Mengenal Sistem File (File System) Pada Microsoft Windows

Mengenal Sistem File (File System) Pada Microsoft Windows - Sistem file (file system) atau sistem berkas merupakan struktur logika yang digunakan untuk mengendalikan akses terhadap data yang ada pada disk. Dengan kata lain, sistem file merupakan database khusus untuk penyimpanan, pengelolaan, manipulasi dan pengambilan data, agar mudah ditemukan dan diakses.

Hubungan antara sistem operasi dengan sistem file adalah sistem file (file system) merupakan interface yang menghubungkan sistem operasi dengan disk. Ketika program menginginkan pembacaan dari hard disk atau media penyimpanan lainnya, sistem operasi akan meminta sistem file untuk mencari lokasi dari file yang diinginkan. Setelah file ditemukan, sistem file (file system) akan membuka dan membaca file tersebut, kemudian mengirimkan informasinya kepada sistem operasi dan akhirnya bisa dibaca oleh pengguna.

Sistem File Windows
Sistem operasi Microsoft Windows umumnya menggunakan 2 (dua) jenis sistem file, yakni FAT dan NTFS, sementara versi sistem file yang umum digunakan adalah FAT12, FAT16, FAT32 dan NTFS.

1. FAT (File Allocation Table)
File sistem FAT merupakan sistem file yang menggunakan struktur tabel alokasi berkas sebagai cara beroperasinya. Seluruh sistem operasi Windows mendukung penggunaan sistem file FAT. Selama bertahun-tahun, banyak fitur telah ditambahkan dalam pengembangannya, yang terinspirasi dari fitur serupa yang ada pada file system yang dipakai pada Unix.

Sampai saat ini, ada beberapa versi sistem file FAT yang digunakan:

• FAT12 (File Allocation Table 12) 

FAT12 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 12-bit. Sistem file ini hanya dapat menampung maksimum 212 unit alokasi atau sebanyak 4096 buah.

FAT12 pertama kali digunakan pada Sistem Operasi MS-DOS. Karena kapasitas hanya 32 MB, maka FAT12 hanya digunakan sebagai sistem file pada media penyimpanan floppy disk (disket).

• FAT16 (File Allocation Table 16) 

FAT16 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 16-bit. Sistem file ini dapat menampung maksimum 216 unit alokasi atau sebanyak 65536. Kapasitas sistem file ini sebanyak 4 GB.

Ukuran unit alokasi yang digunakan FAT16 tergantung kapasitas partisi hard disk yang akan diformat. Jika kapasitasnya kurang dari 16 MB, maka yang akan digunakan adalah FAT12. Jika melebihi 16 MB maka yang digunakan adalah FAT16.

FAT16 pertama kali digunakan pada Sistem Operasi MS-DOS tahun 1981. Keuntungan menggunakan FAT16 adalah kompatibel hampir di semua sistem operasi, baik Windows 95/98/Me (Millenium Edition), OS/2, Linux bahkan Unix. Namun kekurangan FAT versi ini adalah mempunyai kapasitas tetap dalam jumlah cluster dalam partisi. Jadi semakin besar kapasitas hard disk, semakin besar pula ukuran cluster. Selain itu, FAT16 tidak mendukung kompresi, enkripsi, dan akses kontrol dalam partisi.

• FAT32 (File Allocation Table 32) 

FAT32 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 32-bit. Sistem file ini dapat menampung maksimum 232 unit alokasi atau sebanyak 4294967296. Meskipun demikian, dalam implementasinya, jumlah unit alokasi yang dapat dialamati oleh FAT32 hanya 228 atau 268435456 buah. Kapasitas sistem file ini sebanyak 8 TB.

FAT32 pertama kali dikenalkan pada sistem operasi Windows 95 OEM Service Release 2. Pada Sistem Operasi Windows NT 5.x ke atas, hanya mengizinkan pembuatan partisi FAT32 hingga 32 GB. Jika partisinya melebihi 32 GB, maka yang akan digunakan adalah sistem file NTFS.

