1/8实验 4 文件系统一、优化 Windows 2000 磁盘子系统 (实验估计时间：90 分钟)1．背景知识 1.1 选择文件系统文件系统决定了操作系统能够对磁盘进行的处理Windows 2000 支持的文件系统主要有：1) 文件分配表 (File Allocation Table，FAT) 文件系统 (FAT16)2) 保护模式 FAT 文件系统 (FAT32)3) Windows NT 文件系统 (NTFS)FAT 文件系统是早期文件系统之一，也是 MS-DOS 使用的原始文件系统它将文件信息储存在位于卷标开头处的文件分配表中，并保存两份文件分配表，以防其中的一个遭到破坏，见图 1 所示FAT 文件系统最大的优点是 MS-DOS、Windows 9x 甚至 OS/2 都能访问 FAT 卷标；而其最大的弱点是随着 FAT 卷标尺寸的增长，最小的簇尺寸也随之增长对于大于 512MB 的硬盘而言，最小的簇尺寸为 16KB；对于大于 2GB 的硬盘，最小的簇尺寸为 64KB这就导致磁盘空间的极大浪费，因为一个文件必须占用整数个簇因此，1KB 的文件在 2GB 的硬盘上将占用64KB 的磁盘空间。
FAT 文件系统不支持尺寸大于 4GB 的卷标图 1 FAT 文件系统的结构FAT32 文件系统通过提供长文件名的支持来扩展 FAT 文件系统，并与 FAT16 兼容FAT (16 和 32) 文件系统是支持可移动媒体 (例如软盘) 上的惟一的文件系统Windows NT 文件系统 (NTFS) 包括了 FAT 文件系统的所有功能，同时又提供了对高级文件系统特征 (例如安全模式、压缩和加密) 的支持它是为在大磁盘上有效地完成文件操作而设计的与 FAT 和保护模式 FAT 文件系统不同，它的最小簇尺寸不超过 4KB但是，NTFS 卷标只能为 Windows NT、2000 和 XP 操作系统所访问Windows 2000 提供的新特征 (NTFS 5.0) 使文件系统更安全、更可靠，比以往的 Windows版本更好地支持分布式计算此外，Windows 2000 支持的文件系统还有：CDFS：光盘文件系统 (Compact Disc File System) 用于光盘的文件存储UDF：通用磁盘格式 (Universal Disk Format) 用于 DVD 的文件存储在文件系统中，FAT16、FAT32 和 NTFS 这三个文件系统对磁盘子系统的性能影响最大。
而事实上，选择 NTFS 之外的任何文件系统都只有两个理由，即：1) 可双引导系统2) 小于 400MB 的卷如果系统不是这两种情况，那么 NTFS 就应该是所选择的文件系统，NTFS 将提供更好的性能、可靠性和安全性BIOS参数文件分配表文件分配表副本P4K324R根目录 文件和目录2/81.2 EFS 加密文件系统EFS (Encrypting File System) 实际上是 NTFS 的一个特性，它提供了核心文件加密技术，主要用来在 NTFS 文件系统卷上存储加密文件在加密了文件或文件夹之后，使用加密文件和文件夹的方法与使用其他任何文件和文件夹相同即，加密对于加密该文件的用户来说是透明的，这意味着不必在使用加密文件之前将其解密，可以像平常一样打开和更改文件但是，如果侵入者试图打开、复制、移动或重命名加密的文件或文件夹，那么他将接收到一条拒绝访问的消息像设置其他任何属性 (如只读、压缩或隐藏) 一样，可以通过设置文件夹和文件的加密属性来对文件夹或文件加密或解密如果加密文件夹，那么在加密文件夹中创建的所有文件和子文件夹都将加密因此，推荐在文件夹一级上加密使用 EFS 保护文档的安全，可以防止侵入者获得对存储的敏感数据的未经授权的物理访问。
EFS 带来的附加安全性是以性能为代价的当操作系统对所访问的加密文件进行加密或解密时，文件传输将增加一点延迟影响系统性能的程度将具体取决于执行加密或解密操作的系统的处理能力对于在本地驱动器上包含加密文件的现代工作站来说，因为这些系统通常不受处理器限制，所以影响通常可以忽略不计这种影响对处理器上的额外负载可能不到 1％对于使用低端处理器的早期工作站来说，这种额外负载可能大约有处理器时间的 10％对于服务器来说，负载可能会很重在服务器上，可能同时发生许多不同的文件访问如果其中许多文件都使用 EFS 来保护，那么处理器上的负载可能是处理器总负载的 10-25％对于包含大量加密文件 (或非常大的加密文件) 的文件服务器而言，如果额外的处理开销会使服务器负担过重，则应该添加处理器或者升级现有的处理器1.3 压缩Windows 2000 支持在 NTFS 卷上压缩文件和目录因为任何应用程序都可以读写在 NTFS卷上压缩的文件而不需要首先由其他应用程序解压缩，所以压缩对用户和应用程序来说是完全透明的在读取文件时会自动解压缩，在关闭或保存文件时再次压缩只有 Windows 2000 NTFS 驱动程序才能读取数据的压缩形式。
当应用程序或操作系统命令请求访问文件时，NTFS 在使文件可用之前首先对文件解压缩当文件被解压缩、复制，然后重新压缩为一个新文件时，压缩可能导致性能降低，即使在同一台计算机中复制文件也是如此对于网络传输，文件将被解压缩并以完整的大小传输，这会影响带宽和速度1.4 磁盘配额Windows 2000 包括了一些用于存储管理的新技术，这些技术使管理员及最终用户可以获得更好的整体数据存储体验通过使用一些预防性磁盘管理原则，可以合理安排网络卷上存储的数据量磁盘配额追踪和控制卷的磁盘空间使用情况当网络磁盘达到其容量后，磁盘和服务器的性能将出现严重的问题除非对最终用户施加了磁盘限制，否则当用户决定将他们的所有硬盘驱动器数据都转储到一个目录中，或者他们认为网络是存储他们下载的 mp3 文件的最佳位置时，服务器磁盘可能很快就会耗尽使用 Windows 2000 磁盘配额系统，管理员可以配置 Windows的以下特性：1) 防止进一步使用磁盘空间，并在用户超出指定的磁盘空间限制时记录一个事件2) 在用户超出指定的磁盘空间警告级别时记录事件在启用磁盘配额时，可以设置两个值：磁盘配额限制和磁盘配额警告级别配额限制指定允许用户使用的磁盘空间，而警告级别指定用户正接近其配额限制的时刻。
