Dateisysteme gibt es schon seit Jahrzehnten. Die ersten Lochkarten und Magnetbänder verwendeten sie bereits. Diese ermöglichten jedoch nur den sequentiellen Zugriff auf die Informationen: Um beispielsweise den genauen Ort zu finden, an dem einige Daten auf einer Magnetbandspule gespeichert waren, war ein sehr langsamer Lesevorgang erforderlich. Die heutigen Dateisysteme ermöglichen den wahlfreien Zugriff auf Daten und beschleunigen den Wiederherstellungsprozess exponentiell. Wenn Sie sich fragen, was genau ein Dateisystem ist und welche es gibt, lesen Sie weiter.

1. Was ist ein Dateisystem?
2. Wichtigste Dateisysteme
   1. FAT (File Allocation Table oder File Allocation Table)
   2. exFAT (Extended File Allocation Table oder Extended File Allocation Table)
   3. NTFS (New Technology File System)
   4. HFS + (Hierarchisches Dateisystem)
   5. APFS (Apple File System)
   6. ext4
   7. Zusammenfassung der wichtigsten Dateisysteme
3. Ist es möglich, das Dateisystem zu ändern?

Ein Dateisystem ist das Speichersystem eines Speichers , das das Schreiben, Suchen, Lesen, Speichern, Bearbeiten und Löschen von Dateien auf bestimmte Weise strukturiert und organisiert. Das Hauptziel dieser Organisation ist es, dass der Benutzer die Dateien , ohne Fehler identifizieren und den Zugriff sie so schnell wie möglich . Dateisysteme verleihen Dateien unter anderem folgende Eigenschaften:

• Namenskonventionen für Dateien
• Dateiattribute
• Zugangskontrollen

Dateisysteme sind auch eine wichtige Betriebskomponente, da sie als Schnittstelle zwischen dem Betriebssystem und allen an den Computer angeschlossenen Geräten (intern und extern, wie z. B. USB-Sticks) fungieren.

Um ein Dateisystem zu installieren, muss das Datenträger formatiert sein . Die verkauften Speichermedien sind bereits formatiert. In der Vergangenheit war es üblich, dass der Benutzer selbst neue Datenträger konfigurieren musste, um Dateien zu speichern und zu verwalten.

Es gibt verschiedene Standarddateisysteme für Windows, MacOS, Linux, Unix und alle anderen Betriebssysteme. In den letzten Jahren wurden sie mit der Entwicklung neuer Technologien immer differenzierter: So wurden beispielsweise geeignete Dateisysteme für die immer beliebter werdenden Flash- Speichergeräte einschließlich Speicher geschaffen USB- und SSD-Laufwerke. Alle Dateisysteme haben die Eigenschaft, eine Baumstruktur zum Organisieren von Dateien zu verwenden, beginnend mit dem Stammverzeichnis. Von dort aus verzweigen sich die restlichen Ordner oder Verzeichnisse und Unterordner.

Heutzutage gibt es einige Dateisysteme, obwohl nicht alle gleich weit verbreitet sind . Die bisher am häufigsten verwendeten sind FAT16, FAT32, exFAT und NTFS (Windows) sowie HFS + und APFS (macOS / Mac OS X). Linux verwendet derzeit unter anderem ext4 (Nachfolger von ext3 und ext2). Im Folgenden fassen wir die Eigenschaften dieser Dateisysteme kurz zusammen.

Dieses Dateisystem gibt es seit 1980. Seitdem veröffentlichte Versionen heißen FAT12, FAT16 und FAT32. Das FAT-Format ist ideal für die Verarbeitung kleiner Datenmengen . Aus heutiger Sicht ist das FAT-Dateisystem veraltet, da selbst in der modernsten und leistungsstärksten Variante (FAT32, veröffentlicht 1997) Dateien eine maximale Größe von 4 Gigabyte (GB) haben können. FAT32 begrenzt auch die maximale Partitionsgröße auf 8 Terabyte (TB).

Trotz dieser Einschränkungen ist das FAT-Format immer noch sehr verbreitet. Es wird für austauschbare tragbare Datenträger (externe Festplatten oder USB-Sticks) und spezielle Hardware (Digitalkameras, Smartphones , Router, Fernseher, Autoradios usw.) verwendet. Es bietet den größten Kompatibilitätsbereich, insbesondere auf Mobilgeräten.

Dieses 2006 veröffentlichte Format ist die Weiterentwicklung von FAT, dem klassischen Format. exFAT wurde ursprünglich für Wechselmedien entwickelt und eignet sich daher besonders für Flash-Laufwerke, Speicherkarten und externe Festplatten wie Solid-State-Laufwerke (SSD, englisches Akronym für Solid-State-Laufwerke ) mit Speicherkapazität Individuell. exFAT arbeitet besonders effizient mit kleineren Datenträgern . Es kann jedoch auch große Dateien verarbeiten und überschreitet die FAT32 4 GB-Grenze bei weitem . Seit Windows 7 wird exFAT nativ unterstützt (daher ist es der Werksstandard und erfordert nicht die Installation zusätzlicher Treiber oder spezieller Service Packs).

