1、菜鸟进阶十二:大容量 U盘文件系统分析U盘白菜价，如何更好的使用大容量 U盘 当优盘( U盘)代替软盘成为人们常备的移动存储工具时，很少有人知道 U盘其实并非通用的产品名称，它只是一个公司注册的闪存盘商标而已；也基本没人知道这种结构简单、体积小巧的 USB接口闪存介质存储产品，最早是由中国人所发明的。优盘的鼻祖朗科闪存盘虽然技术含量不高，但却是中国在计算机存储领域二十年来的唯一原创性发明成果，它淘汰了软驱、让 ZIP和 MD胎死腹中、甚至一定程度上威胁到了光驱的统治地位。如今的闪存盘早已风靡全球，容量节节攀升、价格平易近人，甚至被当作广告的载体免费赠送如今讨论 U盘的选购意义并不大，相信大部分
2、电脑玩家都是人手 N个了，本文主要向大家介绍如何更好的使用自己的大容量 U盘。当今市售最大容量的 128GB U盘U盘容量的迅速膨胀，势必会对用户的使用习惯产生影响。当一个大肚能容的 U盘挂在腰间，各种数据的交换概率自然而然就会增加。且对多数人来说，也喜欢把数据放入 U盘中，并随身携带与大家交换数据（文档、照片、视频等）。遗憾的是，人们对如何正确使用 U盘没有概念？那么，本文就从磁盘存储的文件系统方面向读者阐明其间的差异！FAT16：小 U盘默认的文件系统 文件系统是指文件命名、存储和组织的总体结构。作为最常见的操作系统 Windows来说，它支持的文件格式就是我们所要研究的。FAT(16)、
3、FAT32和 NTFS都是 Windows的文件系统。其实文件系格式也就是我们经常所说的“磁盘格式”或“分区格式”，总体都是一个概念，只不过“分区”只针对硬盘来说的，而文件系统是针对所有磁盘及存储介质的。FAT，FAT32，NTFS，这些我们耳熟能详的分区格式，他们分别有什么用途呢？ FAT16 文件系统最初的 U盘，也就是以 MB为存储单位的 U盘，所使用的文件系统格式统一为 FAT16，所以我们首先就来讲讲 FAT16。在说明 FAT16文件系统之前，我们必须清楚 FAT是什么？FAT(File Allocation Table)是“文件分配表”的意思。顾名思义，就是用来记录文件所在位置的
4、表格，它对于磁盘的使用是非常重要的，假若丢失文件分配表，那么硬盘上的数据就会因无法定位而不能使用了。FAT16 使用了 2个字节（也就是 16位）的空间来表示每个扇区(Sector)配置文件的情形，故称之为 FAT16。FAT16 由于受到先天的限制，因此每超过一定容量的分区之后，它所使用的簇(Cluster)大小就必须扩增，以适应更大的磁盘空间。所谓簇就是磁盘空间的配置单位，就象图书馆内一格一格的书架一样。每个要存到磁盘的文件都必须配置足够数量的簇，才能存放到磁盘中。FAT16 各分区与簇大小的关系如下表：分区大小 FAT16 簇大小 16MB-127MB 2KB 128MB-255MB 4
5、KB 256MB-511MB 8KB 512MB-1023MB 16KB 1024MB-2047MB 32KB 如果你在一个 1GB容量的 U盘分区中存放 50KB的文件，由于该分区簇的大小为 16KB，因此它要用到 4个簇才行。而如果是一个 1KB的文件，它也必须使用一个簇来存放。那么每个簇中剩下的空间可否拿来使用呢？答案是不行的，所以在使用磁盘时，无形中都会或多或少损失一些磁盘空间。2GB的分区使用 FAT16系统格式化 FAT16 的缺点 磁盘分区最大只能到 2GB。因此从 Win98系统开始，FAT16 已经基本被 FAT32所取代，但当时 U盘刚刚起步，容量多为 64MB、128MB
6、，其默认分区只能是 FAT16； 使用簇的大小不恰当。试想，如果一个只有 1KB大小的文件放置在一个 1000MB的磁盘分区中，它所占的空间并不是 1KB，而是 16KB，足足浪费了 15KB！一般文本文档及 HTML碎文件的体积多是个位数，如果用来存储这些文件的话，空间浪费就极为严重了。能解决这两个问题的，就是 FAT32文件系统了。FAT32：当今主流 U盘主流文件系统 FAT32 文件系统FAT32使用 4个字节（也就是 32位）的空间来表示每个扇区(Sector)配置文件的情形，故称之为 FAT32。FAT16 的分区容量上限是 2047MB，而FAT32的分区容量下限是 512MB，
7、不同操作系统的上限不同，例如Win2000最大支持 32GB FAT32分区，而 WinXP最大可达 2TB FAT32分区。FAT32相比 FAT16，优点如下： 可支持大于 2GB的分区。最大可达 2TB，即便是目前最大容量的硬盘都能支持，更别说 U盘了； 空间利用率更高。FAT32 采用了更小的簇，可以更有效率的保存数据，比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。这样在存储碎文件时 FAT32就比 FAT16的存储效率要高很多，通常情况下可以提
8、高 15%。 安全新更好。FAT32 文件系统可以重新定位根目录和使用备份副本。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。 灵活性更高。FAT32 分区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，但微软自己的分区软件不支持此功能，需要使用第三方分区软件。 使用 FAT32格式化 2GB U盘，簇更小 FAT
