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Le système de fichier NTFS
NTFS
NTFS est le système de fichiers natif de Windows NT, Windows 2000 et Windows XP. Windows 2000 et Windows XP exploitent
une version améliorée de NTFS appelée NTFS 5 ou NTFS 2000. Windows NT 4.0 doit au moins être équipé du Service Pack 4
ou plus pour pouvoir accéder à un disque NTFS 5/NTFS 2000. Alors que Windows NT/2000/XP supportent les partitions FAT
(Windows 2000/XP supportent même les partitions FAT32), NTFS offre bien d'autres avantages, y compris les noms de fichier longs,
l'acceptation de fichiers et partitions plus grands, des attributs étendus et une sécurité accrue.
Comme l'ensemble de Windows NT, le système de fichiers NTFS a été conçu récemment de toutes pièces.
La notion de compatibilité ascendante avec les anciens systèmes d'exploitation Microsoft n'ayant pas été prise en compte,
les développeurs ont créé une plate-forme 32 bits entièrement nouvelle. Par conséquent, aucun système d'exploitation autre
que Windows NT et Windows 2000/XP, qui sont basés sur Windows NT, n'est en mesure de lire des partitions NTFS.
C'est une considération très importante. Tous les autres systèmes d'exploitation Windows sont fondamentalement basés sur
MS-DOS et ne vous laissent d'autre choix que de démarrer depuis l'invite de commande dans certaines situations particulières.
Que vous ayez à exécuter un utilitaire MS-DOS spécial pour configurer une partie du matériel ou pour entreprendre une
réparation urgente du disque, l'option MS-DOS est toujours à votre disposition.
Windows NT/2000/XP ne sont pas basés sur MS-DOS. Vous pouvez ouvrir dans Windows NT/2000/ XP une fenêtre qui propose
une invite comparable à celle de MS-DOS, mais il s'agit en réalité d'une émulation de MS-DOS et non d'un véritable
interpréteur de commandes MS-DOS. Il est impossible d'amorcer le système depuis une invite de commande et de laisser
de côté l'interface utilisateur graphique, comme c'est le cas avec Windows 9x, à moins d'installer la Console de récupération
Windows 2000 ou Windows XP. Comme son nom l'implique, la Console de récupération est destinée aux procédures de réparation
et de maintenance du système, et non à une utilisation de routine. Vous pouvez, bien entendu, laisser de côté Windows
NT/2000/XP en démarrant l'ordinateur avec une disquette d'amorçage MS-DOS, mais, si vous disposez de partitions NTFS
sur vos lecteurs, ces dernières seront inaccessibles depuis l'invite de MS-DOS.
Le système de fichiers NTFS prend en charge les noms de fichier comportant jusqu'à 255 caractères, y compris les espaces,
les points multiples, et tout autre caractère standard à l'exception de : * ? ^ ; < > |.
Comme les offsets de fichier NTFS ont une longueur de 64 bits, les fichiers et partitions peuvent atteindre des tailles
impressionnantes : jusqu'à 16 Eo (exaoctets) (1 exaoctet = 264 octets = 17 179 869 184 téraoctets !).
Pour vous donner un aperçu de ce que cela peut représenter en termes de données, on estime que tous les mots prononcés
par les êtres humains au cours de l'Histoire occuperaient 5 Eo d'espace de stockage.
Depuis Windows NT 3.51, NTFS supporte également la compression fichier par fichier par le biais de la feuille de propriétés
de chaque fichier. Aucun programme tiers, comme WinZip ou PKZip, n'est nécessaire pour compresser ou décompresser les fichiers
stockés sur un disque NTFS.
L'architecture NTFS
Bien qu'en interne les partitions NTFS différent considérablement des partitions FAT, elles doivent s'accommoder des
structures de disques extrêmement partitionnées décrites précédemment dans ce chapitre. Les partitions NTFS sont listées
dans la table de partitionnement principale de l'enregistrement de démarrage principal du disque dur, de la même manière
que les partitions FAT. Elles disposent également d'un secteur d'amorçage du volume, bien qu'il soit formaté différemment.
Lorsqu'un volume est formaté avec NTFS, les fichiers système sont créés dans le répertoire racine du volume NTFS.
Ces fichiers systèmes peuvent être stockés à n'importe quel emplacement physique du volume NTFS. Autrement dit,
tout dommage atteignant un emplacement spécifique du disque ne rendra probablement pas inaccessible l'ensemble de la partition.
Généralement, les systèmes de fichiers NTFS 10 sont créés au moment du formatage du volume.
Fichiers système NTFS
Une partition NTFS est basée sur une structure appelée "table de fichiers principale", ou MFT (Master File Table).
Le concept de MFT étend celui qui régit la FAT. Au lieu d'utiliser une table de références de clusters,
la MFT contient des informations bien plus détaillées relatives aux fichiers et répertoires de la partition.
Dans certains cas, elle contient même les fichiers et les répertoires eux-mêmes.
