Dosya Sistemleri [FAT, NTFS, ReFS] [En Basit Anlatım]

Dosya sistemlerinin  tanımlanmasına ya da aralarındaki farklara ilişkin bir çok internet sitesinde farklı farklı yazılar mevcuttur.Amacım kolay anlaşılabilecek bir anlatımdan uzaklaşmadan bu konuya biraz daha derinlemesine girmektir.Çünkü -özellikle FAT- çok eski sistemler olmasına rağmen hala bu iki sistem arasındaki farklar bilinmiyor ve rastgele seçimler yapılabiliyor.Bende bu yazıyı birazda olsa bunun önüne geçebilmek için derledim. Yardımcı olabileceksem ne mutlu…

Bu mu basit anlatım dediğinizi duyarı gibiyim.Okudukça biraz uzun ama oldukça sade bir yazı olduğunu sizde fark edeceksiniz.

Öncelikle FAT ve NTFS dosya sistemlerinin Windows’a ait olduğunu söyleyelim.[-Hadi canım sende!]


Dosya sistemleri adından da anlaşılabileceği gibi bilgisayarınızda tuttuğunu her türlü dosyanın sabit diskinizde saklanma biçimlerini ifade ederler.Dosyalar boyutlarına ve biçimlerine bağlı olarak sabit diskte farklı şekillerde saklanabilir.İşte bu farklılığı sağlayan da adı geçen dosya sistemleridir.Windows üzerinde iki tip dosya sistemi vardır.Bunlardan birisi FAT diğeri ise NTFS [Yok artık!].Bu iki sistem her ne kadar karmaşık görünse de temelde oldukça kolay anlaşılan yapılara sahiptirler.

Dosya sistemleri başlık olarak ayrı ayrı ifade edilirse de tanımlamaya çalışırken ister istemez konular iç içe geçmektedir.Bu yüzden bir başlığın içinde azar azar farklı konulara da (tabi ki çerçevenin dışına çıkmadan) değinebilirim.


FAT ve NTFS’nin daha rahat anlaşılabilmesi için öncelikle ‘sektör’ ve ‘küme’ kavramlarının açıklanması gerekiyor.

Sabit disklerdeki sektör kelimesini hemen hemen herkes duymuştur.Bilgisayara kaydedilen veri sabit disklerdeki bu sektörler üzerine yazılır.Sektörlerde kendi aralarında ,yukarıdaki resimde de görüldüğü gibi, farklı farklı kümeler (clusters) oluştururlar.Bu kümelerin her biri boyut olarak eşittir ancak değer olarak farklılık gösterirler.İşte dosya sistemi de tam olarak bu farklılığa işaret eder.Yani bir dosya sisteminde sabit diskteki her bir küme 512byte ise başka bir dosya sisteminde bu boyut her bir küme için 1kb olabilmektedir.
Bu konuyu biraz daha açmaya çalışayım,

Bir küme(cluster) dosya sistemlerine göre farklı boyutlarda şekillenebilir demiştik.Diyelim ki bizim dosya sistemimize göre sabit diskimizdeki kümelerin her biri 2kb’dan oluşuyor.Bizde bir metin belgesi oluşturduk ve bu belge 19kb tuttu.Dosya sistemi bu belgeyi sabit diske kaydederken 10 tane kümeden yararlanacaktır(10×2=20kb).Dolayısıyla sabit diskteki 9 kümeyi tam olarak dolduracak  ve son bir tanesinin ise yalnızca 1kb’ını kullanacaktır.[18+(1+1)].Boşta kalan 1 kb ise -eğer söz konusu dosya sonradan değiştirilmeyecekse- tam anlamıyla bir çöptür ve dosya özelliklerinde gördüğümüz ‘dosya boyutu’ ile ‘diskte kapladığı boyut’ arasındaki fark buradan kaynaklanır.

