Sunday, October 18, 2009

FAT dan NTFS

FAT DAN NTFS
  • FAT (File Allocation Table)
Sistem berkas FAT atau FAT File System adalah sebuah sistem berkas yang menggunakan struktur tabel alokasi berkas sebagai cara dirinya beroperasi. Untuk penyingkatan, umumnya orang menyebut sistem berkas FAT sebagai FAT saja. Kata FAT sendiri adalah singkatan dari File Allocation Table, yang jika diterjemahkan secara bebas ke dalam Bahasa Indonesia menjadi Tabel Alokasi Berkas. Arsitektur FAT sekarang banyak digunakan secara luas dalam sistem komputer dan kartu-kartu memori yang digunakan dalam kamera digital atau pemutar media portabel.
FAT pertama kali dikembangkan oleh Bill Gates dan Marc McDonald, pada tahun 1976-1977. Sistem berkas ini merupakan sistem berkas utama untuk sistem operasi yang ada saat itu, termasuk di antaranya adalah Digital Research Disk Operating System (DR-DOS), OpenDOS, FreeDOS, MS-DOS, IBM OS/2 (versi 1.1, sebelum berpindah ke sistem HPFS), dan Microsoft Windows (hingga Windows Me). Untuk disket floppy, FAT telah distandardisasikan sebagai ECMA-107 dan ISO/IEC 9293. Standar-standar tersebut hanya mencakup FAT12 dan FAT16 tanpa dukungan nama berkas panjang, karena memang beberapa bagian dalam standar nama file panjang di dalam sistem berkas FAT telah dipatenkan.
Sistem berkas ini digunakan oleh sistem operasi MS-DOS (hanya versi FAT12 dan FAT16), Windows (hampir semua versi Windows; untuk versi FAT yang didukung olehnya lihat pada bagian versi), GNU/Linux, dan masih banyak sistem operasi lainnya yang juga mendukung, termasuk Macintosh Mac OS/X.
  • Ada beberapa versi dari sistem berkas FAT, yang dibedakan dari berapa banyak unit alokasi yang didukungya, yakni sebagai berikut:
    -FAT12
    -FAT16
    -FAT32
    -exFAT
FAT12
FAT12 adalah sistem berkas yang menggunakan ukuran unit alokasi yang memiliki batas hingga 12-bit, sehingga hanya dapat menyimpan maksimum hingga 212 unit alokasi saja (4096 buah). Sistem berkas ini adalah sistem berkas asli dari FAT yang pertama kali digunakan dalam sistem operasi MS-DOS.
Karena beberapa sistem operasi Windows menggunakan ukuran unit alokasi sistem berkas yang dibuat berdasarkan ukuran sektor (kelipatan 512 byte, dari 1 sektor hingga 16 sektor), FAT12 memiliki batasan pada kapasitasnya, yakni hingga 32 Megabyte. Karena itulah, FAT12 umumnya hanya digunakan sebagai sistem berkas untuk media penyimpanan floppy disk. Tabel berikut berisi informasi sistem operasi apa saja yang mendukung sistem berkas FAT12.
FAT16
FAT16 adalah sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 16-bit, sehingga dapat menyimpan hingga 216 unit alokasi (65536 buah). Sistem berkas ini memiliki batas kapasitas hingga ukuran 4 Gigabyte saja. Ukuran unit alokasi yang digunakan oleh FAT16 bergantung pada kapasitas partisi yang hendak diformat: jika ukuran partisi kurang dari 16 Megabyte, maka Windows akan menggunakan sistem berkas FAT12, dan jika ukuran partisi lebih besar dari 16 Megabyte, maka Windows akan menggunakan sistem berkas FAT16. Tabel berikut berisi informasi sistem operasi apa saja yang mendukung sistem berkas FAT16.
VFAT (Virtual FAT)
VFAT adalah sebuah variasi sistem berkas FAT16 yang mendukung nama berkas panjang, hingga 255 karakter. Sistem berkas ini diintegrasikan ke dalam sistem operasi Windows 95 dan Windows NT 3.51. Meskipun mendukung nama berkas panjang, sebenarnya dalam struktur sistem berkas ini tidak ada perubahan yang signifikan. Bahkan nama berkas panjang akan memakai beberapa entri direktori secara sekaligus.
FAT32
FAT 32 adalah versi sistem berkas FAT yang paling baru, yang diperkenalkan ketika Microsoft merilis Windows 95 OEM Service Release 2 (Windows 95 OSR2). Tabel sistem operasi Windows yang mendukung sistem berkas FAT32 ini sebagai berikuT.
Karena menggunakan tabel alokasi berkas yang besar (32-bit), FAT32 secara teoritis mampu mengalamati hingga 232 unit alokasi (4294967296 buah). Meskipun demikian, dalam implementasinya, jumlah unit alokasi yang dapat dialamati oleh FAT32 adalah 228 (268435456 buah). Ukuran unit alokasi maksimum dapat mencapai 32768 byte (64 sektor), sehingga secara teoritis dapat mengalamati 8 terabytes (8192 Gigabytes), meski tidak disarankan. Selain itu, program instalasi beberapa keluarga sistem operasi Windows NT 5.x ke atas hanya mengizinkan pembuatan partisi FAT32 hingga 32 Gigabyte (jika partisi lebih besar dari 32 GB, maka program instalasi Windows hanya menyediakan sistem berkas NTFS). Dalam instalasi sistem operasi Windows NT 5.x ke atas, jika ukuran partisi di mana Windows diinstalasikan kurang dari 2 Gigabyte, program instalasi akan menggunakan sistem berkas FAT16; dan berlaku sebaliknya, jika partisi di mana Windows hendak diinstalasikan lebih dari 2 Gigabyte, program instalasi akan menggunakan sistem berkas FAT32.

