概況
File Systems in the Network Environment 網路環境中的檔案系統 檔案系統用於在物理介質如磁碟上存儲和檢索檔案。其他介質還包括光碟和磁帶，但大多數作業系統需要特殊的驅動程式對這些介質進行讀寫。我們的討論集中於磁碟存儲系統，關於分散式檔案系統特徵的討論請參見“Distributed File System(分散式檔案系統)”。
磁碟驅動器有可以前後移動的讀寫頭，讀寫頭下面的磁碟旋轉形成磁軌。數據就被寫入磁軌並從磁軌讀出。你可以聯想一個音樂唱片，但是磁碟並不是從外到內的螺旋線，每個磁軌都是個封閉的圓，並被分成若干個扇區。每道上的扇區數幾乎都在8到50個之間。每個扇區由磁碟控制器使用磁標誌標識。
操作
作業系統處於上一級，扇區和磁軌的管理由磁碟控制器完成。然而作業系統以簇或塊將信息傳送到磁碟上，簇/塊的大小是可變的，究竟是多少取決於作業系統類型和安裝作業系統時設定的值。簇/塊長可依據你存到磁碟上的檔案類型，在大多數作業系統安裝時設定。例如，若磁碟要存放小檔案，則小的簇/塊長比較好。若要存儲大文件，最好使用大的簇/塊。這都關係到讀寫操作的效率。如果一個小檔案被作業系統使用大簇/塊寫到磁碟上，那么大部分空間就浪費了。但如果一個大檔案用小簇/塊寫到磁碟上，檔案就必須分成幾個部分，這些部分最終可能分散於整個磁碟上，使讀寫操作的效率降低。
需要使用一種方法跟蹤磁碟上的檔案和存儲位置。另外被分成碎片的檔案由於其不能用相鄰簇存放而可能分散於整個磁碟，作業系統必須跟蹤檔案碎片的位置，在後面幾個部分中將討論幾個流行的作業系統：
DOS File Allocation Table(FAT) DOS的檔案分配表(FAT)
FAT是磁碟作業系統(DOS)的一部分。FAT跟蹤磁碟上的簇和它們屬於的檔案。當產生一個檔案請求時DOS檢查FAT來定位檔案的第一個簇。一個檔案的簇可能分散在磁碟上，檔案被分成碎片。這是由於DOS在存新檔案時可以使用被刪除檔案的可用空間。如果一個檔案在一個可用空間放下它就“被分成碎片。簇中包含著下一簇的地址信息。
FAT是個效率不高的磁碟檔案存儲機制。它必須經常更新。由於FAT存放於磁碟的固定位置，讀/寫頭就必須頻繁地來回以刷新簇分配信息。OS/2作業系統的高性能檔案系統(HPFS)是Microsoft公司對這些問題的一個解決方法。
FAT有兩份拷貝——一份作為萬一第一份壞了時的備份。這份FAT也存放在固定位置，因此系統初啟時可以定位引導檔案。
DOS使用一個8字元檔案名稱和3個字元擴展名的檔案名稱格式。檔案存放於目錄中，目錄中還可以有子目錄。檔案屬性有隻讀、隱含、系統和檔案四種。
High Performance File System(HPFS) 高性能檔案系統(HPFS)
HPFS是為OS/2這一DOS的增強形式設計的檔案系統。提供了更長的檔案名稱和DOS FAT所沒有的增強的性能特性。它同時提供對大容量硬碟的訪問、更有組織的特性和改進的安全特性。其他特性包括：
HPFS保留了DOS中使用的FAT系統，但增加了按檔案名稱的目錄自動排序。
DOS中的簇分配方法被512位元組的簡單物理扇區分配代替，這有助於減少由檔案定位而不能用的磁碟空間。
目錄項中有修改、建立和訪問日期、時間等信息。
HPFS的目錄項指向FNODE，FNODE包含檔案數據或指向檔案數據位置的指針
HPFS有熱修復功能，可將寫到損壞扇區的數據移至另一區域。
NT Fik System(NTFS)NT檔案系統(NTFS)
NTFS是Windows NT操作環境和Windows NT高級伺服器網路作業系統環境的檔案系統。NTFS有如下功能：
通過可恢復性(事務跟蹤)和熱修復等這樣的容錯特性帶來的可靠性。
一個增加功能性的平台。
支持可移植作業系統接口(POSIX)的要求。
消除了FAT和HPFS檔案系統的局限。
NTFS提供了更長的檔案名稱、數據保護和恢復及通過目錄和檔案許可權達到的安全性。NTFS支持大容量磁碟和檔案的多硬碟存儲(這叫做跨盤檔案卷宗)，例如一個公司的資料庫可能太大以致要跨幾個驅動器存儲。
NTFS提供可控制檔案所有權和訪問的內置安全特徵。NTFS卷宗中檔案不能從DOS或其他作業系統訪問。這是Windows NT安全系統的一部分，但只是在你使用NTFS時是這樣。
NTFS允許檔案名稱可長達256個字元。儘管DOS用戶不能訪問NTFS卷宗，但NTFS檔案卻可以被拷到DOS卷宗下。每個NTFS檔案包含一個DOS可讀的遵循DO3檔案名稱格式的檔案名稱。這個檔案名稱由NTFS截取長檔案名稱的前幾個字元生成。
NerWare File System NetWare檔案系統
