FAT32和NTFS的区别

FAT32

FAT32是Windows系统硬盘分区格式的一种。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32破了FAT16对每一个分区的容量只有2 GB的限制。由于现在的硬盘生产成本下降，其容量越来越大，运用FAT32的分区格式后，我们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，大大方便了对磁盘的管理。但由于FAT32分区内无法存放大于4GB的单个文件，且性能不佳，易产生磁盘碎片。目前已被性能更优异的NTFS分区格式所取代。

参数

最大单文件大小：4 GB (Fat16分区是2 GB )

最大文件数量：268,435,437

最大卷大小：8 TB

性能特点

FAT32具有一个最大的优点：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。目前，支持这一磁盘分区格式的操作系统有Win95、Win98、Win2000、Win2003和Win7。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格式分区的磁盘要慢。

约束

Windows 2000和Windows XP能够读写任何大小的FAT32文件系统，但是这些平台上的格式化程序只能创建最大32GB的FAT32文件系统。

在Dos系统下可直接访问FAT32分区，而NTFS分区则不能在Dos下直接访问。

缺点

但FAT有一个严重的缺点：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.

目录表

目录表是一个表示目录的特殊类型文件（现今通常称为文件夹）。它里面保存的每个文件或目录使用表中的32位条目表示。每个条目记录名字、扩展名、属性（档案、目录、隐藏、只读、系统和卷）、创建的日期和时间、文件/目录数据第一个簇的地址，最后是文件/目录的大小。

除了FAT12和FAT16文件系统中的根目录表占据特殊的根目录区域位置之外，所有其它的目录表都存在数据区域。

长文件名（LFN）使用一个技巧存储在FAT文件系统上——在目录表中添加假的条目。这些条目使用一个普通文件无法使用的卷标属性标识，普通文件无法使用是由于它们被大多数旧的MS-DOS程序忽略。很显然，一个只包含卷标的目录被当作空卷，这样就允许删除；使用长文件名创建的文件在从普通的DOS删除就会发生这样的情形。

校验和也允许检验长文件名是否与8.3文件名匹配；当一个文件删除之后使用DOS在同一个目录位置重新创建之后就会出现不匹配现象。校验和使用下面的算法计算。（注意pFcbName是指向如正常目录条目中所显示的文件名的指针，例如前八个字符是文件名，最后三个是扩展名。点是隐含的。文件名中没有使用的空间将使用空格（ASCII 0x20）补齐。例如，“Readme.txt”将记录为"README TXT"。

特点

FAT32实际上是文件分区表采取的一种形式，它是相对于FAT16而言的。众所周知，Dos和Windows95采用的都是FAT16格式。至于FAT32，准确地说是在Windows95OSR2中第一次出现的，之所以没有宣传是因为当时该文件系统还不够成熟，尚处于试探阶段。那么为什么一定要推出FAT32呢？这主要是由其自身的优越性决定的。

首先，它可以大大地节约磁盘空间。文件在磁盘上是以簇的方式存放的，簇里存放了一个文件就不能再存放另外的文件。假如一个磁盘的分区大小为512MB，基于FAT16的系统的簇的大小为8KB，而FAT32系统的簇的大小仅是4KB，那么，我们存放一个3KB的文件，FAT16系统就会有5KB的空间被浪费，而FAT32的浪费则会少一些。如果分区达到1GB，FAT16的簇为16KB，而FAT32还是4KB，节省的也就更多了。

在推出FAT32文件系统之前，通常PC机使用的文件系统是FAT16。像基于MS-DOS，Win 95等系统都采用了FAT16文件系统。在Win 9X下，FAT16支持的分区最大为2GB。我们知道计算机将信息保存在硬盘上称为“簇”的区域内。使用的簇越小，保存信息的效率就越高。在FAT16的情况下，分区越大簇就相应的要增大，存储效率就越低，势必造成存储空间的浪费。并且随着计算机硬件和应用的不断提高，FAT16文件系统已不能很好地适应系统的要求。在这种情况下，推出了增强的文件系统FAT32。同FAT16相比，FAT32主要具有以下特点：

1. 同FAT16相比FAT32最大的优点是可以支持的磁盘大小达到2TB（2048GB），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Win 2000支持的分区最大2GB。

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。

稍作补充：

与以前的FAT 文件系统实现相比，FAT32 提供了以下增强功能：FAT32 支持最大为2 TB 的驱动器。

功能

注意：Microsoft Windows 2000 仅能支持最大为32 GB 的FAT32 分区。

· FAT32 可以更高效地使用空间。FAT32 使用较小的簇（即，对于大小在8 GB 以内的驱动器，使用4 KB 的簇），这与大的FAT 或FAT16 驱动器相比，可将磁盘空间的使用率提高10% 到15%。