Program pengonversi FAT16 menjadi FAT32 dalam sistem operasi Windows 98
FAT32 menggunakan ukuran unit alokasi yang lebih kecil dibandingkan dengan sistem berkas FAT12/FAT16, sehingga FAT32 lebih efisien ketika diaplikasikan pada partisi yang besar (ukurannya lebih besar dari pada 512 Megabyte). Penghematan yang dilakukan oleh FAT32 dibandingkan dengan FAT16/FAT12 kira-kira adalah 20% hingga 27%. Windows 98 memiliki utilitas yang dapat digunakan untuk mengonversi partisi FAT16 menjadi FAT32 tanpa kehilangan data.
Tabel Alokasi Berkas
Tabel alokasi berkas atau File Allocation Table merupakan sebuah tabel yang dipelihara di dalam hard disk atau media penyimpanan lainnya oleh sistem operasi yang bertindak sebagai "daftar isi media penyimpanan", yang menunjukan di mana direktori dan berkas disimpan di dalam disk.
Ketika sebuah media penyimpanan diformat dengan menggunakan FAT, sistem berkas ini akan membuat sebuah tabel alokasi berkas yang disimpan pada lokasi yang dekat dengan permulaan media penyimpanan tersebut. Media penyimpanan yang dimaksud adalah media penyimpanan seperti sebuah hard disk, sebuah partisi dalam sebuah hard disk, atau media penyimpanan portabel. Selain membuat satu tabel alokasi berkas, sistem berkas tersebut juga membuat salinan dari sistem berkas tersebut, dan berada pada media penyimpanan yang sama. Jika salah satu salinan mengalami kerusakan, maka sistem berkas akan menggunakan salinan yang lain, dan mengganti tabel yang rusak tersebut dengan salinan yang masih baik (cara kerja ini disebut dengan FAT Mirroring, yang bekerja seperti layaknya RAID 1). Lokasi tabel alokasi berkas ditentukan di dalam sebuah area yang disebut dengan BIOS Parameter Block (BPB) dalam boot sector sebuah media penyimpanan yang menggunakan sistem berkas FAT.