NetWare檔案系統高效快捷。它的容量高達32T位元組(1TB=10↑3GB=10↑6MB)，一個檔案(如資料庫)可以大到4GB。卷宗是硬碟的組成部分，而必要時卷宗又可跨接多個磁碟，最多可跨32個硬碟 它也支持多萬個並發記錄或檔案鎖定。信息以塊方式存放並使用檔案分配表(FAT)跟蹤塊。FAT和DOS中的一樣，跟蹤檔案在磁碟上的位置。使用目錄項表(DET)存放檔案名稱、屬性、用戶許可權和其他信息。
嵌入Novell的NetWare網路作業系統的檔案系統叫做NetWare核心協定(NCP)。
NetWare檔案系統在檔案名稱方式和目錄結構生成方式上與DOS相似。檔案系統可容錯，支持磁碟鏡象和雙工。一個叫SFT LevelⅢ的可選產品提供伺服器雙工。還提供下列增強性能的特徵(根據推出的版本)。
電梯查找 基於讀寫磁頭的位置最佳化對陸續到來的讀請求的回響。
檔案高速快取 將常用信息放到高速緩衝存儲器以減少磁碟訪問。
後台寫 為提高性能將磁碟讀和磁碟寫分開。
並行查找 如果使用磁碟鏡象，磁碟讀請求可以來自兩個磁碟。
快速FAT 將檔案分配表放到記憶體加快訪問速度。
檔案壓縮 在NetWare 4．x上，檔案可被壓縮以擴大磁碟可用空間。
塊再分配 用單獨的磁碟塊存儲小檔案或檔案碎片以擴大磁碟可用空間。
Distributed File Systems分散式檔案系統
下面有四個主要的分散式檔案系統，其基本思想是相似的。
網路檔案系統(NFS)這是Sun微系統公司專門為分散式計算環境設計的開放式作業系統，它的規範已準備採用，可供任何供應商實現。事實上，其他網路作業系統的許多特性都來源於NFS。其檔案系統叫虛擬檔案系統(VFS)，VFS作為作業系統與檔案系統的接口。Sun的實現使用傳輸控制協定/Internet網協定(TCP/IP)並為用戶提供用戶對UNIx系統小型計算機，大型計算機和其他分散式系統服務的透明訪問。NFS的設計是使網上所有用戶可以共享一個檔案集。用戶可以建立到檔案伺服器的暫時或永久連結訪問這些檔案。客戶機/伺服器計算是NFS的強大功能。
Andrew檔案系統(AFS)這是卡內基·梅隆大學開發的與NFS很相似的檔案系統。AFS系統使用相同的VFS接口訪問檔案，但AFS使用與NFS不同的客戶高速快取特性。使用客戶高速快取，信息被放到客戶機的本地驅動器上以使客戶可以在那裡與之互動操作，當任何其他用戶改變了這些數據時再由伺服器告訴客戶。在NFS中，客戶必須定期檢查伺服器，看自己從伺服器上快取的信息是否被改動了。
分散式檔案系統(DFS) 這是開放軟體基金會(OSF)的分散式計算環境(DCE)的檔案系統部分。DFS與AFS相似，但客戶通過訪問數據的令牌可以從伺服器獲得對那個特定範圍數據的控制。當一個客戶擁有令牌時，其他客戶不能改變那裡的數據。
檔案傳輸訪問和管理(FTAM) FTAM是OSI環境中實現的檔案傳輸服務。它允許客戶(稱為起動者)與伺服器(稱為回響者)交換檔案。FTAM設計用於幫助用戶在支持OSI協定的分散系統上訪問檔案。用戶可以在記錄級處理檔案(FTAM就是以記錄形式存放檔案的)。細節請見“File Transfer Access and Management(檔案傳輸訪問和管理)”條目。
分散式檔案系統的詳細論述在“Distributed File Systems分散式檔案系統”條目中。
Apple Talk Filing Protocol(AFP)App1eTa1k檔案編整協定(AFP)
AppleTa1k檔案編整協定(AFP)存在於AppleTalk協定棧的表示層和套用層。AFP允許用戶與AppTalk檔案伺服器通信。它將用戶命令下傳到更低層協定，這些低層協定處理系統間連結的建立和數據流控。AFP有下列特性：
AFP為用戶建立一個環境，使遠程檔案伺服器上的檔案就象在本地一樣使用。
除了用戶必須在開始時建立到遠程檔案伺服器的連結外，對檔案伺服器的訪問和對本地檔案的訪問使用相同的過程。
AFP提供限制用戶訪問檔案的安全特權。
AppleShare基於AFP，Macintosh系統可以通過內置的App1eShare客戶機軟體訪問AppleShare伺服器。Macintosh System7的檔案共享實用程式，通過允許用戶訪問其他用戶系統上的檔案或使自己系統上的檔案為其他用戶所用，增加了分散式檔案服務的功能。
File Tromsfer Protocol(FTP)檔案傳輸協定 (FTP)
FTP是在象Internet那樣的TCP/IP環境中用於檔案傳輸的協定。在其中用戶作為一個客戶機可以從遠程伺服器上卸下檔案。FTP是每個TCP/IP系統的核心部分並在相對於OSI協定模型的套用層實現。它的操作基於Telnet程式和TCP協定。FTP可以在許多計算機系統上採用並作為系統間檔案傳輸的公用協定。