例如，可以将用户的磁盘配额限制设置为 50MB，将磁盘配额警告级别设置为 45MB在这种情况下，用户可以在3/8卷上存储不多于 50MB 的文件如果用户在卷上存储的文件超过了 45MB，则可以让磁盘配额系统记录一个系统事件2．实验目的通过对 Windows 2000 提供的文件与文件夹加密、磁盘配额管理、创建紧急修复磁盘、进行磁盘清理、执行备份操作、使用 CHKDSK 维护文件完整性和整理磁盘碎片等功能进行操作：1) 熟悉 Windows 2000 的文件系统2) 明确应用 NTFS 文件系统的积极意义3) 掌握优化 Windows 2000 磁盘子系统的基本方法4) 进一步理解现代操作系统文件管理知识3．工具/准备工作在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容需要准备一台运行 Windows 2000 Professional 操作系统的计算机4．实验内容与步骤步骤 1：阅读“背景知识” ，请回答：1) Windows 2000 支持哪三种主要的文件系统：a. 文件分配表 (File Allocation Table，FAT) 文件系统 (FAT16)b. 保护模式 FAT 文件系统 (FAT32) c. Windows NT 文件系统 (NTFS)_____2) NEFS 文件系统只能用于哪些操作系统环境：____________________________________________________________________________________________________________________________________________步骤 2：登录进入 Windowss 2000 Professional。
步骤 3：加密文件或文件夹为加密文件或文件夹，可按照以下步骤进行：1) 在“Windows 资源管理器”中，右键单击想要加密的文件或文件夹，然后单击“属性”命令2) 在“常规”选项卡上，单击 “高级”按钮在“高级属性”对话框中，可以设置的文件属性有：_存档和编制索引属性____________________________________________________________________压缩或加密属性__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3) 选定“加密内容以便保护数据 ”复选框4) 单击“确定”按钮完成操作步骤 4：访问 RSM 服务Windowss 2000 还通过一些辅助组件提供了用于额外存储的选项可移动存储管理 (Removable Storage Management，RSM) 就是一项用于管理可移动媒体 (例如磁带和光盘) 以及存储设备 (库) 的服务。
RSM 允许应用程序访问和共享相同的媒体资源 RSM 使用户可以很容4/8易地追踪可移动存储媒体 (例如磁带和光盘 ) ，并管理包含它们的库 (例如转换器和光盘机) 为访问 RSM 服务，可按以下步骤操作：1) 在“控制面板”中双击“管理工具”图标，再双击其中的“计算机管理”图标，打开本地“计算机管理”窗口2) 在左窗格右键单击控制树中的“可移动存储” 可移动存储”可以管理和设置的项目有：a. ____________________________________________________b. ____________________________________________________c. ____________________________________________________d. ____________________________________________________步骤 5：分配磁盘配额磁盘配额可追踪和控制卷的磁盘空间使用情况为分配磁盘配额，可按照以下步骤进行：1) 打开“我的电脑” 2) 右键单击想要指定默认配额位的卷 (例如某个硬盘) ，然后单击“属性”命令。
3) 在“属性“对话框中，选定 ”配额“选项卡4) 在“属性“对话框的”配额 “选项卡上，选定“启用配额管理” 5) 选定“将磁盘空间限制为 ”选项，这将激活磁盘空间限制和警告级别区域6) 在文本框中键入数值，从下拉列表中选定一个磁盘空间限制单位，然后单击“确定” 可以使用小数值 (例如 20.5MB) 步骤 6：添加新的磁盘配额项在启用卷的磁盘配额时，将从这一时刻开始自动追踪新用户的卷使用情况为了对现有的卷用户应用磁盘配额，可以在“配额项”对话框中添加新的配额项操作步骤如下：1) 在“我的电脑”窗口中，右键单击想要添加新的磁盘配额项的卷，然后单击“属性”命令2) 在“属性”对话框中，选定 “配额”选项卡3) 在“配额”选项卡上，单击 “配额项”按钮4) 在“配额项目”窗口的“ 配额”菜单中单击“新建配额项”命令5) 在“选择用户”对话框中，单击“查找范围”列表框，选定想要从中选择用户名的域名或工作组名称单击“添加” ，然后单击“确定”按钮6) 在“添。