FAT16 akan membuat dua buah tabel alokasi berkas, yang diberi nama FAT1 dan FAT2. Tabel alokasi berkas akan diletakkan pada area tertentu, yakni pada lokasi yang berdekatan dengan boot sector. Tabel alokasi berkas akan berisi informasi-informasi berikut:
Unused, yang menandakan bahwa unit alokasi tersebut tidak terpakai
In use, yang menandakan bahwa unit alokasi tersebut tidak dapat digunakan karena sedang digunakan oleh sebuah berkas tertentu.
Bad, yang menandakan bahwa unit alokasi tersebut tidak dapat digunakan karena mengalami kerusakan.
Last cluster, yang menandakan bahwa unit alokasi tersebut merupakan unit alokasi terakhir yang dimiliki oleh sebuah berkas.
Dalam strukturnya, FAT16 membedakan antara direktori akar (root directory) dan direktori lainnya, karena memang desain FAT16 menentukan lokasi direktori akar pada lokasi yang spesifik, dan memiliki batasan jumlah entri yang dapat disimpan (hanya dapat menampung 512 entri).
Direktori akar pada sistem berkas FAT16 terdiri dari sebuah ukuran yang tetap dan diketahui, karena berkas-berkas sistem operasi biasanya langsung diletakkan segera setelah direktori akar tersebut. Lokasi yang diketahui untuk berkas-berkas sistem operasi ini mengizinkan sistem operasi DOS, OS/2, atau Windows NT untuk langsung memulai proses booting sistem operasi. Tetapi, keputusan desain ini juga membatasi jumlah file yang dapat ditampung di dalam sebuah direktori akar dari sebuah volume FAT16.
Entri-entri di dalam direktori akar dan juga sub-direktori tidak diurutkan sehingga proses pencarian terhadap berkas-berkas tertentu dapat memakan waktu yang lama, apalagi jika volume tersebut mengandung banyak berkas dalam sebuah direktori.
Tabel alokasi berkas dan juga direktori akar selalu diletakkan pada awal sebuah volume, atau biasanya terletak pada lokasi track terluar dari sebuah disk. Entri-entri tersebut merupakan entri-entri yang sering sekali dibaca dari sebuah disk, utamanya pada sistem operasi yang mendukung multitasking, yang membutuhkan banyak pergerakan head hard disk yang lamban.
Bagaimana sebuah berkas disimpan dalam volume FAT16.