· FAT32 更稳定可靠。FAT32 可以重新定位根文件夹，而且它使用文件分配表的备份副本，而不是使用默认副本。此外，FAT32 驱动器上的引导记录也得到扩展，包括了关键数据结构的备份副本。因此，与现有的FAT16 驱动器相比，FAT32 驱动器不容易受单点故障的影响。

· FAT32 更灵活。FAT32 驱动器上的根文件夹是普通的簇链，因此它可以位于驱动器上的任何位置。以前对根文件夹数量的限制不复存在。此外，可以禁用文件分配表镜像，这样就可以让文件分配表的副本而不是让第一个文件分配表处于活动状态。这些功能允许您动态重调FAT32 分区的大小。不过要注意，虽然FAT32 的设计允许这一功能，但Microsoft 将不在初始版本中实现此功能。

兼容性

软硬件的兼容问题

为了与现有程序、网络和设备驱动程序保持最大程度的兼容性，FAT32 尽可能不改动现有的Windows 体系结构、内部数据结构、应用程序编程接口(API) 和磁盘上的格式。然而，因为需要4 字节来存储簇值，所以许多内部的和磁盘上的数据结构以及发布的API 都作了修改或扩展。某些情况下，现有的API 无法在FAT32 驱动器上运行。大多数程序不会受这些更改的影响。现有工具和驱动程序在FAT32 驱动器上应能够继续正常运行。不过，MS-DOS 块设备驱动程序（例如Aspidisk.sys）和磁盘工具需要经过修改才能支持FAT32 驱动器。

所有Microsoft 捆绑磁盘工具（格式化、Fdisk、碎片整理、基于MS-DOS 和Windows 的磁盘扫描）已经过修改，可以在FAT32 中正常运行。此外，Microsoft 正在与一些主要设备驱动程序和磁盘工具厂商协作，帮助他们修改其产品以支持FAT32。

注意：不能使用Microsoft DriveSpace 或DriveSpace 3 压缩FAT32 卷。

FAT32 性能

转换到FAT32 文件系统是您可以在基于Windows 98 的计算机上实现的最大的一

种性能增强。

支持范围

Microsoft 将支持FAT32 文件系统的功能，以实现无错读取和在实模式或保护模式下保存文件。Microsoft 支持Windows 95 中所带的实模式和保护模式工具。

对于旧式（较早的）程序，如果它们无法在FAT32 卷上安装，或者无法正确保存文件或读取文件，则您必须与软件包的生产厂商联系。

注意：虽然FAT32 文件系统所支持的硬盘容量最高可以达到2 TB，但有些硬盘可能会因为计算机基本输入/输出系统(BIOS) INT13 接口的限制而无法包含大于7.8 GB 的可

启动分区。请与硬件制造商联系，以确定您计算机的BIOS 是否支持更新后的INT13 扩展。

·在Windows 2000 中您无法使用FAT32 文件系统格式化大于32 GB 的卷。Windows 2000 FastFAT 驱动程序可以安装和支持使用FAT32 文件系统且大于32 GB的卷（受到其他限制），但是您不能使用格式化工具创建一个这样的卷。这种现象是设计使然。如果需要创建大于32 GB 的卷，请改用NTFS 文件系统。

备注：在尝试格式化大于32 GB 的FAT32 分区时，在进程快结束时格式化会失败，并出现以下错误：

Logical Disk Manager:Volume size too big.

Windows XP 中FAT32 文件系统的限制

当您在Windows XP 中使用FAT32 文件系统时，请注意下列限制：·簇不能等于或大于64 KB。如果簇大小为64 KB 或更大，则有些程序（例如安装程序）可能会不正确地计算磁盘空间。

· FAT32 卷必须至少包含65,527 个簇。您不能增加使用FAT32 文件系统的卷上的簇大小，这样会导致卷上的簇数少于65,527 个。

·如果考虑到以下可变因素，则最大磁盘大小大约为8 TB：一个FAT32 卷上允许的最大簇数为268,435,445，每个簇最大为32 KB，另外还有文件分配表(FAT) 所需的空间。