Bundan çıkartacağımız anlam ise şudur, küme boyutları ne kadar küçük olursa dosyaların saklamasından doğan ‘çöp’ler o kadar azalır ve dolayısıyla söz konusu diskimizi daha verimli kullanmış oluruz.Yukarıdaki resimde de görüldüğü üzere Cluster Size(Küme Genişliği) arttıkça diskin dosyayı saklama alanı daralıyor ve saklama sonrası kalan ve biraz önce çöp olarak ifade ettiğim ‘küme artıkları’ artıyor.Bu da diskin boş alanlarının yoktan yere heba edilmesi anlamına gelmektedir.
İşletim sistemi ise bu işlerin yönetilmesi için dosya sistemleriyle ilgilenir.Bu sistemler Windows’ta FAT ve NTFS olarak şekillenmiştir.

FAT (File Allocation Table – Dosya Yerleşim Tablosu) 

Aslında 1970’li  yıllarda Floopy Disk’lerde kullanılması için tasarlanmıştı.Daha sonradan MS-DOS ve Windows 9x için yeniden düzenlendi.Günümüze yaklaştıkça sabit disklerin ve işletim sistemlerinin gelişmesiyle kullanım alanı giderek daralan FAT dosya sistemi halen flash diskler,solid state driverler ve hafıza kartları gibi alanlarda kullanılmaktadır.

İlk olarak 1980 yılında FAT12 olarak geliştirilen bu sistem 1984 yılında IBM PC’ler ile FAT16, 1995 yılında Windows 95 ile de son, yani FAT32 halini almıştır.Peki nedir bu sayılar ?

Bu arada hemen ‘bit’ faktöründen de bahsedeyim.Yukarıda sürekli olarak bahsettiğim kümeleri oluşturan sektörlerinde bir alt kolu vardır.Bit bu alt kolun en dibinde yer alır.Her 8 bit bir adet byte oluşturur.Diske kaydedilen verilerde aslında bu bytelar üzerine yazılır.Bit’in depolama anlamında bir önemi yoktur.Çünkü tüm veriler diske ‘byte’olarak yazılır.İşte bu byte’lar da birleşerek sektörleri(sectors) oluşturur ki en sonunda küme(cluster) denilen kavram ortaya çıkar. Yani bitler byte’lerı, bytler ise kilobyte ları oluşturarak kümelerin var olmasını sağlarlar.kilobyte>byte>(bit) ve küme>sektör>(bit). Gördüğünüz gibi her şey iç içe.

Fat dosya sisteminin 12,16 ve 32 olarak farklı isimlendirilmesinin sebebi girdileri farklı sayılarda bitlerden oluşmasıdır.

Fat dosya sisteminin ilk versiyonu olan FAT12 12 bitten oluşur.

Fat16 ise daha sonradan 1995’lerde Windows 95 için geliştirilmiştir ve 4GB’dan yukarı olan sabit disklerde kullanılamaz.Aşağıdaki resim Fat16 dosya sisteminin özellikleri verilmiştir.(Resmi yeni sekmede açarak daha rahat inceleyebilirsiniz.)

Görüldüğü gibi her bir sektör 512 byte’tan oluşuyor ve disk boyutu genişledikçe kullanılan sektör sayısı da artıyor.Bu dosya sistemi 4095MB yani 4 GB dan fazla depolamaya izin vermiyor.Ayrıca 4GB’a yaklaştıkça artan sektörlerin verisel büyüklüğü de diskin verimli kullanımı için oldukça elverişsiz.Tabi ki bu eski bir dosya sistemi ve günümüzde kullanılmıyor.

Küçük bir hesap yaparsak, FAT16’nın en fazla 4095MB’a kadar izin verdiğini söylemiştik.Disk bu boyutuyla kullanıldığında diskteki bir kümenin 128 sektör oluşturacağını görüyoruz.Bir megabyte 1024kb olduğuna göre 1024/128=8 .Bu 8 rakamı bize her bir kümenin oluşturduğu sektör sayısını verir.O halde her bir megabyte da 8 sektörden oluşuyor.Dolayısıyla 4095mb lık bir diskin tamamı ise en fazla 32680 sektörden oluşur.Tabiki bu FAT16 için geçerli.

