以win7為例談NTFS的高級(jí)特性和應(yīng)用

微軟從Windows 2000開始引入了NTFS文件系統(tǒng),但此時(shí)用戶可以選擇將系統(tǒng)安裝在非NTFS格式的分區(qū)中。到了當(dāng)前,Windows 7卻只能安裝在NTFS格式中了。這其中我們可以看到微軟對(duì)NTFS的器重,當(dāng)然和當(dāng)年相比其特性和功能有了很大的擴(kuò)展和提升。不過,對(duì)于NTFS的諸如壓縮、加密、安全授權(quán)等功能大家比較熟悉,本文將以Windows 7系統(tǒng)為例,談?wù)勂湎碌腘TFS高級(jí)特性和應(yīng)用。
1、高效、節(jié)省的硬鏈接
通常情況下,我們需要將同一個(gè)文件顯示在不同的位置。例如,有時(shí)需要將一篇位于網(wǎng)絡(luò)共享中的文檔提供給所有的用戶使用,但某些應(yīng)用程序可能必須要從另外一個(gè)特定的位置才能打開該文檔,以便進(jìn)行正常的讀寫操作。此時(shí),我們并不需要將文件移動(dòng)到應(yīng)用程序要求的目錄或給特定的用戶分配訪問受保護(hù)目錄的權(quán)限,只需借助Windows 7的NTFS特性通過“fsutilhardlink”命令 給該文檔創(chuàng)建硬鏈接,以便使其可以被用戶和應(yīng)用程序單獨(dú)訪問。
(1).硬鏈接為管理員帶來的便利
很明顯,Windows 7中通過硬鏈接實(shí)現(xiàn)文檔的訪問方式無疑是非常高效的。一個(gè)命令可以輕松搞定,且省去了文件復(fù)制的麻煩。此外,還有一點(diǎn)也是令我們幸喜的。無論一個(gè)文件有多少個(gè)硬鏈接,相關(guān)的目錄項(xiàng)都將指向某個(gè)卷上現(xiàn)有的同一個(gè)文件,而這正式硬鏈接和文件副本的不同。我們知道文件的副本,文件的數(shù)據(jù)實(shí)際上是存在于多個(gè)位置下的。據(jù)此,使用硬鏈接無疑節(jié)省了我們的磁盤空間。
還有一點(diǎn)也是我們樂見的,通過使用硬鏈接,文件會(huì)顯示為存在多個(gè)位置,但實(shí)際上只存在于一個(gè)位置,因此如果使用其中的一個(gè)硬鏈接修改并保存了這個(gè)文件,而其他人通過不同的硬鏈接打開該文件,修改后的內(nèi)容一樣可以顯示出來。此外,因?yàn)榫哂卸鄠€(gè)硬鏈接的文件實(shí)際上只有一個(gè)副本,因此硬鏈接并不會(huì)有多個(gè)安全描述,只有源文件具有安全描述。所以如果希望更改某個(gè)文件任何一個(gè)硬鏈接的訪問權(quán)限,只需對(duì)該硬鏈接指向的實(shí)際源文件物理副本進(jìn)行更改,這樣該文件副本關(guān)聯(lián)的所有硬鏈接都會(huì)被用于新的安全設(shè)置。
除此之外,硬鏈接也提高了文件的安全性。比如,我們?yōu)橐粋€(gè)文件創(chuàng)建了多個(gè)硬鏈接,那么除非將所有的硬鏈接都刪除掉,否則該文件就無法從卷上刪除。這樣的話,如果有人無意刪除了一個(gè)有多個(gè)硬鏈接的文件,文件本身并不會(huì)被刪除,被刪除的只是受影響的硬鏈接,而其他硬鏈接和文本本身不受影響。
(2).創(chuàng)建硬鏈接
要?jiǎng)?chuàng)建硬鏈接,需要使用“fsutil hardlink”命令。其命令格式為“fsutil hardlink create newfilepath currentfilepath”。其中newfilepath是要為該文件創(chuàng)建的硬鏈接的路徑,而currentfilepath是要鏈接到的現(xiàn)有文件的名稱。例如,我們要為c:\test目錄中的test.doc文件創(chuàng)建新的硬鏈接c:\ctocio\ctocio.doc,需要執(zhí)行命令“fsutil hardlink create c:\ctocio\ctocio.doc c:\test\test.doc”。命令執(zhí)行完畢后,硬鏈接創(chuàng)建成功。此時(shí),當(dāng)我們雙擊 c:\ctocio\ctocio.doc打開的則是c:\test\test.doc文件。(圖1)