9、32 的缺点虽然对于最大分区容量的支持上面，FAT32 2TB 最大分区的容量时至今日仍不过时，但 FAT32只能存储最大 4GB的单个文件，所以 FAT32无法存放光盘 ISO镜像、高清视频、各种图形作品文件等等，这是其致命的弊端。NTFS：硬盘主流分区 不适合 U盘使用 NTFS 文件系统NTFS(New Technology File System)是 Windows NT核心和高级服务器网络操作系统环境的文件系统。NTFS 的目标是提供比 FAT32更高的可靠性，并消除 FAT文件系统中的种种限制。NTFS文件系统除了支持更大的分区、更大的文件、更节约硬盘空间外，还提供了 FAT文件系
10、统不敢想像的众多功能。主要有：长文件名、压缩分区、事件追踪、文件索引、高容错性、数据保护和恢复、加密访问NTFS支持大于 4GB的文件由于 NTFS分区已经成为目前电脑磁盘的绝对主流格式，XP、Vista、Win7 默认都会将分区格式化为 NTFS系统，因此关于 NTFS的种种优势和特性就没必要多做强调了，可以说 NTFS是目前最好的磁盘文件系统，但为什么 U盘和各种存储卡很少使用 NTFS文件系统呢？ NTFS 在闪存上的缺陷NTFS虽然有诸多优点，但这些都是针对传统机械硬盘而设计的，对于新兴的 Flash闪存材料不一定适用。NTFS 分区是采用“日志式”的文件系统，因为要记录磁盘的详细读写
11、操作，对 U盘这种快闪存储介质会造成较大的负担，比如同样存取一个文件或目录，在 NTFS系统上的读写次数就会比 FAT32来得多，理论上 NTFS格式的 U盘比较容易损坏，而且400MB以下的分区也比 FAT16更浪费空间。NTFS这些额外的功能无论对 SSD硬盘和 U盘都会造成不同程度的伤害，因此新一代 windows7操作系统专门针对 SSD进行优化，通过各种手段减少读写次数和碎片的产生。而对于 U盘来说，本身 USB的带宽就有限，NTFS 文件系统频繁读写占据通道会让磁盘性能降低，为此微软专门针对移动存储设备开发了 ExFAT文件系统。ExFAT： U盘专用文件系统 但兼容性不好 对于闪
12、存，NTFS 文件系统会有伤害，因此微软推出了全新的 ExFAT文件系统。 ExFAT 文件系统顾名思义，ExFAT 是对 FAT文件系统的一种延续，全称 Extended File Allocation Table File System，是微软在 Windows Embeded 5.0以上（包括 Windows CE 5.0、6.0、Windows Mobile 5、6、6.1 等手持操作系统）中引入的一种适合于闪存的文件系统。ExFAT 消除了FAT16/32的局限性和缺点，又没有 NTFS那么多闪存永远都不会用到的功能，适合各种移动存储卡和 U盘使用。相对 FAT16/32文件系统，E
13、xFAT 有如下优点： 增强了台式电脑与移动设备的互操作能力 分区大小和单文件大小最大可达 16EB（1610241024TB） 簇大小非常灵活，最小 0.5KB，最高达 32MB 采用了剩余空间分配表，空间利用率更高 同一目录下最大文件数可达 65 536个 支持访问控制 支持 TFAT(WINCE早期文件系统)可以看出，ExFAT 就是闪存专用的文件系统，只有 U盘和存储卡才能格式化成 ExFAT，传统硬盘是无法格式化成 ExFAT格式的，因为 ExFAT的特性其实并不比 NTFS强，但却比 NTFS及 FAT32更适合闪存使用。不过，ExFAT 作为一种全新的文件系统，在电脑上的兼容性却
14、不太好，目前主流的 XP和 Vista默认都不支持 ExFAT，XP 需升级至 SP3补丁、Vista需升级至 SP1补丁才能支持它。当然微软也提供了 ExFAT的单独更新文件，Win7 默认支持。附： XP支持 ExFAT的 KB955704补丁下载全文总结： U盘到底用什么文件系统好？ 虽然四种文件系统的存储方式和特性各不相同，但对于传输速度并不快的存储卡和 U盘来说，实际传输性能却大同小异，理论测试数据相差不过 1MB/s，长时间使用可能会有差别。因此， U盘使用何种文件系统的主要因素还是其容量及用途，下面笔者就简单归纳总结下四种文件系统的优劣。 FAT16： 优点：兼容性最好，某些数码
15、设备可能对 FAT32和 NTFS格式的存储卡支持不太好，因此只能使用 FAT16 缺点：最大仅支持 2GB分区，空间浪费大 备注：赶紧看看您的 U盘是不是 FAT格式，如果是就改用 FAT32吧 FAT32： 优点：兼容性好 缺点：单个文件不能超过 4GB，不支持 512MB以下容量的 U盘 备注：如果 U盘容量达 8GB以上，发现 4GB文件拷不进去的话，可以考虑换用 NTFS或 ExFAT格式了 NTFS： 优点：兼容性好，支持任意大小的 U盘 缺点：会缩短闪存寿命 备注：反正 U盘超便宜，不怕坏的朋友们使用 NTFS其实挺好 ExFAT： 优点：专为闪存和 U盘设计，空间浪费小 缺点：兼容性差，XP 和 Vista系统需要更新补丁才能支持 备注：很多人的电脑都不开自动更新，自然不支持 ExFAT，准备好补丁文件吧 投票：在了解了四种常见文件系统的特性和优劣之后，您认为 U盘该使用哪种文件系统？您认为哪种文件系统最适合 U盘使用？ (最多可选 1项)FAT：8(1%)FAT32：229(35%)NTFS：58(9%)ExFAT：374(57%)