Le premier enregistrement de la table de fichiers principale est appelé le descripteur, il contient des informations
sur la MFT. Le secteur d'amorçage du volume d'une partition NFTS inclut une référence qui pointe vers l'emplacement
de l'enregistrement du descripteur. Le deuxième enregistrement de la MFT est une copie miroir du descripteur,
qui offre un certain niveau de tolérance de faute si la première copie est endommagée.
Le troisième enregistrement est un enregistrement du fichier journal. Toutes les transactions NTFS sont enregistrées
dans un fichier journal qui permet de restaurer les données, en cas de problème sur un disque. Le noyau de la MFT est
constitué d'enregistrements pour les fichiers et répertoires sauvegardés sur la partition. Les fichiers NTFS prennent
la forme d'objets affectés d'attributs définis par le système et l'utilisateur. Les attributs de partitions NTFS sont
plus compréhensibles que les quelques balises utilisées dans les partitions FAT. Toutes les informations relatives
à un fichier NTFS sont enregistrées en tant qu'attributs de ce fichier. En réalité, même les données du fichier sont
considérées comme des attributs. Contrairement aux fichiers FAT,
les attributs de fichiers NTFS font partie du fichier lui-même ; ils ne sont pas listés séparément dans une entrée
de répertoire. Les répertoires existent également sous forme d'enregistrements MFT, mais consistent principalement
en des index listant les fichiers compris dans le répertoire. Ils ne contiennent ni la taille, ni la date, ni l'heure,
ou toute autre information sur les fichiers individuels.
Ainsi, une MFT de lecteur NTFS est bien plus qu'une liste de clusters, comme pour la FAT.
C'est en fait la structure de stockage de données primaire de la partition. Si un fichier ou répertoire est relativement
petit (inférieur à environ 1 500 octets), le fichier ou le répertoires entiers peuvent même être enregistrés dans la MFT.
Dans le cadre de quantités plus importantes, l'enregistrement de la MFT pour un fichier ou répertoire contient des pointeurs
vers les clusters externes de la partition. Ces clusters sont appelés extensions. Tous les enregistrements de la MFT,
y compris les descripteurs et le fichier journal, sont capables d'utiliser ces extensions pour le stockage d'attributs
complémentaires. Les attributs d'un fichier faisant partie de l'enregistrement de la MFT sont appelés attributs résidents.
Ceux enregistrés dans des extensions portent le nom d'attributs non résidents.
NTFS 5 (NTFS 2000)
L'avènement de Windows 2000 a vu apparaître une nouvelle variante de NTFS, appelée NTFS 5 (ou NTFS 2000),
également exploitée par Windows XP. Cette évolution du système de fichiers NT comprend plusieurs fonctionnalités exploitées par,
voire nécessaires à Windows 2000. Lorsque vous installez Windows 2000, tous les volumes NTFS évoluent automatiquement
vers NTFS 5 (il n'y a aucun moyen de passer outre). Si vous exploitez également une version de Windows NT antérieure à
Windows NT 4 Service Pack (SP4), NT 4 ne pourra plus accéder aux volumes NTFS 5. Pour utiliser NT 4 et Windows 2000 sur
le même système (comme dans une configuration à amorçage double), vous devez mettre NT 4 à jour en installant au minimum
le Service Pack 4. Un pilote actualisé NTFS. SYS du Service Pack 4 permet à NT 4 de lire et d'écrire sur les volumes NTFS 5.
Parmi les nouvelles fonctionnalités du système de fichiers NTFS 5, on trouve :
Quotas de disques. Les administrateurs système peuvent limiter la quantité d'espace disque par volume,
exploitée par les utilisateurs. Les trois quotas sont Désactivé, Suivi et Appliqué.
Cryptage. NTFS 5 peut crypter et décrypter automatiquement les fichiers à mesure qu'ils sont lus ou écrits sur le disque.
Points d'analyse. Les programmes peuvent intercepter les opérations d'ouverture des objets du système de fichiers
et exécuter leur propre code avant de retourner les données du fichier. On peut s'en servir pour étendre les fonctionnalités
du système de fichiers comme les points de montage qui peuvent servir à rediriger les données lues et écrites dans un dossier
vers un autre volume ou disque physique.
Fichiers éparpillés. Cette fonctionnalité permet aux programmes de créer de très gros fichiers tout en ne consommant
que l'espace disque strictement nécessaire.
Journal de modification. Fournit un journal de toutes les modifications apportées sur les fichiers du volume.
Dans la mesure où ces fonctionnalités, et en particulier le Journal de modification, sont nécessaires au fonctionnement
de Windows 2000, le contrôleur de domaine Win2000 doit utiliser une partition NTFS 5 comme volume système.
Compatibilité NTFS
Bien que les partitions NTFS ne soient pas directement accessibles depuis MS-DOS ou d'autres systèmes d'exploitation,
Windows NT/2000 est destiné à une utilisation en réseau et les fichiers NTFS sont supposés être disponibles pour d'autres
systèmes d'exploitation via le réseau. Pour cette raison, le NTFS continue de prendre en charge les attributs de fichier
MS-DOS standard et la convention 8.3 pour les noms de fichier.
L'une des raisons principales qui expliquent l'utilisation de NTFS est la sécurité qu'il offre à ses fichiers et répertoires.
