O que é NTFS (sistema de arquivos de nova tecnologia)? Significado, Funcionamento e Permissões

NTFS é o sistema de arquivos da Microsoft que usa arquivos ocultos com metadados para melhorar o desempenho, a segurança e a compactação.

A Microsoft criou o NTFS, ou New Technology File System, em 1993 como um sistema de arquivos patenteado que emprega arquivos ocultos para armazenar informações e melhora a eficiência de leitura e gravação de arquivos, simultaneamente, em que introduz novos recursos de segurança e controle de acesso. Este artigo explica o funcionamento do NTFS e lista as 10 principais funções do NTFS que os administradores de TI, devem observar.

O que é NTFS?

A Microsoft criou o NTFS, ou New Technology File System, em 1993 como um sistema de arquivos patenteado que emprega arquivos ocultos para armazenar informações e melhora a eficiência de leitura e gravação de arquivos, simultaneamente, em que introduz novos recursos de segurança e controle de acesso.

O NTFS (sistema de arquivos NT) é utilizado principalmente pelos sistemas operacionais Windows NT para armazenar, organizar e localizar dados em um disco rígido com eficiência. Outro nome para NTFS é o New Technology File System. O NTFS foi apresentado ao público pela primeira vez em 1993, quando a Microsoft o incluiu em uma atualização para o Windows NT 3.1. Os recursos de leitura e gravação fornecidos pelo sistema de arquivos NTFS são muito melhores do que os oferecidos pelo tipo de sistema de arquivos FAT mais antigo.

Pode-se transformar o sistema de arquivos NTFS em diferentes formatos usando várias instruções de conversão. Por exemplo, pode-se converter o sistema de arquivos NTFS para o sistema de arquivos File Allocation Table (FAT) 32 ou vice-versa. Comparado ao FAT e ao Sistema de Arquivos de Alto Desempenho (HPFS), o NTFS tem muitos benefícios, principalmente em desempenho, flexibilidade e segurança.

Um sistema operacional gera e mantém o sistema de arquivos de uma unidade de PC ou armazenamento de qualquer outro dispositivo. Os dados são efetivamente organizados em arquivos pelo sistema de arquivos. Ele determina quais outros dados podem ser vinculados aos arquivos, bem como os arquivos de dados podem ser nomeados, salvos, atualizados e recuperados. Um tipo de sistema de arquivos é o NTFS. O sistema operacional e o tipo de disco com o qual são usados ​​são normalmente utilizados para distinguir entre diferentes sistemas de arquivos. Esse sistema de arquivos é multiusuário, de alto desempenho e oferece suporte a vários sistemas operacionais.

Embora a Microsoft estivesse envolvida no desenvolvimento do HPFS, vários conceitos usados ​​no NTFS foram emprestados dela. O OS/2 existia antes do Windows NT. Na década de 1990, a IBM e a Microsoft colaboraram em um projeto chamado OS/2 para desenvolver a próxima grande novidade no mercado de sistemas operacionais gráficos.

Eles foram um sucesso até certo ponto. Embora o OS/2 tenha feito alguns avanços técnicos significativos, ele enfrentou problemas de marketing e suporte. A Microsoft deixou o projeto e começou a trabalhar no Windows NT após uma disputa entre a IBM e a Microsoft. Para criar o NTFS, eles conseguiram isso incorporando muitas ideias cruciais do HPFS, o sistema de arquivos padrão do OS/2.

Este sistema de arquivos foi criado pela Microsoft para satisfazer as necessidades de aplicativos de negócios sendo lançado em julho de 1993 juntamente com o Windows NT 3.1. Ele passou por várias iterações, a versão 1.0 do NTFS foi lançada em meados de 1993 com o Windows NT 3.1; a versão 1.1 foi lançada em 1994 para NT 3.5; a versão 1.2 foi lançada para NT4 em 1996 (às vezes chamada de NTFS 4.0); a versão 3.0 foi lançada para Windows 2000 no ano 2000 (às vezes chamada de NTFS 5.0); e a versão 3.1 foi lançada para Windows XP em 2001 (às vezes chamada de NTFS 5.1).