Das NTFS-Dateisystem, das 1993 mit dem Betriebssystem Windows NT eingeführt wurde, ist seit Windows Vista das Standarddateisystem für Windows-Computer. Es bietet gegenüber FAT mehrere Vorteile, z. B. die Möglichkeit, Speichermedien zu komprimieren und die Datensicherheit zu erhöhen (z. B. durch Verschlüsselung). Eine Besonderheit von NTFS ist, dass die Freigabe- und Zugriffsrechte von Dateien und Ordnern detailliert und umfassend definiert werden können. Benutzer können lokale und Remotezugriffsrechte über das Netzwerk zuweisen.

Dieses 1998 veröffentlichte Dateisystem ist eine Weiterentwicklung von HFS für Apple. Um die beiden Standards klar zu unterscheiden, wird auch von Mac OS Extended (HFS +) und Mac OS Standard (HFS) gesprochen. Im Vergleich zu HFS arbeitet HFS + schneller und effizienter beim Verarbeiten, Lesen und Schreiben von Daten. Außerdem können Sie mehr Dateien verwalten , da bis zu 4 Milliarden Blöcke mit Dateien oder Ordnern unterstützt werden. Linux kann Daten direkt mit HFS + lesen und schreiben, obwohl in einigen Fällen spezielle Pakete (hfsutils, hfsplus, hfsprogs) installiert werden müssen. Windows benötigt zusätzliche Software , um HFS + vollständig zu unterstützen.

APFS, das 2017 von Apple eingeführt wurde, erfüllt in erster Linie die Anforderungen moderner Solid-State-Laufwerke . APFS ist als 64-Bit-System konzipiert, sodass Daten und Dateien verschlüsselt werden können. Wenn sich ein Betriebssystem auf einer SSD befindet, wird das HFS + -Dateisystem automatisch in APFS konvertiert. Dies? Automatische Formatierung? Es wurde mit dem Betriebssystem High Sierra eingeführt. Seit macOS 10.14 Mojave werden auch Fusion-Laufwerke (logische Laufwerke aus SSDs und mechanischen Festplatten) automatisch auf APFS migriert. In bestimmten Fällen können Probleme bei der Konvertierung von HFS + zu APFS auftreten.

ext4 wurde 2008 als Nachfolger von ext3 eingeführt. Dieses Dateisystem ist derzeit der Standard für viele Linux-Systeme wie Ubuntu. Die wichtigste Neuheit ist die Extents- Funktion , die den Umgang mit großen Dateien optimiert und eine Fragmentierung effizienter verhindert als ihre Vorgänger. Mit ext4 können Partitionen nach Bedarf und sogar während der Verarbeitung vergrößert und verkleinert werden. Im Gegensatz zu ext3, das maximal 32 Terabyte unterstützt, unterstützt das ext4-Dateisystem ein um ein Vielfaches größeres maximales Volumen von 1 Exabyte (ungefähr 1 Million Terabyte).

Die Kompatibilität ist bei der Auswahl des Formats sehr wichtig, wenn Sie beispielsweise eine externe Festplatte nicht nur für Ihren Heimcomputer, sondern auch für andere Plattformen und Geräte verwenden möchten. Für maximale Flexibilität bei der Datenübertragung zwischen einem Apple- und einem Windows-Gerät empfehlen wir beispielsweise die Formatierung des exFAT-Dateisystems. Kurz gesagt, die korrekte Formatierung des Speichermediums kann entscheidend sein, da Sie dadurch Komplikationen und Einschränkungen beim täglichen Übertragen von Daten von einem Medium auf ein anderes sparen.

Wenn die Grundvoraussetzungen erfüllt sind (z. B. mit aktueller Hardware ), können Sie auch jederzeit zwischen Systemen wechseln und beispielsweise von einem alten Dateisystem zu einem moderneren wechseln . Es ist jedoch wichtig, vorab zu prüfen, ob kein Risiko für den Verlust der Dateien besteht oder ob alle Daten zuerst gesichert und dann wieder auf das Speichermedium kopiert werden müssen. Für diese Art von Konvertierungen gibt es kostenlose und kostenpflichtige Programme, mit denen sie bequemer und sicherer durchgeführt werden können. In einigen Fällen ist es jedoch auch möglich, das Dateisystem mit den vom Betriebssystem selbst bereitgestellten Ressourcen zu formatieren. In unserem Artikel zum Formatieren von USB-Sticks erfahren Sie beispielsweise, wie Sie das Dateisystem eines USB-Sticks direkt in Windows konvertieren.