Les attributs de sécurité NTFS sont appelés permissions et sont destinés à permettre aux administrateurs système de contrôler
l'accès aux fichiers et répertoires en attribuant des autorisations spécifiques aux utilisateurs et groupes.
C'est une approche bien plus fine que celle des attributs du système de fichiers FAT qui, eux, s'appliquent à tous
les utilisateurs.
Cependant, il reste possible de définir des attributs de type FAT dans des fichiers NTFS en utilisant les outils
standard de gestion de fichiers Windows NT/2000, dont l'Explorateur Windows NT/2000 et même la commande ATTRIB.
Lorsque vous copiez un fichier FAT sur un lecteur NTFS du réseau, les attributs FAT restent en place jusqu'à ce
que vous les supprimiez expressément. C'est une considération qui peut s'avérer importante, car les attributs de type FAT
ont priorité sur les permissions NTFS. Sur un lecteur NTFS, un fichier marqué de l'attribut FAT lecture seule, par exemple,
ne peut être supprimé par un utilisateur Windows NT/2000, même si cet utilisateur bénéficie d'une permission NTFS lui
garantissant un accès complet.
Pour permettre aux systèmes MS-DOS et Windows 16 bits d'accéder aux fichiers de partitions NTFS sur un réseau,
le système de fichiers conserve un alias 8.3 de chaque nom de fichier et répertoire de la partition.
L'algorithme appliqué pour créer les alias de noms de fichier longs est le même que celui utilisé par la FAT de Windows 95.
Windows NT/2000 gère également ses partitions FAT avec le même type de prise en charge des noms de fichier longs que celle
de la VFAT, allouant des entrées de répertoire supplémentaires pour enregistrer en cas de besoin les noms de fichier longs.
Création de lecteurs NTFS
Le système de fichiers NTFS est réservé aux disques durs. Il est impossible de créer une disquette NTFS
(bien qu'il soit possible de formater un support de stockage amovible tel qu'une cartouche Zip ou Jaz lomega en NTFS).
Les trois méthodes de base qui permettent de créer des partitions NTFS sont les suivantes :
créer un nouveau volume NTFS issu d'un espace disque non partitionné, durant la procédure d'installation de Windows NT/2000
ou après l'installation, à l'aide de l'utilitaire d'administration de disque ;
formater une partition existante en NTFS (en détruisant les données contenues durant l'opération) à l'aide de la boîte
de dialogue de formatage de Windows NT (accessible depuis l'Explorateur Windows NT ou par l'utilitaire d'administration
de disque) ou avec la commande FORMAT (et le commutateur /fs:ntfs) depuis la ligne de commande ;
convertir une partition FAT existante en NTFS (avec préservation des données) durant la procédure d'installation de
Windows NT/2000 ou après l'installation à l'aide de l'utilitaire de ligne de commande CONVERT.
Outils NTFS
Du fait de l'architecture fondamentalement différente du système de fichiers NTFS, pratiquement aucune des techniques
abordées précédemment dans ce chapitre pour résoudre les problèmes n'est applicable à des partitions NTFS, pas plus
que les utilitaires de disque prévus pour les partitions FAT ne s'adressent aux partitions NTFS. Windows NT dispose
d'une fonctionnalité rudimentaire pour vérifier un disque à la recherche d'erreurs dans le système de fichiers ou
de secteurs défectueux avec sa propre version de CHKDSK. Mais, en dehors de cela, le système d'exploitation ne contient
aucun autre utilitaire de réparation de disque ou de défragmentation.
Windows 2000 et Windows XP contiennent une version en ligne de commande et en interface graphique de CHKDSK ainsi qu'un outil
de défragmentation qui s'exécute à partir de l'interface graphique de l'Explorateur de Windows.
Cependant, le système de fichiers NTFS doit disposer de ses propres fonctions automatiques de réparation de disque.
En plus des fonctionnalités de tolérance de fautes de Windows NT/2000/XP, telles que le miroir de disque
(maintenant les mêmes données sur deux lecteurs séparés), et l'entrelacement de disques avec parité
(répartition des données sur plusieurs lecteurs avec données de parité permettant la reconstruction des données),
le système d'exploitation applique également une technique de recherche d'erreurs disque appelée remappage de cluster.
Avec cette technique, lorsque Windows (NT/2000/XP) détecte un secteur défectueux sur une partition NTFS,
il remappe automatiquement les données de ce cluster dans un autre cluster. Si le lecteur fait partie d'une batterie
de disques à tolérance d'erreurs, chaque donnée perdue est reconstruite à partir des données dupliquées
sur les autres lecteurs.
Malgré ces fonctionnalités, Windows NT/2000/XP souffre d'un réel besoin d'utilitaires de réparation de disque et
de défragmentation. Ils se sont fait attendre longtemps chez Microsoft, mais il existe à présent des utilitaires de sociétés
tierces susceptibles de réparer et défragmenter des lecteurs NTFS. On peut notamment recommander Norton Utilities 2001,
édité par Symantec qui fonctionne sous Windows 98/Me, Windows NT 4.0 et Windows 2000. Pour Windows XP,
une version actualisée est nécessaire.