Benefícios e desafios do NTFS

O NTFS é uma melhoria significativa em sistemas de arquivos mais antigos, como o FAT. Isso porque ele oferece o seguinte:

  • Maior compatibilidade do sistema de arquivos: o formato NTFS funciona bem com vários tipos de sistema operacional, incluindo Linux, macOS e Windows 11/10/8.1/8/7/XP.
  • Tolerância a falhas e confiabilidade: o NTFS mantém a consistência do sistema de arquivos, o que significa que os dados podem ser rapidamente recuperados e restaurados após falhas do sistema.
  • Segurança: Usando o sistema de arquivos NTFS, você pode definir permissões de acesso para arquivos e pastas locais específicos. Dito de outra forma, as pessoas podem tornar um arquivo confidencial inacessível a usuários específicos. A criptografia ao nível de endpoint também é suportada.
  • Compressão: arquivos grandes são suportados. É suportado pelo NTFS, permitindo aumentar o desempenho do sistema compactando pastas e arquivos.
  • Maior transferência de dados: o NTFS permite o armazenamento de arquivos grandes. Em uma unidade NTFS, você também pode utilizá-lo para transmitir e armazenar grandes arquivos de vídeo.
  • Controle: As cotas de disco, que fornecem às empresas maior controle em termos de espaço de armazenamento, são uma das principais características do NTFS. Os administradores podem usar cotas de disco para restringir o acesso dos usuários a uma certa quantidade de capacidade de armazenamento.

No entanto, ele tem algumas limitações:

  • Compatibilidade do sistema operacional: só pode ser lido em sistemas operacionais selecionados. Esta é a sua maior desvantagem.
  • Suporte para dispositivos: vários dispositivos removíveis, como DVD players, câmeras digitais e smartphones Android, não oferecem suporte a NTFS. Outros gadgets como smart TVs, impressoras e reprodutores de mídia também não suportam o formato.
  • Interoperabilidade do Mac OS X: os discos NTFS são apenas parcialmente compatíveis com dispositivos OS X; eles podem ser lidos, mas não gravados. Unidades formatadas em NTFS podem ser lidas por computadores macOS, mas não podem gravar em NTFS sem assistência de software de terceiros.
  • Alto overhead de espaço: Requer um significativo “overhead de espaço” para funcionar, sendo a alocação de memória em um drive dedicado ao próprio sistema de arquivos, portanto, não pode ser utilizado para armazenar informações.
  • Convenções de nomenclatura de arquivo: NTFS tem várias restrições em nomes de arquivo. O limite de comprimento para nomes de arquivos e diretórios é de 255 caracteres.

Como funciona o NTFS?

Uma unidade de disco rígido (HDD) é dividida em partições quando formatada ou inicializada. O espaço físico de um disco rígido é dividido principalmente em partições. O sistema operacional mantém um registro de cada arquivo que salva em cada partição que usa. Cada arquivo é armazenado no disco rígido em um ou mais clusters no disco, cada um com o mesmo tamanho. Os tamanhos de cluster, ao utilizar o NTFS, podem variar de 512 bytes a 64 kilobytes. O Windows NT oferece um tamanho de cluster padrão sugerido para qualquer tamanho de unidade. O tamanho de cluster padrão para NTFS geralmente é mais proeminente do que para o disco rígido.

Principais funções NTFS

Para entender como o NTFS funciona, vejamos alguns de seus principais recursos e funcionalidades:

  • Cotas de disco: as cotas de disco são suportadas pelo NTFS. Elas permitem ao administrador controlar quanto espaço em disco um usuário pode usar, é o principal recurso do NTFS v3. Além disso, ele monitora a quantidade de espaço em disco que cada usuário utiliza. Um usuário não pode adicionar novos dados a um volume após exceder o limite especificado pelo administrador. É usado principalmente para regular quanto espaço compartilhado pode ser utilizado por um usuário, geralmente em uma unidade de rede de computador.
  • NTFS transacional: permite que os engenheiros de software criem aplicativos totalmente bem-sucedidos ou que falham. Programas que tiram proveito disso para evitar o perigo de implementar algumas mudanças que funcionam bem como outras que não funcionam, o que é uma receita para problemas significativos.
  • Acesso aos dados: Se um sistema for desligado repentinamente, o sistema de arquivos NTFS iniciará imediatamente um procedimento de recuperação. Ele usa o log de transações e o arquivo de diário para verificar a consistência. A tabela de arquivos mestre (MFT) contém os clusters de um arquivo e outros dados, em vez de uma tabela de controle geral, em comparação com o FAT. Além disso, os volumes de disco podem ser usados ​​como pastas normais graças ao uso de volumes montados pelo NTFS.
  • Compactação: a compactação de arquivos oferecida pelo sistema de arquivos NTFS é um recurso relativamente novo. Esse recurso permite que os usuários comprimam arquivos enormes para fazer o melhor uso do espaço em disco disponível. Há espaço de armazenamento adicional aberto graças à compactação de arquivo integrada que reduz o tamanho dos arquivos.
  • Nomeação de arquivos em Unicode: NTFS fornece um sistema de nomenclatura de arquivo mais lógico e permite nomes de arquivo mais longos com uma variedade maior de caracteres porque permite nomes de arquivo baseados em Unicode. Ele possui um padrão de nomenclatura de arquivo que ocorre naturalmente, permitindo nomes de arquivo mais longos e vários caracteres. Às vezes, a tradução é necessária para nomear padrões que não são Unicode.
  • Criptografia: a criptografia no nível do arquivo permite a criptografia de arquivos e pastas específicos. Ao contrário de um sistema de arquivos com criptografia, a criptografia de disco completo criptografa a unidade inteira, não apenas arquivos específicos. Os dados em discos removíveis e não removíveis estão seguros, graças ao NTFS. A criptografia de disco completo, que criptografa todo o conteúdo de uma unidade, não é o mesmo recurso que este.
  • NTFS de autocorreção: O componente de autocorreção do sistema de arquivos NT permite que os usuários identifiquem instantaneamente e corrijam problemas de arquivo ou volume sem usar uma ferramenta de reparo de disco.
  • As alterações do sistema são gravadas em um diário antes de serem gravadas no sistema: O sistema de arquivos NTFS tem essencialmente uma função de registro no diário. Isso significa que ele oferece uma maneira de as alterações do sistema serem gravadas em um log ou diário antes de serem realmente gravadas. Se ocorrer uma falha porque as novas modificações ainda não foram confirmadas, esse recurso permite que o sistema de arquivos retorne ao seu estado funcional anterior.
  • Volume Shadow Copy Service: É um recurso do NTFS que o Windows usa para criar backups de seus dados. Serviços de backup online e outras ferramentas relevantes também o utilizam para gerar cópias de arquivos atualmente em uso. O Volume Shadow Copy Service é operado por programas online para serviços de backup e outras soluções para salvar arquivos usados ​​atualmente.

Como o NTFS é usado?

NTFS refere-se a um formato de arquivo usado principalmente com o Microsoft Windows. Unidades NTFS não podem ser gravadas pelo Mac OS por padrão; apenas a leitura pode ser feita. A maioria das distribuições do Linux não oferece suporte à gravação em NTFS; no entanto, um punhado o faz. Hoje, versões do Windows como 7, 8, 10, Vista, XP, Windows 2000 e NT são os sistemas operacionais da Microsoft com os quais o NTFS é usado com mais frequência.

Desde o Windows XP, o NTFS é o sistema de arquivos do sistema operacional de escolha para os produtos da Microsoft. O NTFS versão 3.1 foi usado por todas as versões do Windows desde o Windows XP. O NTFS também é uma ótima opção e um sistema de arquivos muito apreciado em discos rígidos externos com grandes capacidades de armazenamento porque suporta grandes partições e arquivos grandes.

O NTFS não é usado com frequência em cartões de memória USB e cartões SD com pequenas capacidades de armazenamento. Devido à sua maior compatibilidade com dispositivos de mídia, FAT32 ou exFAT são os preferidos nesta situação. As unidades de armazenamento removíveis e o Microsoft Windows usam o NTFS para nomear, classificar e armazenar arquivos.

A localização dessas pastas de arquivos abrangendo muitos discos rígidos também é possível, mas elas aparecerão apenas como um volume, conhecido como volume expandido. O sistema de arquivos NT suporta criptografia e descriptografia de dados, arquivos e pastas. Ele também pode formatar SSDs, cartões micro-SD, HDDs e USBs. Os discos de auto-recuperação são um exemplo de uma solução de armazenamento grande e extensa suportada pelo NTFS.

Como o NTFS atende às necessidades das unidades e oferece suporte a partições e tamanhos de arquivo grandes, também é bom para unidades externas. Conforme a Microsoft, o NTFS no Windows 10 e no Windows Server 2019 pode suportar arquivos e volumes de até 8 petabytes de tamanho. O tamanho teórico máximo de um único arquivo que o NTFS pode suportar é 16 exbibytes menos 1 kilobyte (KB).

Como funciona a segurança NTFS?

O mínimo de permissões necessárias para os usuários realizarem as tarefas essenciais é atribuído. Unidades e pastas podem ter suas permissões de compartilhamento definidas em qualquer rede Windows. Nessa rede, cada usuário pode compartilhar discos inteiros ou pastas específicas com a rede. Unidades formatadas com o protocolo NTFS (NT File System) podem acessar permissões NTFS. A vantagem das permissões NTFS é que elas se aplicam a usuários de rede e locais, independentemente de onde o usuário esteja conectado, sendo baseadas nos direitos fornecidos por usuário no login do Windows.