Sistem berkas FAT-16 menggunakan unit alokasi (atau cluster) sebagai unit terkecil bagaimana ia dapat menyimpan berkas. FAT-16 mendukung ukuran cluster dari 1 hingga 128 sektor. Selanjutnya, ada juga entri direktori yang menyediakan ruangan yang cukup untuk menampung berkas dengan nama berkas berformat 8.3 (delapan nama berkas plus tiga nama ekstensi). Entri direktori pada sistem berkas FAT-16 memiliki entri sebesar 32 byte untuk setiap berkas dan subdirektori yang dikandung oleh direktori tersebut.
Struktur organisasi dalam sistem berkas FAT16 tidaklah terlalu rumit rumit. Berkas-berkas akan diberikan lokasi yang pertama kali ditemukan oleh sistem berkas dalam sebuah partisi. Selanjutnya, sistem berkas akan memberikan nomor terhadap lokasi tersebut, yang disebut dengan cluster number, yang merupakan alamat lokasi cluster di mana berkas dimulai. Setiap cluster berisi penunjuk (pointer) terhadap cluster berikutnya untuk berkas yang sama, atau indikasi bahwa cluster yang bersangkutan merupakan akhir dari rangkaian cluster sebuah berkas yang ditandai dengan bilangan basis 16 (hexadecimal) 0xFFFF (FAT16), atau 0xFFF (FAT12). Sebagai contoh, pada sebuah berkas yang menggunakan 10 buah cluster, berkas tersebut akan memiliki 10 buah entri di dalam tabel alokasi file, dan juga 9 buah tautan terhadap tabel alokasi file tersebut, sedangkan 1 cluster terakhir berisi tanda bahwa ia adalah cluster terakhir, dan berisi bilangan 0xFFFF. Umumnya, struktur sistem berkas seperti ini disebut sebagai struktur linked-list.
  • NTFS
NTFS atau Windows NT File System, merupakan sebuah sistem berkas yang dibekalkan oleh Microsoft dalam keluarga sistem operasi Windows NT, yang terdiri dari Windows NT 3.x (NT 3.1, NT 3.50, NT 3.51), Windows NT 4.x (NT 4.0 dengan semua service pack miliknya), Windows NT 5.x (Windows 2000, Windows XP, dan Windows Server 2003), serta Windows NT 6.x (Windows Vista).
Sistem berkas NTFS memiliki sebuah desain yang sederhana tapi memiliki kemampuan yang lebih dibandingkan keluarga sistem berkas FAT. NTFS menawarkan beberapa fitur yang dibutuhkan dalam sebuah lingkungan yang terdistribusi, seperti halnya pengaturan akses (access control) siapa saja yang berhak mengakses sebuah berkas atau direktori, penetapan kuota berapa banyak setiap pengguna dapat menggunakan kapasitas hard disk, fitur enkripsi, serta toleransi terhadap kesalahan (fault tolerance). Fitur-fitur standar sebuah sistem berkas, seperti halnya directory hashing, directory caching, penggunaan atribut direktori, dan atribut berkas tentu saja telah dimiliki oleh NTFS. Bahkan, Microsoft telah menambahkan kemampuan yang hebat ke dalam NTFS agar memiliki kinerja yang tinggi, lebih tinggi daripada sistem berkas yang sebelumnya semacam HPFS atau FAT, khususnya pada ukuran volume yang besar, tetapi juga tetap mempertahankan kemudahan pengoperasiannya. Salah satu keunggulan NTFS dibandingkan dengan sistem berkas lainnya adalah bahwa NTFS bersifat extensible (dapat diperluas) dengan menambahkan sebuah fungsi yang baru di dalam sistem operasi, tanpa harus merombak desain secara keseluruhan (perombakan mungkin dilakukan, tapi tidak secara signifikan).
Beberapa Fitur NTFS
Bagian berikut akan memberikan informasi sedikit mengenai beberapa fitur NTFS:
  • NTFS dapat mengatur kuota volume untuk setiap pengguna (dalam NTFS disebut dengan Disk Quota).
  • NTFS mendukung sistem berkas terenkripsi secara transparan dengan menggunakan jenis beberapa jenis algoritma enkripsi yang umum digunakan.
  • NTFS mendukung kompresi data transparan yang, meskipun tidak memiliki rasio yang besar, dapat digunakan untuk menghemat penggunaan ruangan hard disk. Selain itu, NTFS mendukung pembuatan berkas dengan atribut sparse (berkas yang berisi banyak area kosong di dalam datanya) yang umumnya dibutuhkan oleh aplikasi-aplikasi ilmiah.
  • NTFS mendukung hard link (tautan keras) serta symbolic link (tautan simbolis) seperti halnya sistem berkas dalam sistem operasi keluarga UNIX, meskipun dalam NTFS, implementasinya lebih sederhana. Fitur symbolic link dalam NTFS diimplementasikan dengan menggunakan Reparse Point yang awalnya hanya dapat diterapkan terhadap direktori. Windows Vista mengizinkan penggunaan symbolic link terhadap berkas.
  • NTFS mendukung penamaan berkas dengan metode pengodean Unicode (16-bit UCS2) hingga 255 karakter. Berbeda dengan sistem berkas FAT yang masih menggunakan pengodean ANSI (8-bit ASCII) dan hanya berorientasi pada format 8.3. Penggunaan nama panjang dalam sistem berkas FAT akan menghabiskan lebih dari dua entri direktori. Tabel di bawah ini menyebutkan karakteristik perbandingan antara NTFS dengan sistem berkas FAT32 dan FAT16.
  • NTFS memiliki fitur untuk menampung lebih dari satu buah ruangan data dalam sebuah berkas. Fitur ini disebut dengan alternate data stream.
Versi NTFS
Selama 16 tahun perkembangan Windows NT (1991-2007), NTFS telah beberapa kali mengalami perbaikan fungsi dan fitur. Meskipun terjadi beberapa kali perbaikan fungsi dan fitur, antar setiap versi tersebut masih terdapat kompatibilitas yang sangat dibutuhkan oleh sistem-sistem lama.
Berikut ini adalah beberapa versi NTFS:
  • NTFS versi 1.0 merupakan versi yang datang bersama dengan Windows NT 3.1. Versi ini menawarkan fungsi yang sangat dasar, tetapi sudah jauh lebih baik dibandingkan dengan sistem berkas FAT yang saat itu telah digunakan.
    NTFS versi 1.1 merupakan versi yang datang bersama dengan Windows NT 3.50. Versi ini menambahkan dukungan terhadap pengaturan akses secara diskrit (discretionary access control).
  • NTFS versi 1.2 merupakan versi yang datang bersama dengan Windows NT 4.0. Versi ini menambahkan dukungan terhadap auditing setiap berkas dan juga kompresi transparan.
  • NTFS versi 2.0 tidak dirilis secara umum, karena berbagai kendala yang dialaminya, yang tidak diumumkan oleh Microsoft (Microsoft menggagalkan proyek NTFS versi 2.0, dan langsung menginjak NTFS versi 3.0, mengingat banyaknya fitur yang ditambahkan ke dalam versi 3.0).
  • NTFS versi 3.0 merupakan versi yang datang bersama dengan Windows 2000. Versi ini menawarkan banyak peningkatan dibandingkan dengan versi sebelumnya. Di antaranya adalah penetapan kuota kepada setiap pengguna, Encrypting File System (EFS), sistem keamanan yang dapat diatur dari server pusat, fitur indeksasi terhadap properti dan isi setiap berkas, dan lain-lain. Selain itu, versi 3.0 juga menawarkan dukungan kepada struktur selain MBR (Master Boot Record), yakni GPT (GUID Partition Table) dan LDM (Logical Disk Management).
  • NTFS versi 3.1 merupakan versi yang datang bersama dengan Windows XP Service Pack 1 dan Windows Server 2003. Versi ini menawarkan perbaikan yang minor yang terjadi dalam versi sebelumnya (khususnya di bidang performa), dan juga penggantian algoritma enkripsi yang digunakan oleh EFS dari DESX atau 3DES menjadi AES-256.

