NTFS, o sistema de arquivos da Microsoft para Windows Server

Manter serviços sempre online, proteger dados e garantir a integridade do ambiente são prioridades fundamentais para qualquer servidor ou sistema de armazenamento empresarial.

Nessas horas o sistema operacional do servidor conta muito: Ele precisa entregar recursos robustos para o acesso, gerenciamento e a segurança dos aplicativos e dados armazenados.

Para isso, ambientes baseados em server precisam de diversas ferramentas para proteger o acesso aos dados, como sistemas de arquivos robustos e capazes de organizar o acesso as informações.

O NTFS é uma das principais ferramentas que contribuem com o correto funcionamento desses servidores. Ele oferece recursos para acesso aos dados, além de segurança e eficiência para proteger as informações valiosas.

O que é NTFS?

NTFS (New Technology File System) é um sistema de arquivos para servidores desenvolvido pela Microsoft. Após sua introdução através do Windows NT 3.1 em 1993, esse sistema passou a equipar, além do Windows Server, outras versões domésticas do sistema como o Windows 2000, XP, Vista, 7, 8 e 10.

Esse sistema utiliza a estrutura B-Tree, que oferece melhor desempenho, segurança e confiabilidade quando comparado com outros de versão anteriores, como o FAT (File Allocation Table) e exFAT (Extended File Allocation Table).

As principais características do NTFS incluem:

1- Suporte a permissões de arquivo e diretório, permitindo maior controle sobre o acesso aos recursos.

2- Compressão transparente de arquivos e pastas, economizando espaço em disco.

3- Jornalização, que ajuda a proteger a integridade do sistema de arquivos em caso de falhas no sistema ou quedas de energia.

4- Suporte para nomes de arquivo e caminhos longos.

5- Suporte a metadados, como informações sobre a criação e modificação de arquivos.

6- Capacidade de criar links simbólicos e hard links.

Embora o NTFS seja nativamente suportado pelo Windows, ele também pode ser usado em outros sistemas operacionais, como Linux e macOS, através de drivers e soluções de terceiros.

Quais são os dispositivos que suportam NTFS?

Apesar de idealizado para servidores, o NTFS ganhou presença substituindo outros sistemas de arquivos na maioria dos computadores PC com outras versões do Windows, como Windows 2000, XP, Vista, 7, 8 e 10.

Além disso, o sistema também pode ser encontrado em outros dispositivos Smart TVs, consoles de videogame (Xbox One e Xbox Series X/S), storages NAS e até dispositivos Android.

Muitos dispositivos de armazenamento que equipam algum tipo de sistema computacional, como hard disks, SSDs, pen drives e cartões SD, podem, por si só, serem formatados no padrão NTFS.

Como o NTFS gerencia os dados nos volumes de armazenamento?

O NTFS gerencia os dados usando uma série de recursos e estruturas internas que garantem a organização, a segurança, a integridade e a eficiência do armazenamento. As principais ferramentas do sistema de arquivos são:

Estrutura de armazenamento hierárquica: O NTFS organiza arquivos e pastas em uma estrutura de diretório hierárquica, onde a unidade de armazenamento básica é chamada de cluster, que consiste em um ou mais setores consecutivos no disco.

O tamanho de cada cluster pode variar dependendo do dispositivo, do tamanho do volume e do sistema operacional.

Tabela Mestre de Arquivos (MFT): O sistema de arquivos da Microsoft utiliza a Tabela Mestre de Arquivos (MFT) para armazenar informações sobre todos os arquivos e diretórios no volume.

A MFT é uma base de dados centralizada que contém registros de arquivos, incluindo atributos como nome, tamanho, permissões, datas de criação e modificação, e localização dos clusters de dados no disco.

Permissões baseadas em ACLs (listas de controle de acesso): O sistema gerencia o acesso aos arquivos e pastas por meio de listas de controle de acesso (ACLs), que permitem aos administradores conceder ou negar permissões a usuários e grupos específicos.

Jornalização: A jornalização é um processo que envolve o "Registro de Mudanças do NTFS", que ajuda a garantir a integridade dos dados em caso de falhas no sistema ou interrupções de energia.