Permissões NTFS

Para gerenciar a segurança e o acesso de leitura/gravação no sistema de arquivos NTFS, as seguintes permissões são usadas:

1. Leia

Ele permite que o usuário ou grupo inspecione as propriedades do arquivo, informações de propriedade e configurações de permissões durante a leitura. Ele determina se um usuário ou grupo pode ler as informações em uma pasta. Se um arquivo executável estiver na pasta, ele não poderá ser executado pelo usuário ou grupo, ao contrário de “Ler e Executar”.

2. Escreva

Ele determina se uma pessoa ou grupo tem permissão para criar arquivos e pastas, gravar dados e gravar atributos para uma pasta. Todos os dados na pasta podem ser lidos se você tiver permissão de “gravação”. O recurso Write Attributes permite apenas modificações nos atributos de um arquivo ou pasta. Não permite a criação ou exclusão de arquivos, ou pastas.

3. Leia e execute

Ele permite que os usuários naveguem e executem arquivos executáveis, incluindo scripts e permite a visualização, listagem e execução de arquivos (herdados apenas por pastas). Ele especifica se um usuário ou grupo pode ler os dados em uma pasta e executar os programas que a pasta contém. Além disso, o usuário pode realizar todas as tarefas permitidas pela permissão de Leitura.

4. Modificar

Aqui, os usuários podem visualizar e modificar arquivos. Ele também permite que a pessoa ou grupo altere e exclua um arquivo e execute todas as tarefas possibilitadas pelas permissões Ler, Gravar e Ler e Executar. Como os usuários ou grupos não podem alterar as permissões, ou reivindicar a propriedade da pasta especificada, ela é mais limitada do que o controle total.

5. Controle total

Essa função NTFS informa se um usuário ou grupo possui todas as permissões que uma pasta pode conceder. Os usuários podem adicionar, modificar, mover, remover e alterar as propriedades relacionadas de arquivos e pastas. Os usuários também podem modificar os parâmetros de direitos para todas as pastas e subdiretórios.

6. Permissões em nível de arquivo

Pode-se atribuir permissões NTFS ao usuário ou grupo para limitar o acesso de um usuário ou grupo a um arquivo específico. Observe que as permissões para arquivos NTFS têm precedência sobre as permissões para pastas NTFS.

7. Permissões em nível de pasta

As permissões da pasta NTFS controlam o acesso permitido a uma pasta, seus arquivos e suas subpastas. Um usuário ou grupo pode ter acesso a esses privilégios. Pode-se gerenciar o nível de acesso de um usuário ou grupo atribuindo direitos NTFS a eles para uma pasta específica. A herança determina como essas permissões são transmitidas para as subpastas e os arquivos que elas incluem.

8. Permissões de atributos

O sistema de arquivos NTFS estabelece atributos. Os programas criam atributos estendidos e essas definições podem diferir de programa para programa. A permissão Gravar atributos estendidos permite apenas alterações nos atributos estendidos de um arquivo ou pasta; não permite a criação ou exclusão de arquivos, ou pastas.

9. Alterar permissões

Refere-se a mudanças nas permissões de um arquivo ou pasta, como Controle Total, Leitura e Gravação, que permitem ou proíbem a modificação. Um usuário ou administrador do Windows 2008 pode ajustar os direitos em um arquivo, ou pasta utilizando a permissão de acesso Alterar Permissões. Eles não podem remover nenhum arquivo ou subpasta. Dessa forma, nem o usuário, nem o administrador do Windows 2008 podem apagar quaisquer dados, apenas gerenciar quem tem acesso a eles.

10. Sincronizar

Isso permite ou proíbe o uso de vários threads para sincronizar com um thread que pode sinalizar o identificador para um arquivo ou pasta e esperar por ele. Programas com muitos processadores e threads são os únicos que podem usar esse privilégio.

Conclusão

Apesar de existir há quase três décadas, o NTFS continua sendo o sistema de fato para armazenamento e gerenciamento de arquivos em ambientes de PC. Saber como o NFTS funciona é crucial para maximizar a atividade de arquivos e pastas em seu ambiente de terminal. Também é vital garantir que os dados do PC permaneçam protegidos contra ameaças cibernéticas por meio das configurações NTFS corretas.

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