安全基础了解Windows操作系统文件系统

2008-02-23 07:09:31来源：互联网阅读 ()

Windows3.x和MS-DOS一直使用的是文件分配表(FAT)系统;Windows95使用的是扩展FAT文件系统;WindowsNT文件系统则在继续支持16位文件系统的同时，还支持两种32位的文件系统——WindowsNT文件系统(NTFS)和高性能文件系统(HPFS)。这几种文件系统各有优缺点，适合于不同的应用目的。

一、文件分配表(FAT)系统

FAT文件系统1982年开始应用于MS-DOS中。FAT文件系统主要的优就是它可以由多种操作系统访问，如MS-DOS、Windows3.x、Windows95/98/2k、WindowsNT和OS/2等。而且对于ARC兼容计算机来说，它的主分区必格式化为FAT分区，这个分区的大小只需能存放引导机器的文件就以了，而不会用于存放数据和其他应用程序文件。遗憾的是FAT文件统不支持长文件名。人们给文件命名时受8个字符名3个字符扩展名8.3命名规则限制。同时FAT文件系统无法支持系统高级容错特性，不具有内部安全特性等。

二、扩展文件分配表(VFAT)系统

在Windows95中，通过对FAT文件系统的扩展，长文件名问题得到了善解决，这也就是人们所谓的扩展FAT(VFAT)文件系统。在Windows95中，文件名可长达255个字符，所以人们很容易通过名字来表现文件内。但是为了同MS-DOS和Win16位程序兼容，它仍保留有扩展名。它同也支持文件日期和时间属性，为每个文件保留了文件创建日期/时间、文件最近被修改的日期/时间和文件最近被打开的日期/时间这三个日期/时间戳。Windows95的VFAT文件系统和下面将要提到的WindowsNT文件系统(NTFS)和高性能文件系统都支持长文件名。在使用这个特性时注意到以下几点:

1.由于长文件名将要占用多个目录项，因此，如果在根目录中建立文件名文件，将会影响根目录中可存放文件的总数目;如果在子目录中建立长文件名文件，将会多占用一些磁盘空间。

2.在MS-DOS下删除一个或改变一个由长文件名转换而来的文件名，将丢失其长文件名占用的用于保存长文件名的名字字符目录项和保存长文件名的类型信息目录项，这些目录项如果不做特殊处理的话，在一般MS-DOS下将永久无法使用。

3.一些现有的基于DOS的磁盘管理实用程序(如磁盘碎片消除工具、磁盘位编辑器和一些磁盘备份软件)处理FAT表项时，可能会破坏FAT表的长文件名项，但相应的8.3文件名不受影响。因此，我们应该尽可能使用Windows95提供的磁盘管理实用程序来执行文件备份、恢复等操作，以保留长文件名。

4.在MS-DOS和Windows3.x中运行的某些应用程序，由于它不能识别长文件名，使用这些应用程序打开带有长文件名的文件后再存储，长文件名将丢失。或者将一个带有长文件名的文件拷贝到不支持长文件名的系统中，则长文件名也将丢失。

三、WindowsNT文件系统

NTFS支持WindowsNT的所有优点。这些优点中最重要的是WindowsNT的安全性。与NTFS文件系统相结合，能够指定谁能访问某一文件或目录和对它作什么操作。在创建一个文件时，可以通知WindowsNT，哪些用户可以读该文件，哪些用户可以修改该文件;另外，还可以指定谁可以列出一个目录的内容和谁可以在该目录下增加文件。即使用户知道文件的路径，仍可以禁止访问目录中的文件，只有NTFS分区中的文件才有这种称为任意访问控制的能力。

NTFS的第二个优点是它具有先进的容错能力。NTFS使用一种称为事务(transaction)登录的技术跟踪对磁盘的修改，因此，NTFS可以在几秒钟内恢复错误而不是HPFS的几分钟或几小时(取决于HPFS分区的大小)。

NTFS的第三个优点是其文件不易受到病毒和系统崩溃的侵袭，这种抗干扰直接源于WindowsNT操作系统的高度安全性能。即使在FAT和NTFS两种文件系统在一个磁盘中并存时，由于NTFS文件系统只能被WindowsNT识别，一般的病毒还是很难在NTFS文件系统中找到生存空间。

对于大分区，NTFS比FAT和HPFS效率都高，FAT和HPFS比NTFS需要更多的空间来存储文件系统用于管理硬盘上文件和目录的信息。

此外，由于NTFS文件系统支持长文件名，人们给文件命名时现也不需受8.3命名规则限制，从而可以给文件起一个反映其意义的文件名。NTFS支持向下兼容，甚至可以从新的长文件名中产生老式的短文件名。当文件写入可移动媒体(如软盘)时，它自动采用FAT文件名FAT文件系统。

实际上NTFS的主要弱点是它只能被WindowsNT所识别。NTFS文件系统可以存取FAT文件系统和HPFS文件系统的文件，但其文件却不能被FAT文件系统和HPFS文件系统所存取，兼容性不是特别好。但从网络安全性的角度来说，这种限制也是一种优点，它可以保证如果其他操作系统没有Windows的安全控制，其用户就不能对NTFS分区中的文件进行访问。另外，如果引导驱动器(也就是C驱动器)使用NTFS文件系统，就不能使用Flexboot选项，因为DOS系统只能从C驱动器引导，但不能从NTFS驱动器引导。相对WindowsNT来说，它的引导分区可以是FAT、NTFS和HPFS。最后它还存在一个问题，那就是即使使用WindowsNT驱动程序，许多备份实用程序在操作NTFS分区时仍有问题。

四、高性能文件系统

OS/2的高性能文件系统(HPFS)主要克服了FAT文件系统不适合于高档操作系统这一缺点，HPFS支持长文件名，比FAT文件系统有更强的纠错能力。WindowsNT也支持HPFS，使得从OS/2到WindowsNT的过渡更为容易。HPFS和NTFS有包括长文件名在内的许多相同特性，但使用可靠性较差，也较低级。

上述的4种文件系统都为Windows所支持。总的来说，用户可以从文件系统的能力、文件系统的安全机制、使用的方便性以及相应的硬件环境等几个方面来综合考虑需安装的文件系统，单独选择其中一种文件系统或者它们中几种文件系统的组合，以使系统工作于最佳状态。