·您不能减少FAT32 卷上的簇大小，这样会导致FAT 的大小大于16 MB 减去64 KB。

·在Windows XP 安装过程中，您不能使用FAT32 文件系统格式化大于32 GB 的卷。Windows XP 可以装入和支持大于32 GB 的FAT32 卷（受到其他限制），但是您不能在安装期间使用Format 工具创建大于32 GB 的FAT32 卷。如果您需要格式化大于32 GB 的卷，请使用NTFS 文件系统来格式化。

如何使用Fdisk 和Format 工具对硬盘进行分区或重新分区

注意：当您在Windows XP 安装过程中试图格式化大于32GB 的FAT32 分区时，在格式化过程快结束时操作将会失败，并且您可能会收到以下错误信息：

FAT32格式理论上可以支持128TB的磁盘，即簇的大小乘簇的数量32K*(2^32),但由于受到软硬件的限制和其他方面的原因，不可能达到理论值。

FAT32数据恢复原理

由于FAT与FDT对数据的链式存储管理的，可以通过链式搜索查找。只有FAT表和FDT配合使用，才能可以统一管理整个磁盘文件,也就可以准确定位被删除的文件的确切位置。

在Window操作系统下对文件的删除工作，是将FDT中该文件的第一个字符改“E5”来表示该文件已经删除，同时改写引导扇区的第二个扇区中表示该分区点用空间大小的相应信息。因此，在设计的时候，根据其存储结构，对相应的地方进行修改，搜索E5删除标志，再按被删文件数据链进行恢复。

NTFS

NTFS (New Technology File System)，是WindowsNT环境的文件系统。新技术文件

系统是Windows NT家族（如，Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7和windows 8.1）等的限制级专用的文件系统（操作系统所在的盘符的文件系统必须格式化为NTFS的文件系统，4096簇环境下）。NTFS取代了老式的FAT文件系统。

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。

目标

1. 可靠性通过可恢复能力（事件跟踪）和热定位的容错特征实现；

2. 增加功能性的一个平台；

3. 对POSIX需求的支持；

4. 消除FAT和HPFS文件系统中的限制。

详细说明

NTFS 提供长文件名、数据保护和恢复，并通过目录和文件许可实现安全性。NTFS 支持大硬盘和在多个硬盘上存储文件(称为卷)。例如，一个大公司的数据库可能大得必须跨越不同的硬盘。NTFS 提供内置安全性特征，它控制文件的隶属关系和访问。从DOS或其他操作系统上不能直接访问NTFS 分区上的文件。如果要在DOS下读写NTFS分区文件的

话可以借助第三方软件；现如今，Linux系统上已可以使用NTFS-3G进行对NTFS 分区的完美读写，不必担心数据丢失。

特点

支持大小

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。

文件系统

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通过使用标准的事务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。

文件夹压缩

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。

更好的安全性

·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。

更多的功能

·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。

NTFS使用一个“变更”日志来跟踪记录文件所发生的变更。

还有诸如加密文件数据等等，和系统服务相关的不少东西。

系统优点

（1）更安全的文件保障，提供文件加密，能够大大提高信息的安全性。

（2）更好的磁盘压缩功能。

（3）支持最大达2TB的大硬盘，并且随着磁盘容量的增大，NTFS的性能不像FAT 那样随之降低。

（4）可以赋予单个文件和文件夹权限。对同一个文件或者文件夹为不同用户可以指定不同的权限。在NTFS文件系统中，可以为单个用户设置权限。

（5）NTFS文件系统中设计的恢复能力无需用户在NTFS卷中运行磁盘修复程序。在系统崩溃事件中，NTFS文件系统使用日志文件和复查点信息自动恢复文件系统的一致性。

（6）NTFS文件夹的B-Tree结构使得用户在访问较大文件夹中的文件时，速度甚至比访问卷中较小的文件夹中的文件还快。

（7）可以在NTFS卷中压缩单个文件和文件夹。NTFS系统的压缩机制可以让用户直接读写压缩文件，而不需要使用解压软件将这些文件展开。

（8）支持活动目录和域。此特性可以帮助用户方便灵活地查看和控制网络资源。

（9）支持稀疏文件。稀疏文件是应用程序生成的一种特殊文件，文件尺寸非常大，但实际上只需要很少的磁盘空间，也就是说，NTFS只需要为这种文件实际写入的数据分配磁盘存储空间。

（10）支持磁盘配额。磁盘配额可以管理和控制每个用户所能使用的最大磁盘空间。注意事项

NTFS是微软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。除了在局域网安装了NT系列的用户们使用NTFS外，随着NT内核的桌面系统Windows2000和XP的普及，很多个人用户也开始把自己的分区格式化为NTFS。