Keunggulan FAT32 adalah kemampuan menampung jumlah cluster yang lebih besar dalam partisi. Namun, kelemahan sistem file ini adalah terbatasnya sistem operasi yang bisa mengenal FAT32.

• exFAT (Extended File Allocation Table) 

exFAT juga sering disebut sebagai FAT64. exFAT merupakan sistem berkas proprietary yang cocok untuk digunakan oleh media-media penyimpanan berbasis memori flash.

Sistem file ini pertama kali dibuat oleh Microsoft untuk perangkat-perangkat benam (embedded) di dalam Windows Embedded CE 6.0 dan Windows Vista Service Pack 1.

Beberapa keunggulan sistem file exFAT :

• Skalabilitas untuk hard disk berukuran besar.
• Ukuran besar teoritis maksimal 264 (16 EiB).
• Ukuran cluster yang didukung hingga 2255 sektor, dengan batasan implementasi hingga 32 MB.
• Performa untuk alokasi ruangan kosong dan penghapusan ditingkatkan karena sistem file ini memperkenalkan implementasi baru, yaitu Free Space Bitmap.
• Mendukung lebih dari 216 (65536) berkas di dalam sebuah direktori tunggal.
• Mendukung fitur Access Control List (ACL), seperti halnya NTFS.
• Mendukung Transaction-Safe FAT File System (sebuah fungsi optional untuk Windows CE yang diaktifkan).
• Memiliki ruangan tersendiri yang bisa digunakan oleh OEM untuk melakukan kustomisasi terhadap sistem berkas untuk karakteristik perangkat tertentu.
• Timestamp dapat ditampilkan dalam UTC, tidak hanya dalam local time saja. 

Beberapa kelemahan yang dimiliki sistem file exFAT:

• Perangkat yang menggunakan sistem file exFAT tidak bisa menggunakan kemampuan ReadyBoost milik Windows Vista.
• Status lisensi yang belum jelas.
• Tidak bisa diakses oleh sistem-sistem operasi Windows terdahulu, sebelum Windows Vista SP1 atau Windows CE 6.0.
• Belum tersedianya implementasi dalam proyek open source. 

2. NTFS (New Technology File System)
NTFS merupakan sistem file yang memiliki sebuah desain sederhana namun memiliki kemampuan yang lebih baik dibandingkan sistem file FAT. Dalam NTFS, semua data file data (nama file, tangal pembuatan, ijin akses, isi dan lokasi) disimpan dalam metadata pada Master File Table (MFT).

NTFS pertama kali dikenalkan Microsoft pada sistem operasi Windows NT dan mendukung sistem operasi terbaru mulai Windows 7.

Adapun keunggulan yang ditawarkan NTFS adalah:

• NTFS dapat mengatur kuota volume untuk setiap pengguna.
• Mendukung sistem berkas terenkripsi secara transparan dengan menggunakan beberapa jenis algoritma enkripsi yang umum digunakan.
• Mendukung kompresi data yang transparan, meskipun tidak memiliki rasio yang besar, namun dapat digunakan untuk menghemat penggunaan ruangan hard disk.
• Mendukung hard link serta symbolic link seperti halnya sistem berkas dalam sistem operasi keluarga UNIX, meskipun dalam NTFS implementasinya lebih sederhana.
• Mendukung penamaan berkas dengan metode pengkodean Unicode (16-bit UCS2) hingga 255 karakter.
• Memiliki fitur untuk menampung lebih dari satu buah ruangan data dalam sebuah berkas.

Namun, umumnya NTFS tidak kompatibel dengan sistem operasi lain yang terinstall di komputer yang sama (Multi OS) bahkan sistem file ini juga tidak dapat dikenal apabila kita melakukan StartUp Boot menggunakan floppy disk. Karena itu, kita disarankan untuk menyediakan partisi kecil menggunakan sistem file FAT di awal partisi, karena partisi ini dapat digunakan untuk menyimpan Recovery Tool apabila mendapat masalah.

