2000. Vùng được bao quanh bởi place-holding này của các partition loại MS_DOS
là nơi LDM tạo các soft partition mà ở đó cở sở dữ liệu LDM được tổ chức.
Hình 4.17.b sau đây cho thấy các vùng của một dynamic disk. Cơ sở dữ liệu
LDM gồm có 4 vùng: Một sector header mà LDM gọi là Private Header. Một bảng
nội dung của vùng (Table of Contens). Một cơ sở dữ liệu các bản ghi của vùng. Và
một vùng Tramsectional log.
 Private Header sector và Private Header mirror: Các thành phần khác
nhau trong Windows 2000 sử dụng một giá trị 128 bít được gọi là GUID:
globally unique identifier, để định danh duy nhất các đối tượng. LDM gán
cho mỗi dynamic disk một GUID, và Private Header sector ghi GUID của
dynamic disk lên vùng thường trú của nó, do đó Private Header được thiết kế
như là thông tin riêng của từng đĩa. Private Header cũng lưu trữ tên của
nhóm đĩa, đó là tên của máy tính cộng thêm Dg0, và điểm bắt đầu của bản cơ
sở dữ liệu của nội dụng. Để an toàn LDM lưu trữ một bản sao của Private
Header ở sector cuối cùng của đĩa đó là Private Header mirror.
 Table of contens chiếm 16 sector và chứa thông tin về layout của cơ sở
dữ liệu.
 Database record header lưu trữ thông tin về database record area, bao
gồm số các record mà nó chứa, tên và GUID của nhóm đĩa và số thứ tự định
danh mà LDM sử dụng cho entry kế tiếp mà nó tạo trong cơ sở dữ liệu.
 Các sector sau database record header chứa các record có kích thước cố
định 128 byte mà nó lưu trữ các mục vào (entry) mô tả các volume và các

D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c

c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
componemt và disk. Một entry disk trình bày một dynamic disk, nó là một
phần của nhóm đĩa và bao gồm GUID của đĩa. Một entry componemt như là
một kết nối giữa một hoặc nhiều entry partition và entry volume mà mỗi
partition kết nối với nó. Một entry volume lưu trữ một GUID của volume,
tổng kích thước và trạng thái của volume, và các kí tự đĩa gợi ý. Các entry
Entry partition mô tả một vùng trên đĩa mà được hệ thống gán thành
một volume, entry component nối entry partition với entry volume, và entry
volume chứa GUID mà Windows 2000 sử dụng để định danh volume. Các
volume multipartition yêu cầu nhiều hơn 3 entry. Ví dụ một striped volume
bao gồm ít nhất 2 entry partition: 1 entry component và 1 entry volume. Chỉ
có một loại volume có nhiều hơn một entry component đó là Mirror, mirror
có 2 entry component, mỗi entry trình bày một nữa (one-half) của mirror.
LDM sử dụng 2 entry component cho một mirror vì thế khi bạn break một
mirror, LDM có thể split nó tại cấp component, tạo 2 volume mà mỗi volume
một entry component. Bởi vì một simple volume yêu cầu 3 entry và 1 MB cơ
sở dữ liệu chứa khoảng 8000 entry, do đó số volume mà ta có thể tạo trên hệ
điều hành Windows 2000 khoảng 2500.
 Vùng cuối cùng của cơ sở dữ liệu LDM transactional log area, gồm

e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

được mở rộng bằng cách các thêm vào vùng tự do hoặc các đĩa tự do mà không làm
ảnh hưởng đến dữ liệu đang được lưu trữ trên volume. Khả năng mở rộng này là
một lợi ích lớn nhất trong việc mô tả tất cả dữ liệu trên một volume NTFS như là
một file. NTFS có thể tăng kích thước của một volume logic một cách động, bởi vì
trạng thái cấp phát của volume được ghi lại trong một file khác, được gọi là file
bitmap. File bitmap có thể được mở rộng để bao gồm bất kỳ một không gian đĩa
nào được thêm vào volume.
Trình quản lý volume ẩn cấu hình vật lý của các đĩa từ các hệ thống file được
cài đặt trên windows 2000. Ví dụ, NTFS xem volume D: trong hình trên như là một
volume 100Mb thông thường. NTFS tra cứu bitmap của nó để xác định không gian
nào trong volume là còn trống để thực hiện việc cấp phát. Rồi nó sẽ gọi bộ phận
quản lý volume để đợc hoặc ghi dữ liệu bắt đầu tại offset byte liên quan trên
volume. Bộ phận quản lý volume xem các sector vật lý trong các spanned volume
như là được đánh số thứ tự từ vùng trống đầu tiên trên đĩa đầu tiên đến vùng trống
cuối cùng trên đĩa cuối cùng. Nó xác định sector vật lý nào trên đĩa nào tương ứng
với byte offset được đưa ra.
Striped volume: Một striped volume là một dãy có thể lên đến 32 partition, một
partition trên một đĩa, các partition không cần phải trải dài trên một đĩa mà chỉ cần
nó có cùng kích thước với nhau. Striped volume cũng được hiểu như là các volume
RAID cấp 0 (RAID-0). Hình sau đây cho thấy một striped volume bao gồm 3
partition, mỗi partition trên một đĩa.