Quando ocorrem alterações no sistema de arquivos, como a criação, modificação ou exclusão de arquivos, o sistema registra essas alterações no registro de mudanças antes de serem aplicadas ao disco.

Criptografia de arquivo (EFS): O NTFS suporta a criptografia de arquivos e pastas usando o EFS (Encrypting File System), um recurso integrado do sistema operacional Windows.

Compressão de arquivos e pastas: O sistema de arquivos Microsoft faz  a compressão de arquivos e pastas de forma transparente para economizar espaço em disco e melhorar a eficiência do armazenamento.

Quotas de disco: O NTFS oferece suporte à aplicação de quotas de disco, permitindo que os administradores limitem o espaço em disco usado por cada usuário.

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Quais são as vantagens do NTFS em comparação com outros sistemas de arquivos?

O NTFS apresenta várias vantagens em comparação com outros sistemas de arquivos, como FAT32, exFAT, HFS+ e ext4. Algumas das principais vantagens incluem:

Tamanho máximo do arquivo e do volume: Com suporte a volumes de até 8 PB (Petabytes) e arquivos individuais até 256 TB (Terabytes) com o uso de setores de 64 KB, o NTFS permite lidar com arquivos e partições maiores em comparação com FAT32 e exFAT.

Segurança: O sistema de arquivos oferece recursos avançados de segurança, incluindo permissões de arquivo baseadas em ACLs (listas de controle de acesso), criptografia de arquivo (EFS) e controle de acesso.

Jornalização: O NTFS possui um recurso de jornalização que ajuda a proteger a integridade dos dados em caso de falhas no sistema ou interrupções de energia. Isso aumenta a resiliência e a recuperação de dados em comparação com sistemas de arquivos anteriores como FAT32 e exFAT.

Compressão de arquivos: O formato permite a compressão transparente de arquivos e pastas, ajudando a economizar espaço em disco sem a necessidade de compactar e descompactar manualmente os arquivos.

Links simbólicos e hard links: O NTFS suporta links simbólicos e hard links, facilitando a organização e a manipulação de arquivos e diretórios.

Recuperação de arquivos e diretórios: Esse sistema de arquivos possui recursos avançados de recuperação que podem ajudar a restaurar arquivos e diretórios corrompidos ou perdidos em casos de falha no sistema.

Suporte a metadados: Ao armazenar e gerenciar metadados extensos, como pontos de análise, listas de propriedades e fluxos de dados alternativos, o NTFS entrega maior flexibilidade na organização e no gerenciamento de dados.

O NTFS pode ser usado em servidores e storages corporativos?

O NTFS pode ser usado nativamente em servidores, storages e outros sistemas de armazenamento, especialmente aqueles projetados para funcionar em ambientes Windows.

No entanto, a escolha do sistema de arquivos pode depender da plataforma, dos requisitos de compatibilidade e do propósito de cada ambiente. Alguns exemplos de uso do NTFS em storages e soluções de armazenamento incluem:

Dispositivos NAS (Network Attached Storage): Alguns dispositivos NAS podem suportar o NTFS em seus arranjos de disco ou partições compartilhadas na rede, especialmente aquelas projetadas para ambientes Windows.

Storage Spaces no Windows: Storage Spaces é uma tecnologia de armazenamento virtual no Windows que permite agrupar vários discos físicos em um único pool de armazenamento. O NTFS é um dos sistemas de arquivos suportados pelo Storage Spaces.

Dispositivos de armazenamento externos: O NTFS é frequentemente usado em discos rígidos externos (HDDs) e módulos de memória SSD. Isso inclui outros dispositivos externos de backup projetados para serem conectados a computadores e servidores Windows.

Apesar de ser muito popular, muitas vezes o NTFS pode ser preterido por outros sistemas de arquivos em soluções de armazenamento baseadas em Linux.

Sistemas como o ext4, XFS ou Btrfs também são muito populares em unidades de rede NAS, enquanto dispositivos de armazenamento com sistema macOS geralmente usam o APFS ou HFS+.

Além disso, storages de nível empresarial podem usar sistemas de arquivos específicos, como ZFS ou CephFS, para fornecer maior escalabilidade ou proteção aos dados.