(3).硬鏈接的不足
筆者在使用硬鏈接的過程中也發(fā)現(xiàn)了其中的一些不變或者不足之處。其一是,硬鏈接只能在NTFS卷上創(chuàng)建,不能在一個(gè)卷上同時(shí)創(chuàng)建指向另一個(gè)卷的硬鏈接。也就是說,我們無法在C盤上創(chuàng)建指向D盤文件的硬鏈接。其二是,硬鏈接并不適合多個(gè)用戶需要并發(fā)修改同一個(gè)文件的環(huán)境,比如協(xié)同辦公。具體來說,假設(shè)用戶A使用一個(gè)硬鏈接打開了這個(gè)文件,并修改了該文件,但同時(shí)用戶B使用另外一個(gè)硬鏈接打開同一個(gè)文件,并進(jìn)行修改,如果兩人嘗試同時(shí)保存修改內(nèi)容就會(huì)出現(xiàn)問題。
2、記錄文件信息的數(shù)據(jù)流
不同于Vista,Windows 7只能安裝在NTFS分區(qū)中,這應(yīng)該是出于對(duì)其安全可靠性的考慮。在NTFS卷上的每個(gè)文件都有其相關(guān)的數(shù)據(jù)流,這些數(shù)據(jù)流記錄了文件的詳細(xì)信息,相當(dāng)于該文件的“名片”。其實(shí)所謂的數(shù)據(jù)流,就是包含在文件內(nèi)容中的一系列字節(jié)的內(nèi)容,數(shù)據(jù)流分為主數(shù)據(jù)流和可命令數(shù)據(jù)流。主數(shù)據(jù)流是未命名的,并且只能被文件系統(tǒng)查看。命名數(shù)據(jù)流中包含了與該文件有關(guān)的額外信息,例如自定義的屬性和摘要信息。這樣,我們就可以給文件關(guān)聯(lián)額外的信息,但文件和信息仍將作為一個(gè)整體。
在創(chuàng)建命名數(shù)據(jù)流并將其關(guān)聯(lián)給文件后,任何知道如何處理命名數(shù)據(jù)流的應(yīng)用程序都可以通過名稱讀取數(shù)據(jù)流,并讀取額外信息。例如,我們熟悉的Microsoft Office是可以讀取數(shù)據(jù)流的。這樣我們就可以為Word文檔設(shè)置摘要信息,例如標(biāo)題、主題、作者,并將這些信息和文件一起保存。
通常情況下,我們要查看文件的數(shù)據(jù)流信息,可用鼠標(biāo)右鍵單擊保存NTFS分區(qū)中的任何文件,選擇“屬性”,并切換到“詳細(xì)信息”選項(xiàng)卡,都可以看到關(guān)聯(lián)到文件的數(shù)據(jù)流信息。一般來說,關(guān)聯(lián)到文件的命名數(shù)據(jù)流可用于設(shè)置其屬性選項(xiàng)卡的名稱,以及生成這些選項(xiàng)卡下顯示的信息。因?yàn)槟承╊愋偷奈臋n可能包含額外的選項(xiàng)卡,例如我們可以看到是文件略縮圖就保存在文件中。當(dāng)然,在文件屬性對(duì)話框的“詳細(xì)信息”選項(xiàng)卡下,我們可以選擇性地刪除關(guān)聯(lián)到文件的屬性及其個(gè)人信息。只需單擊“刪除屬性和個(gè)人信息”鏈接,并選擇相應(yīng)的刪除方式,系統(tǒng)就會(huì)通過從文件相關(guān)的數(shù)據(jù)流中刪除相應(yīng)的值來實(shí)現(xiàn)我們的目的。(圖2)