Hình 4.18.b: Striped volume
Đối với hệ thống file thì striped volume chỉ là một volume đơn 450Mb thông
thường, nhưng đới với bộ phận quản lý volume thì striped volume sẽ giúp tối ưu
được thời gian lưu trữ và đọc lại dữ liệu trên nó, bằng cách phân tán dữ liệu của
volume trên các đĩa vật lý khác nhau của cùng volume. Bộ phận quản lý volume
truy cập sector vật lý trên các đĩa như là nó được đánh số thứ tự trong các stripe
xuyên qua các đĩa, như được đưa ra ở hình dưới đây:
Click to buy NOW!

c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d

Một mirrored volume có thể được định dạng bởi bất kỳ hệ thống file nào
được hỗ trợ bởi windows 2000.
Mirrored volume có thể giúp cải thiện thông lượng nạp dữ liệu trong các hệ
thống yêu cầu nhiều thời gian cho việc nạp dữ liệu, các hệ thông này thường được
gọi là các hệ thống tải nặng (heavily load). Khi hoạt động vào/ra tăng cao, bộ phận
quản lý volume sẽ cân bằng tải bằng cách cho thực hiện thao tác đọc trên cả
partition chính và partition mirror, nhờ vậy mà thời gian đọc có thể giảm được một
nữa. Khi một file bị thay đổi thì sự thay đổi này sẽ được cập nhật trên cả partition
chính và partition mirror. Mirrored volume là loại multipartition volume chỉ được
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
hỗ trợ cho các các volume boot và system.
RAID-5 volume: RAID-5 volume là một trường hợp chịu lỗi của striped volume.
RAID-5 volume cài đặt RAID cấp 5. Nó cũng được hiểu như là striped volume với
parity (kiểm tra lỗi chẵn lẻ), bởi vì nó dựa trên cách tiếp cận stripe được tạo nên bởi
striped volume. Khả năng chịu lỗi trong trường hợp này có được bằng cách dự trữ
một phần tương đương trên đĩa để lưu trữ parity cho mỗi stripe. Hình sau đây trình
một cách nhìn trực quan về RAID-5 volume.

a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!

c
k
.
c
o
m
Một số chức năng được hỗ trợ bởi NTFS của windows
2000
Hệ thống NTFS được thiết kế bao gồm những tính năng được yêu cầu một hệ thống
file chuyên nghiệp. Để giảm tối đa việc mất dữ liệu do hệ thống bị ngưng đột ngột
hoặc bị phá hỏng, hệ thống file phải đảm bảo metadata của hệ thống phải luôn ở
trạng thái nguyên vẹn. Để bảo vệ dữ liệu tránh những truy xuất bất hợp lệ, hệ thống
file phải có các mô hình bảo mật thích hợp. Cuối cùng, một hệ thống file phải tính
đến việc dư thừa dữ liệu, và cho phép ngăn chặn dư thừa dữ liệu dựa trên phần
mềm, đây là một giải pháp mang lại hiệu quả về mặt kinh tế hơn so với các giải
pháp phần cứng.
Với những mục tiêu trên, NTFS đã cung cấp cho người sử dụng và chương
trình của người sử dụng những tính năng cao cấp: Tên dựa trên mã Unicode; Chỉ
mục chung; Ánh xạ động các Bad cluster; Nén và giải nén File; Cấp hạn ngạch đĩa;
Chống phân mảnh; Mã hoá các File; vv. Sau đây chúng ta sẽ xem xét một vài tính
năng trong số đó:
Chỉ mục chung: Kiến trúc NTFS được cấu trúc để cho phép chỉ mục các thuộc
tính của file trên volume đĩa. Cấu trúc này cho phép hệ thống file tìm kiếm các file
trên đĩa một cách hiệu quả dựa trên các điều kiện kết hợp. Hệ thống file FAT chỉ
chỉ mục theo tên file và không có sự sắp xếp trong đó nên hiệu quả của việc tìm
kiếm file trong các thư mục lớn sẽ rất thấp.
Ánh xạ tự động các Bad Cluster: Thông thường nếu một chương trình cố gắng
đọc dữ liệu từ một sector hỏng trên đĩa, thì việc đọc đó sẽ thất bại và dữ liệu trên
cluster được định vị sẽ trở thành không thể truy cập được. Nhưng nếu volume được
cài đặt hệ thống NTFS có khả năng sửa lỗi thì trình điều khiển lỗi của windows

