Отказоустойчивость (а точнее, способность к самовосстановлению) NTFS основана на использовании понятия транзакции. Суть технологии восстановления состоит в следующем. Любая операция, связанная с модификацией данных, заносится в файл протокола. Если все действия, необходимые для выполнения операции, завершаются удачно, транзакция считается выполненной. В противном случае на основе протокола выполняется отмена частично выполненной операции.

Кроме того, с периодичностью в несколько секунд NTFS фиксирует текущее состояние системы, запоминая его основные параметры в так называемой контрольной точке. В случае возникновения серьезной ошибки производится возврат к состоянию, зафиксированному в последней контрольной точке.

Следует отметить и наличие специфических сервисов NTFS, непосредственно встроенных в эту систему: возможность шифрования файлов и возможность сжатия данных.

В силу перечисленных факторов логическая структура NTFS несколько сложнее по сравнению с FAT, однако некоторые общие черты все-таки имеются.

NTFS, как и FAT, распределяет дисковое пространство кластерами, но для адресации кластера в ней отводится не 32, а 64 разряда. Это дает возможность нумеровать свыше 16 миллиардов кластеров. Размер кластера в NTFS может меняться, но он не зависит жестко от размера диска (или раздела). Для маленьких дисков стандартным размером кластера считается 512 байт, для больших – 4 Кбайт.

Теперь непосредственно о логической структуре раздела, отформатированного под файловую систему NTFS.

В силу объектного подхода все элементы раздела, в том числе служебные, рассматриваются в NTFS как файлы с определенным набором атрибутов. Файлы со служебной информацией называются файлами метаданных, или метафайлами. К ним относятся (рис. 3.8):

загрузочный файл (Boot File), в котором находится код программы начальной загрузки операционной системы, параметры физического диска, на котором размещается раздел NTFS (тип носителя, число дорожек и головок), а также размер кластера данного раздела NTFS, адрес MFT и адрес ее копии; загрузочный файл размещается в первом секторе диска NTFS, а его резервная копия располагается в конце раздела (в NTFS-4 она начиналась с позиции, соответствующей логическому центру раздела);

главная таблица файлов, MFT (Master File Table); MFT расположена в самом начале раздела (после загрузочной записи) и состоит из записей, которые содержат атрибуты всех файлов тома, в том числе атрибуты метафайлов; первая запись MFT хранит атрибуты самой MFT; за ней следует запись, указывающая на расположение частичной копии MFT (она содержит записи, относящиеся только к метафайлам), записи с третьей по шестнадцатую отведены под атрибуты других метафайлов; семнадцатая и последующие записи главной файловой таблицы используются собственно файлами и каталогами на томе; при создании этого файла его размер составляет всего около 16 Кбайт, но он увеличивается по мере создания на диске файлов и папок. Для каждого нового файла в MFT добавляется запись размером 1024 байт (1 Кбайт);