: When used in failover clusters, NTFS supports continuously available volumes that can be accessed by multiple cluster nodes simultaneously when used with the CSV file system. 若要了解更多信息,请参阅在故障转移群集中使用群集共享卷

灵活分配容量

如果卷上的空间有限,NTFS 提供以下方法来处理服务器的存储容量:

  • 使用磁盘配额跟踪和控制各个用户的 NTFS 卷上的磁盘空间使用情况。
  • 使用文件系统压缩来最大程度地提高可存储的数据量。
  • 通过从同一磁盘或其他磁盘添加未分配的空间来增加 NTFS 卷的大小。
  • 如果用完了驱动器号,或者需要创建可从现有文件夹访问的额外空间,请在本地 NTFS 卷上的任何空文件夹中装载卷。

See also