Sejak pertama kali dibuat, NTFS telah mengalami perkembangan. Berikut versi dari sistem file NTFS:

• NTFS versi 1.0 

NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 3.1. Versi ini menawarkan fungsi yang sangat dasar, tetapi sudah jauh lebih baik dibandingkan sistem file FAT.

• NTFS versi 1.1

NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 3.50. Versi ini menambahkan dukungan terhadap pengaturan akses secara diskrit (discretionary access control).

• NTFS versi 1.2

NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 4.0. Versi ini menambahkan dukungan terhadap auditing setiap berkas dan juga kompresi transparan.

• NTFS versi 2.0

NTFS ini tidak dirilis Microsoft secara umum, karena berbagai kendala yang dialaminya. Microsoft menggagalkan proyek NTFS 2.0 dan langsung menginjak NTFS 3.0

• NTFS versi 3.0

NTFS ini datang bersama dengan Windows 2000. Versi ini menawarkan banyak peningkatan dibandingkan dengan versi sebelumnya. Di antaranya adalah penetapan kuota kepada setiap pengguna, Encrypting File System (EFS), sistem keamanan yang dapat diatur dari server pusat, fitur indeksasi terhadap properti dan isi setiap berkas, dan lain-lain. Selain itu, NTFS 3.0 juga menawarkan dukungan kepada struktur GUID Partition Table dan Logical Disk Management.

• NTFS versi 3.1 

NTFS ini datang bersama dengan Windows XP SP1 dan Windows Server 2003. Versi ini menawarkan perbaikan minor yang terjadi dalam versi sebelumnya (khususnya di bidang performa), dan juga penggantian algoritma enkripsi yang digunakan oleh EFS dari DESX atau 3DES menjadi AES-256.

Secara garis besar, perbandingan antara FAT32 dengan NTFS adalah sebagai berikut:

• Kecepatan akses

Secara umum NTFS mempunyai kecepatan akses file yang lebih baik daripada FAT32.

• Ukuran partisi dan banyak file

NTFS dan FAT32 mempunyai ukuran maksimal partisi sebesar 2 Terabytes. Ukuran maksimal file NTFS tidak terbatas sesuai ukuran partisi, begitu juga dengan jumlah cluster NTFS tidak terbatas. Sementara ukuran maksimal file FAT32 sebesar 4 Gigabyte dan dengan jumlah cluster maksimal 268.435.456 cluster.

• Keamanan data

NTFS memiliki built in security yang memungkinkan untuk mengatur permission dari masing-masing file maupun direktori, sedangkan FAT32 tidak memilikinya.

• Daya tahan

NTFS menggunakan standart transaction logging sehingga pemulihan terhadap kesalahan yang tidak diinginkan dapat dilakukan dengan mudah.

• Efisiensi penggunaan disk space

NTFS lebih hemat daripada FAT32 karena NTFS menggunakan cluster yang lebih kecil.

• Kecocokan dengan sistem file lain

Partisi yang menggunakan NTFS hanya dapat diakses oleh partisi lain yang juga menggunakan NTFS. Partisi yang menggunakan NTFS tidak dapat dibaca oleh partisi yang menggunakan FAT32. Partisi yang menggunakan FAT32 dapat diakses oleh partisi lain baik yang menggunakan FAT32 maupun NTFS. FAT32 lebih compatible, baik dengan FAT32 sendiri maupun NTFS.

Sekian artikel mengenal sistem file (file system) pada microsoft windows. Artikel ini dikutip dari situs dosen.gufron.com, dan telah mendapatkan izin untuk dipublikasikan kembali. Semoga dengan adanya artikel ini dapat memberikan banyak manfaat buat kita semua tentunya.