• Почему exFAT лучше, чем NTFS?

Для работы организация закупила SSD переносной жесткий диск, и корпус для HDD 2.5 для хранения архива видео. Перед использованием диска создал на нём таблицу разделов msdos и отформатировал раздел в файловую систему NTFS. Через некоторое время он при подключении USB кабеля перестал открываться в Windows 10 и 8.1 - "Доступ запрещен".

Скопировал его содержимое в Linux на внутренний HDD большего объёма. SSD я отформатировал на этот раз в exFAT.
Теперь для "флешек" и переносных HDD всегда буду использовать exFAT!

Главные преимущества exFAT перед NTFS перечислены ниже:

1) exFAT как и NTFS позволяет сохранять файлы размером более 4Гбайт.

2) Поддержка exFAT в Linux встроена в ядро 5.4, или более поздние. В то время, как поддержка NTFS реализована через необязательный (optional) пакет "ntfs-3g".

3) Использование exFAT меньшей нагрузке на процессор и контроллер диска при копировании информации и повышает быстродействие.

4) Нет проблем с правами пользователей и групп - их, как в любой FAT, нет. Поэтому неприятности с невозможностью чтения или запись на носитель не возникнут.

5) Наверное, все USB "флешки" идут предварительно отформатированными в exFAT. Но exFAT можно использовать и для дисков с резервными копиями, на которые копируются архивы, копии баз данных, или видео файлы.

6) exFAT одна из самых совместимых файловых систем с переносными устройствами (сотовыми телефонами, mp3 плеерами) а также с ТВ и стационарными DVD проигрывателями. Поддержка exFAT реализована впервые в Window XP (обновление KB955704), Windows 7 и т.д., в Linux с ядра 5.4 и выше.

7) exFAT поддерживает только длинные имена файлов.

8) Максимальное количество файлов в каталоге ограничено фактически числом кластеров.

9) Более эффективная запись длинных файлов без фрагментации. В exFAT один бит в записи каталога указывает, что файл является непрерывным (нефрагментированным), указывая драйверу exFAT игнорировать FAT." В то время, как NTFS нужно постоянно образаться к таблице блоков. Это повышает скорость exFAT при копировании файлов.

10) Существует карта свободного места, что также упрощает и ускоряет запись больших файлов.

Оптимальный размер кластера exFAT. Резервирование места в начале диска

При форматировании диска большого объёма можно указать размер кластера значительно выше стандартных для NTFS 4 кБайт. Предельный размер - 32 Мбайт. Для диска 256MB–32GB оптимальны кластеры размером 32 кБайт.

Форматирование раздела в Windows в формат exFAT с размером кластера 32 кБайт:

diskpart
select disk 0
list partition
select partition 1
format fs=exFAT unit=32k quick

При форматировании диска из Linux в формат exFAT можно указать два параметра - границу boundary "-b" и размер кластера "-c".
Нижняя граница нужна для так называемого "выравнивания" раздела. При котором повышается скорость копирования информации.

Аргумент выравнивания указывается в байтах или может быть указан с суффиксом m/M для мегабайтов или суффиксом k/K для кибибайтов и должен быть степенью двойки. Некоторым носителям, таким как SD-карты, данный параметр необходим для оптимальной производительности и долговечности носителя.

mkfs.exfat /dev/sdd1 -b 64k -c 32k -L "Cruiser 8Gb"

где:
/dev/sdd1 - имя тома заменить на реальное имя (можно узнать командой lsblk).
-b - параметр "boundary" для выделения свободного пространства в начале диска для повышения надёжности и производительности.
-c - размер кластера.
-L "label name" - символьная метка диска, где текст label name длиной до 11 символов включительно (пробелы разрешены).

Рекомендуемые ассоциацией производителей USB Flash значения -b и -c для дисков разных объёмов:

Например, для Flash-накопителя объёмом 16 Гбайт команда для создания файловой системы exFAT:

mkfs.exfat /dev/sdd1 -b 4M -c 32k

где sdd1 - замените на имя раздела Вашего диска.