w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a

các tập tin, bao gồm cấu trúc dữ liệu được dùng để định vị và đọc lại các file, dữ
liệu của bootstrap, và bitmap mà nó dùng để ghi lại trạng thái cấp phát của tất cả
các block (cluster) trên volume (gọi là metadata NTFS). Việc lưu trữ mọi dữ liệu
trong các tập tin cho phép hệ thống file dễ dàng tìm kiếm và bảo trì dữ liệu, và mỗi
tập tin riêng có thể được bảo vệ bởi một mô tả an toàn dữ liệu riêng.
MFT (Master File Table) là trung tâm trong cấu trúc của các volume NTFS.
Windows 2000 sử dụng MFT để quản lý việc lưu trữ các file và thư mục trên một
volume. MFT bao gồm một dãy các record (còn gọi là record file hay entry), có
kích thước cố định là 1Kb. Mỗi record trong MFT dùng để mô tả về một file hoặc
thư mục trên volume, kể cả record của chính nó. Nó chứa những thuộc tính của file,
như tên file, timestamps (các đặc trưng về thời gian tạo và thay đổi tập tin), và danh
sách địa chỉ đĩa (cluster) nơi lưu trữ các block của file. Nếu kích thước file quá lớn
hệ điều hành cần phải sử dụng 2, hoặc nhiều hơn một record MFT để lưu danh sách
địa chỉ tất cả các block đĩa chứa file trên volume. Trong trường hợp này, record
MFT đầu tiên của file được gọi là record cơ sở, nó trỏ đến các record MFT mở
rộng khác.
Hệ thống file của Windows 2000 sử dụng một bitmap để theo dõi các toàn bộ
MFT còn trống. Số lượng record của MFT có thể tăng lên khi cần và có thể tăng
đến 2
48
record vì bản thân MFT là một file, nó như có thể đuợc xuất hiện ở mọi nơi
trong volume.
Hình sau cho thấy một đoạn đầu tiên của MFT của một volume.

……………

16

Các file và thư mục đầu tiên của người sử
dụng

8

$BadClus: List of bad of block Metadata File
7

$Boot: Bootstrap Loader
6

$Bitmap: Bitmap of blocks used
5

\ Root directory
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e

e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
4

$AttrDef Attribute definitions
3

thư mục mới hay khi xoá khỏi volume 1 thư mục thì hệ thống sẽ ghi lại sự
thay đổi này vào log file trước khi thực hiện. Sự thay đổi về thuộc tính của
các file cũng được ghi lại ở log file. Sự thay đổi về dữ liệu của người sử
dụng không được ghi ở đây.
 Record 3 (tên là $volume) chỉ đến file chứa những thông tin về volume
như kích thước volume, nhãn của volume và version của nó.
 Như đã đề vập ở trên, mỗi record MFT chứa dãy các cặp: thuộc tính
header, giá trị. File Attribute chứa một bảng định nghĩa thuộc tính, nó định
nghĩa các loại thuộc tính được hỗ trợ bởi windows 2000 trên volume. Thông
tin của file này được chỉ bởi record 4 (tên là $Attr Def) của MFT.
 Kế tiếp là thư mục gốc, nó là 1 file và có kích thước tăng tuỳ ý. Nó được
mô tả trong record 5 (tên là \) của MFT. Entry này được dự trữ cho thư mục
gốc. Nó là một file chứa một chỉ mục của các file và thư mục được lưu trữ
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w

g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
trong phần gốc của cấu trúc thư mục NTFS. Khi NTFS được yêu cầu để mở
một file, thì nó bắt đầu tìm kiếm trong file của thư mục gốc. Sau quá trình
mở file, NTFS lưu trữ sự tham chiếu MFT của file đó để nó có thể truy cập

Theo trên, record file riêng của MFT là entry đầu tiên trong MFT, record file thứ
hai trỏ đến một file được định vị ở vùng giữa đĩa, đó là MFT mirror (tên là
$MftMir). Khi NTFS tìm thấy record file của MFT, nó lấy được những thông tin
ánh xạ từ VNC-to-LCN trong thuộc tính data và lưu vào bộ nhớ để chuẩn bị cho
các quá trình ghi/đọc file sau này.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o

r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Các Record File
Hệ thống file NTFS lưu trữ các file như là một tập các cặp thuộc tính/giá trị
(attribute/value), một trong số đó là dữ liệu nó chứa (được gọi là thuộc tính dữ liệu
không tên). Các thuộc tính của một file bao gồm tên file, thông tin time stamp và có
thể là các thuộc tính có tên được thêm vào. Hình 4.19.a sau đây cho thấy một
record MFT cho một file nhỏ: có 3 thuộc tính: Standard Information (thông tin
chuẩn), Filename (tên file) và Data (dữ liệu).
Mỗi thuộc tính file được lưu trữ như là một dòng tách biệt của các byte trong
phạm vi file. Nói cách khác NTFS không đọc ghi các file mà nó chỉ đọc ghi các
dòng thuộc tính. NTFS cung cấp các thao tác thuộc tính như: create, delete, read
(byte range), write (byte range). Các dịch vụ ghi đọc thường thao tác trên các thuộc


Hình 4.19.a: Một record MFT cho một file nhỏ, có 3 thuộc tính Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c

w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m