FAT32 ise günümüzde NTFS’den sonra en çok kullanılan dosya sistemidir.FAT16’nın aksite 2 Terabyte’a kadar depolama alanına izin verir.

FAT32 dosya sisteminde bir sektör 512byte’dan oluşur ve sistem 1 sektörden 64 sektöre kadar izin verir.

FAT16 dosya sistemine sahip 2GB’lık bir disk sürücünüz varsa 32KB’lık sektörler kullanabilirsiniz.(Yukarıdaki resimde görülüyor.) Ancak 8GB’dan az yani örnekteki gibi 2GB’lık bir disk sürücüsünü FAT32 ile formatlarsanız her bir sektör boyutu 4KB’a düşecektir.Bu da yazının başlarında anlattığım diskin verimli kullanılması için oldukça önemli bir faktördür.

FAT32 dosya sistemiyle formatlanan bir diskin küme boyutları.

Fat 16 ve 32 iyi bir ölçeklendirme yapmaz.Disk boyutu arttıkça, sistem yeniden başlatıldığında, sistemin boot olabilmesi için gereken boş alanın hesaplanması da dramatik bir şekilde artar ve hem bilgisayar bileşenlerine fazladan yük bindirir hemde zaman kaybı yaratır.Bu nedenledir ki 32GB ve üzeri disklerde FAT32 dosya sistemi yerine NTFS dosya sistemi tavsiye edilir.

NTFS(New Technology File System – Yeni Teknoloji Dosya Sistemi)

Bu dosya sistemi FAT’da bulunmayan güvenilirlik,işlevsellik ve performans özellikleri getirmiştir.

NTFS dosya sistemi floopy disklerde kullanılamamaktadır.Bu açıdan bir NTFS klasörünü floopy’e attığınızı düşünürsen verileriniz FAT formatlı floopy tarafından uyarılmaksızın yok edilebilir.

Artk tamamen eskiyen Windows XP NTFS’yi destekleyen en eski işletim sistemidir.

NTFS klasör şifreleme ile güvenlik standartlarına bir yenilik getirmiştir.

 

Oluşturulan küme(cluster) boyutları küçük olduğundan işletim sisteminin açılış hızı FAT32’ye göre çok daha fazladır.Ayrıca büyük boyutlu dosyaların daha hızlı açılma sebebi de tam olarak budur.

Günümüzde aşağısını kullanan pek kalmasa da NTFS dosya sisteminin 32 GB ve üzeri depolama birimleri için önerildiğini söyleyeyim.

FAT32 dosya sisteminden NTFS ye geçişi Windows dönüştürme özelliğini kullanarak ya da farklı bir program kurarak yapabilirsiniz.

 

ReFS (Windows 8 Dosya Sistemi)

Ayrıntıları henüz belli olmayan yeni dosya sistemi ReFS NTFS sisteminin temelleri üzerine kurulu.Büyük hacimleri işleyebilme, bozulmalara karşı sağlamlılık, makineler arasında paylaşımlı depolama havuzları gibi özellikler ReFS’in özellikleri arasındaymış.ReFS ile ilgili daha fazla bilgi yok maalesef.Windows 8’in çıkmasına yakın ReFS’in özelliklerine ait bilgilerde detaylanacaktır.

Yazının sonuna geldik.Başta da belirttiğim gibi bu konunun temelini anlamak oldukça kolay.Sadece biraz ayrıntılı.Bende bu ayrıntıları en kolay anlaşılabilecek şekilde ifade etmeye çalıştım.Kafanızı şişirdiysem affola…

 

Yazının genelinde bir imla ya da bilgi yanlışlığı tespit ederseniz ve ayrıca yazıyla ilgili düşüncelerinizi paylaşmak isterseniz yorum kutusunu kullanabilirsiniz.

Bu yazının derlenmesinde şu kaynaklardan yararlandığımı belirtmek isterim, 1, 2, 3, 4, 5,6,7,8,9,10.

 

Sağlıcakla kalın.