Для переносного Flash-накопителя объёмом 256 Гбайт команда для создания файловой системы exFAT:

mkfs.exfat /dev/sdd1 -b 32M -c 256k

где sdd1 - замените на имя раздела Вашего диска.

Типичные ошибки при разбивке и использовании Flash-дисков

Главная проблема, которая может возникнуть - выход flash-диска из строя, если удалена таблица разделов и на её месте создана другая partition table (например, при выполнении команды dd id=file.iso of=/dev/sdc). Некоторые USB флеш диски могут работать только с созданной на заводе таблицей разделов и не выносят её изменения. Можно лишь форматировать такие "флешки" в exFAT, не меняя структуры. Признаком выхода из строя флеш-диска является сообщение "отсутствует носитель". При этом, котроллер опознается с компьютера в момент подключения к гнезду USB, но внутренняя память носителя не видна (Объём 0 байт, 0 байт свободно).

"Убитый" флеш-диск невозможно восстановить командами Windows или Linux (помогут лишь специальные низкоуровневые программы от производителей, которые напрямую обращаются к контроллерами, с указанием параметров чипов памяти. Такие программы часто не совместимы с установленным контролером, имеют сложный интерфейс, трубующий указания точного типа контроллера (можно узнать, разобрав Flash-диск).

Список переносных накопителей, которые выходят из строя при выполнении команды DD или удаления таблицы разделов при помощи parted:

• ADATA C008 [AC008-8G-RKD]
• флешки с Aliexpress с двумя разъёмами USB и micro-USB (чип контроллера Chipsbank CBM2199E). Надпись на печатной плате: CBM2199. Возможно, и другие модели флешек Chipsbank.

Создание таблицы разделов диска и форматирования в exFAT в Windows

cmd
diskpart

list disk
select disk 1
clean
list disk
create partition primary
active
format fs=exfat unit=32k label="Flash disk" quick
assign letter=f

Создание таблицы разделов диска и форматирования в exFAT в Linux

Сначала нужно установить нужные пакеты:

sudo apt-get update
sudo apt-get install gparted gnome-disk-utility

Теперь запускаем программу:

sudo gparted

Далее проделайте действия как на снимках экрана ниже:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Чтобы смонтировать диск, запустите оснастку "Диски" (sudo gnome-disks), выберите диск, раздел и нажмите на кнопку "треугольник".

Монтирование накопителя с другим именем

При подключении носителя к USB происходит автоматическое монтирование внешнего диска в папку /media/username/label:

Если не устраивает имя точки монтирования по умолчанию, его можно изменить, нажатием на кнопку с изображением двух шестерёнок.

Отключить выключатель "Параметры по умолчанию для сеанса пользователя" => Изменить точку монтирования.

Затем, укажите другую точку монтирования:

Чтобы изменения настроек были применены, в оснастке "Диски" размонтируйте диск (кнопка с квадратом - "стоп") и смонтируйте диск снова (кнопка с треугольником).

Точка монтирования изменилась на /mnt/backup. Диск виден в Проводнике "PCManFM".

Корректное извлечение диска

Перед физическим отключением диска, нажмите на значок "извлечь" в проводнике.

Дополнение. Вопросы и ответы.

Вопрос: Какой пакет отвечает за утилиты для exFAT

Ответ:

sudo apt-get install exfatprogs

Вопрос: Как задать новую метку диску без его форматирования?

Ответ:

sudo sudo exfatlabel /dev/sdd1 "Disk Label"

Вопрос: Что делать, если при выполнении exfatlabel выводится сообщение:
"open failed : /dev/sdd, Device or resource busy"

Ответ: нужно узнать имя устройства внешнего диска:

mount | grep fat

Размонтируем том (в данном случае sdd1):

sudo umount /dev/sdd1

Повторяем команду "exfatlabel" для тома sdd1:

sudo exfatlabel /dev/sdd1 "Cruizer_8Gb"

Отключаем диск от гнезда USB и подключаем снова.
Диск теперь смонтирован с новой этикеткой.

Источники:

• man mkfs.exfat.8
• https://en.wikipedia.org/wiki/ExFAT