在一般情况下，NTFS的格式不能被Windows9X识别，而且在安装、操作方面也有差异，所以个人用户在使用这种磁盘格式的时候，必须留意下面的注意事项：

一、NT内核的系统应始终使用NTFS 吗？

NTFS是微软推荐在NT系列上使用的文件系统，但是，会有一些特殊的原因使用其他文件系统。如果计划用其他操作系统（包括MS-DOS）访问文件，则应把引导的分区，即C盘选择格式为FAT（包括FAT32）文件系统。如果使用的是NTFS文件系统并要与Windows NT进行双重引导，那么在继续Windows 2000或XP的安装之前，必须要为Windows NT安装SP4或更高版本的补丁。

二、转化NTFS和其他分区格式的技巧

一台机器用PQ7把一个分区由NTFS转换成FAT32格式，完成后发现该盘中的中文名的文件夹全部变成问号，打不开了。此时想转回来时发现提示磁盘错误，用Windows的磁盘扫描和DOS的CHKDSK检查后仍无法转换，里面有其下载的几百M的文件，已经搞的面目全非了。

其实，如果NTFS的分区容量很大且内有大量的数据存在的话，用直接转换的方式不仅缓慢，而且是很危险的——因为在每一个步骤里，转换的工具程序都要先读取扇区信息、拷贝到临时目录、转化格式再从临时目录读数据重新写入转换好的空间，再校验……这样的操作其实和低级格式化硬盘或是刷新主板的BIOS差不多危险，一旦发生掉电或是瞬间的数据量过大传输溢出缓冲区导致的死机，重新开机后可能就会丢失分区的所有信息，或是破坏引导区数据甚至是损坏硬盘。

如果硬盘其他分区有足够的空间，用拷贝后删除文件再转化的方法，会事半功倍。具体的操作就是先在其他分区建立一个目录，然后转到你的NTFS分区，选定全部文件，用复制粘贴的方法进行转移数据。然后把NTFS分区的数据清空，再进行转化格式就快很多，也安全得多了；从FAT的格式转换到NTFS也是一样道理。这种拷贝，比直接转换分区格式读读写写、又校验数据的那种繁琐过程快很多，可以在转换完成后，把数据拷贝回该分区。

另外，建议在清空数据后，利用GHOST镜像NTFS或FAT格式的空白分区，得到一个备份文件，以后如果再要转换分区格式利用它来进行就更快。

NTFS文件系统详解

NTFS文件系统结构总览

当用户将硬盘的一个分区格式化成NTFS分区时，就建立了一个NTFS文件系统结构。NTFS文件系统与FAT文件系统一样，也是用簇为基本单位对磁盘空间和文件存储进行管理的。一个文件总是占有若干个簇，即使在最后一个簇没有完全放满的情况下，也是占用了整个簇的空间，这也是造成磁盘空间浪费的主要原因。文件系统通过簇来管理磁盘管理，并不需要知道磁盘扇区的大小，这样就使NTFS保持了与磁盘扇区大小的独立性，从而使不同大小的磁盘选择合适的簇。

NTFS分区也被称为NTFS卷，卷上簇的大小，又称为卷因子，其大小是用户在创建NTFS卷时确定的。和FAT文件系统一样，卷因子的大小和文件系统的性能有着非常直接的关系。当一样簇占用的空间太小时，会出现太多的磁盘碎片，这样的空间和文件访问时间上会造成浪费；而相反的当一个簇占用的空间太大时，直接造成了磁盘空间的浪费。因此，最大限度地优化系统对文件的访问速度和最大限度地减少磁盘空间的浪费是确定簇的大小的主要因素。簇的大小一定是扇区大小的整数倍，通常是2（n为整数）。

NTFS文件系统使用了逻辑簇号（LCN）和虚拟簇号（VCN）对卷进行管理。其中LCN 是对卷的第一个簇到最后一个簇进行编号，只要知道LCN号和簇的大小以及NTFS卷在物理磁盘中的起始扇区就可以对簇进行定位，而这些信息在NTFS卷的引导扇区中可以找到，在系统底层也是用这种方法对文件的簇进行定位的。找到簇在磁盘中的物理位置的计算公式是：

每簇扇区数*簇号+卷的隐含扇区数（卷之前的扇区总数）=簇的起始绝对扇区号

而虚拟簇号则是将特定文件的簇从头到尾进行编号，这样做的原因是方便系统对文件中的数据进行引用，VCN并不要求在物理上是连续的，要确定VCN的磁盘上的定位需先将其转换为LCN。