Meskipun memiliki keunggulan dibandingkan dengan sistem berkas FAT, desain internal NTFS sebenarnya didasarkan pada struktur disk berbasis Master Boot Record, sama seperti halnya sistem berkas FAT16 atau FAT32. Dengan menggunakan struktur yang didasarkan atas penggunaan MBR untuk mengolah semua berkas yang dapat disimpan di dalam sebuah disk, maka perpindahan atau migrasi dari sistem berkas FAT menuju NTFS pun mudah dilakukan: hanya mengubah beberapa komponen sistem FAT menjadi NTFS saja. Selain itu, struktur MBR merupakan salah satu cara pengalokasian berkas-berkas dalam hard disk yang sangat populer dan paling umum digunakan, karena skema pengalokasian disk dengan MBR digunakan pada platform Intel x86. Ada lima buah program yang dapat digunakan untuk membuat sebuah volume NTFS, yaitu Disk Administrator (pada Windows NT 3.1, Windows NT 3.5 dan Windows NT 3.51, Disk Management snap-in (pada versi keluarga Windows NT 5.x), serta tiga buah utilitas yang berbasis command-line yaitu format.com (pada semua versi Windows NT), utilitas diskpart.exe, dan utilitas convert.exe.
Kapan kita memilih untuk menggunakan FAT atau FAT32?
Jika kita menjalankan lebih dari satu sistem operasi dalam satu komputer, kita membutuhkan partisi dengan sistem file FAT. Hal ini agar data yang kita tempatkan pada partisi FAT tersebut bisa diakses oleh kedua sistem operasi. Tetapi harap diingat karena keterbatasan fitur keamanan dari sistem file ini, maka disarankan untuk tidak menaruh data yang sangat penting diatas partisi dengan sistem file FAT.

Sincerely
Ayu Islamiyati
tel : +6281937063639
fax:
ayu.islamiyati@yahoo.com
http://daraniatkj2.blogspot.com/
Reactions:

0 comments:

Post a Comment

Komentar Anda adalah perbaikan untuk saya
Share is Beautiful

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | Affiliate Network Reviews