Quais são os sistemas operacionais que usam o NTFS?

O NTFS foi desenvolvido e é usado principalmente nos sistemas operacionais da Microsoft, como o Windows e Windows Server.

Nos sistemas operacionais para computadores tipo PC, destacam-se o uso no Windows XP, 2000, Vista, Windows 7, 8 e 10.

Além disso, o sistema também está presente no Windows NT 3.1, 3.5, 3.51 e 4.0, além do Windows Server 2003, 2008, 2012, 2016 e 2019.

Embora o NTFS seja amplamente utilizado pela Microsoft, outros sistemas operacionais, como Linux e macOS, também podem acessar e trabalhar com partições do sistema.

Algumas distribuições Linux incluem suporte a leitura e escrita do NTFS por meio do pacote "ntfs-3g". Já no macOS, a leitura de partições do ambiente Microsoft é suportada nativamente, enquanto a gravação requer soluções de terceiros.

Quais são as diferenças entre NTFS, FAT32 e exFAT?

NTFS, FAT32 e exFAT são três gerações de sistemas de arquivos, que possuem diferentes características e aplicações.

O FAT32 é uma opção mais antiga de sistemas de arquivos, amplamente compatível com quase todos os dispositivos, mas com limitações associadas ao tamanho do arquivo e outros recursos de segurança.

Já o exFAT é uma solução intermediária, com melhor compatibilidade e capacidade de armazenamento do que o FAT32, mas ainda sem os recursos avançados de segurança e desempenho do NTFS.

A novidade sobre o assunto é a chegada do ReFS, que vai gradativamente substituir o NTFS em servidores e dispositivos de armazenamento que executam aplicações mais complexas.

Qual a diferença entre o REFS e NTFS?

O ReFS (Resilient File System) e o NTFS (New Technology File System) são os dois sistemas de arquivos desenvolvidos pela Microsoft para ambientes corporativos.

O NTFS é o sistema de arquivos padrão usado no Windows desde o Windows NT, enquanto o ReFS é um sistema de arquivos mais recente, introduzido no Windows Server 2012, com foco na resiliência e confiabilidade de dados em larga escala.

As principais diferenças entre esses sistemas de arquivos envolvem características como a integridade e resiliência dos dados, tamanho máximo de arquivo e volume, compatibilidade e recursos de segurança.

O ReFS foi projetado para garantir maior integridade e prevenir a corrupção em ambientes de armazenamento de larga escala, com suporte a maiores limites por tamanho de arquivo e volume.

Já o NTFS é consagrado pela maior compatibilidade com versões diferentes do Windows, além de oferecer recursos de segurança como permissões baseadas em ACLs e criptografia de arquivo.

Por outro lado, o ReFS possui recursos como o uso eficiente de espaço através de snapshots e a eliminação de duplicatas, ideal para funcionar com as tecnologias de armazenamento virtual da Microsoft.

Embora o ReFS ofereça benefícios modernos para datacenters, o NTFS continua sendo o sistema de arquivos padrão para a maioria dos servidores devido à sua ampla compatibilidade, recursos de segurança e desempenho comprovado.

O uso do NTFS em servidores e os sistemas de backup

Nosso mundo digital é repleto de informações valiosas, desde documentos pessoais a dados críticos de negócios. Por isso, a necessidade de proteger esses dados continua sendo a diretiva básica de qualquer departamento de TI.

Nesse cenário, ter um sistema de arquivos consagrado como o NTFS e implementar rotinas regulares de backup são práticas necessárias para garantir a segurança e a integridade dos dados de suas unidades de armazenamento.

O NTFS entrega um sistema de arquivos robusto enquanto o backup protege contra falhas de hardware, ataques cibernéticos, erros humanos e catástrofes naturais, garantindo a recuperação dos dados no caso de perda ou corrupção.

A implementação de soluções de backup locais, sistemas híbridos ou backup de nuvem, combinadas com a confiabilidade do NTFS, oferecem uma abordagem abrangente para proteger seus dados corporativos.

Essa combinação garante a continuidade dos negócios e a recuperação rápida de arquivos e dados em caso de falhas, proporcionando tranquilidade e evitando perdas irreparáveis.

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