相信大家注意到,當(dāng)我們將保護(hù)命名數(shù)據(jù)流的文件移動(dòng)或復(fù)制到FAT分區(qū)上時(shí),就會(huì)看到一個(gè)名為“確認(rèn)數(shù)據(jù)流丟失”的警告對(duì)話框,這說明FAT分區(qū)是不支持?jǐn)?shù)據(jù)流的。筆者還是建議大家的Windows 7系統(tǒng)除了系統(tǒng)分區(qū)是NTFS之外,其他分區(qū)最好都使用NTFS分區(qū),這樣能夠提升系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性,而且NTFS的特性在我們進(jìn)行系統(tǒng)管理是非常有用的。
3、了解文件變動(dòng)信息的變動(dòng)日志
在Windows 7中,NTFS分區(qū)具有文件變動(dòng)信息的記錄功能。變動(dòng)日志可以針對(duì)卷的所有操作記錄完整的日志,記錄的內(nèi)容可包含添加、刪除和修改操作,無論那個(gè)用戶進(jìn)行的操作,或者進(jìn)行的添加、刪除和修改操作都會(huì)記錄在案。這和系統(tǒng)日志類似,變動(dòng)日志是持續(xù)的,因此就算是關(guān)閉或重啟系統(tǒng),這些內(nèi)容依舊可以保留。當(dāng)發(fā)生NTFS檢查點(diǎn)事件后,系統(tǒng)就會(huì)將記錄寫入到NTFS變動(dòng)日志中,檢查點(diǎn)會(huì)告訴系統(tǒng)寫入變動(dòng),以便讓NTFS可以在發(fā)生故障后恢復(fù)到特定的檢查點(diǎn)狀態(tài)下。
要了解有關(guān)變動(dòng)日志功能的摘要信息,我們只需在命令行下運(yùn)行“fsutil usn queryjournal DriveDesignator”命令即可,其中DriveDesignator的我們要查詢的卷。例如我們要查看C盤的變動(dòng)日志摘要,可運(yùn)行命令“fsutil usn queryjournal c:”。在筆者的Windows 7中,命令的輸出結(jié)果如下:
Usn Journal ID : 0x01c9cb581f565250
First Usn : 0x00000000004c0000
Next Usn : 0x000000000224be08
Lowest Valid Usn : 0x0000000000000000
Max Usn : 0x7fffffffffff0000
Maximum Size : 0x0000000002000000
Allocation Delta : 0x0000000000400000
“Usn Journal ID”是USN日志ID,這是該變動(dòng)日志的唯一標(biāo)識(shí)符。“First Usn”是第一個(gè)USN,這是日志中的第一個(gè)USN。“Next Usn”是下一個(gè)USN,這時(shí)變動(dòng)日志下一個(gè)可以被寫入的USN。“Lowest Valid Usn”是最低有效USN,這是可以被寫入變動(dòng)日志的最低有效USN。“Max Usn”是最大USN,這是可以被分配的最大USN。“Maximum Size ”是最大值,這是變動(dòng)日志可以使用的字節(jié)最大值,如果變動(dòng)日志超過該值,以前的項(xiàng)目就會(huì)被覆蓋。“Allocation Delta”是分配差,這是當(dāng)變動(dòng)日志裝滿后,可以被添加到日志的末尾,或者從日志的開頭處刪除的,被分配的內(nèi)容空間大小。
假如我們要了解某個(gè)文件最新的變動(dòng)日志項(xiàng),只需在命令行下執(zhí)行命令“fsutil usn readdate filepath”即可,其中filepath是要查看變動(dòng)信息的文件的路徑和名稱。例如,如果要查看C:\Windows\setupact.log文件的最新變動(dòng)日志信息,可執(zhí)行命令“fsutil usn readdata C:\Windows\setupact.log”,命令的輸出結(jié)果如下:
Major Version : 0x2
Minor Version : 0x0
FileRef# : 0x0001000000002abe
Parent FileRef# : 0x0001000000000210
Usn : 0x0000000002246948
Time Stamp : 0x0000000000000000 12:00:00 AM 1/1/1601
Reason : 0x0
Source Info : 0x0
Security Id : 0x0
File Attributes : 0x20
File Name Length : 0x18
File Name Offset : 0x3c
FileName : setupact.log
(圖3)
這些數(shù)據(jù)的開始位置顯示了該文件在根文件索引中的索引編號(hào)以及父項(xiàng),同時(shí)還顯示了該文件當(dāng)前的USN已經(jīng)文件屬性標(biāo)記。所有這些有關(guān)該文件的最新變動(dòng)日志,方便了特定的系統(tǒng)服務(wù)直接查詢,以判斷對(duì)文件的修改情況,不僅速度更快,而且對(duì)系統(tǒng)資源是使用也更高效。
4、方便的壓縮(Zipped)文件夾
在Windows 7中不需要安裝第三方的壓縮/解壓工具,利用其提供的“壓縮(Zipped)文件夾”就能夠滿足我們的需求。在使用這種方式壓縮數(shù)據(jù)時(shí),實(shí)際上的使用Zipped壓縮技術(shù)減少文件和文件夾的字節(jié),以達(dá)到占用較少磁盤空間的目的。Zip壓縮是對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展,因此它不僅支持NTFS卷,還支持FAT卷。同時(shí),Zipped文件夾還可以使用密碼保護(hù),以實(shí)現(xiàn)通過電子郵件、FTP、Http發(fā)送。筆者感覺Zipped文件夾一個(gè)非常好的特性是,我們直接可以從被壓縮文件夾內(nèi)部運(yùn)行程序,而不用先將其解壓縮。
要?jiǎng)?chuàng)建Zipped文件夾,我們可以在Windows 7的資源管理器中需要壓縮的文件、文件夾或者它們的組合,用鼠標(biāo)右鍵單擊指向“發(fā)送到”,選擇“壓縮(Zipped)文件夾”。Zipped文件夾會(huì)自動(dòng)使用所選的最后一個(gè)項(xiàng)目的名稱命名,同時(shí)會(huì)添加.ZIP的擴(kuò)展名。要訪問壓縮(Zipped)文件夾,只需雙擊即可打開,然后和直接運(yùn)行或者打開其中的程序或者文件。(圖4)
我們?cè)谑褂肸ipped文件夾時(shí),可執(zhí)行的操作工作就像針對(duì)一般文件夾的操作一樣,同時(shí)還可以執(zhí)行這樣的操作:用拖動(dòng)的方式添加其他文件、程序或者文件夾到Zipped文件夾;將Zipped文件夾中的文件復(fù)制并粘貼到其他文件夾;使用剪切命令從Zipped文件夾中刪除文件,并將其粘貼到其他位置;通過右鍵單擊Zipped壓縮文件夾選擇“全部提取”可啟動(dòng)提取向?qū)?,然后將其中的所有文件提取出來,并?fù)制到新的位置。另外,我們還可以單擊該文件,給文件添加密碼,以控制用戶對(duì)該文件夾的訪問。(圖5)
總結(jié):NTFS是一個(gè)成功的文件系統(tǒng),它帶給Windows以安全和高效。當(dāng)然,它也是一個(gè)在不斷擴(kuò)展完善中的文件系統(tǒng),作為用戶其中的很多特性需要我們進(jìn)一步去挖掘和應(yīng)用,希望本文能夠?yàn)榇蠹姨峁椭?/p>
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