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ファイルシステム - ファイルシステムごとの制限

ファイルシステムごとの制限

作成日 2002年8月28日(水)

動画などを扱うとGB単位のファイルの作成が珍しくなくなってくる。OSあるいは、ファイルシステムごとの制限を把握していないと、こうしたファイルを扱えない。

Windows系

ファイルシステムFAT16FAT32NTFS
利用可能OSWindows 95/98/ME/NT4.0/2000/XP/2003Windows 95(OSR2以降)/98/ME/2000/XP/2003Windows NT4.0/2000/XP/2003
最大パーティションサイズ2GB or 4GB(NT4.0/2000/XP/2003)2TB2TB
最大ファイルサイズ2GB or 4GB(NT4.0/2000/XP/2003)4GB2TB

備考

1. Windows 2000/XP/2003でFAT32を利用する場合は、最大32GBまでの領域しか作成出来ません。ただし,作成済みの32GB以上のFAT32ボリュームを利用することは可能。

2. 上記の表では、NTFS4とNTFS5をNTFSとして表記していますが、Windows NT4.0でNTFS5を扱えるのは、SP4以降です。Windows 2000は、両者を扱えます。

3. NTFS(NTFS4/5)は、構造的には最大16ExaByte(18,446,744,073,709,551,616Byte)まで対応。ただし、現状では2Tバイトに制限されています。

4. Windows NT4.0を新規インストールする時にNTFSを指定した場合、OSをインストールするプライマリ・マスタ・ドライブは、4GB以上を指定できません。なぜならば、NT4.0はまず、FAT16パーティションを作りそこに必要なファイルをコピーします。その後再起動して、このパーティションをNTFSに変換するからです。Windows 2000をインストール場合は、最初からNTFSでフォーマットするため、このような制限はなくなりました。

NTFSについて

POSIX サポート

NTFS は以下の POSIX.1 要件をサポートしています。

大文字と小文字を区別する名前付け
POSIX では、README.TXT、Readme.txt、および readme.txt はすべて異なるファイルとなります。

追加のタイムスタンプ
ファイルが最後にアクセスされた時間を表します。

ハード リンク
異なるディレクトリに配置されている異なるファイル名が、同じデータをポイントすることです。

参考記事

PC Japan 2001年7月号
http://www.zdnet.co.jp/magazine/pcjapan/0107/sp1/02.html

Microsoft
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=http://www.microsoft.com/japan/support/kb/articles/JP100/1/08.asp

Linux系

こちらも、データ転送のテストとして、GB単位のファイルを扱う必要が出てきました。 信頼性重視の観点からは、Ext3、JFS、ReiserFS、Ext2の順になるようです。ファイルサイズの制限については、カーネルとファイルシステムとLFSの組み合わせで変化するようです。

カーネル2.2系の基本的な制限は以下のようです。

ファイルシステムExt2
最大パーティションサイズ4TB
最大ファイルサイズ2GB

カーネル2.4系の最近のディストリビューションでは、LFS(Large File Support)により、約4TBのファイルの取り扱い可能。最大16TBのファイルシステム運用が可能。LVM(Logical Volume Manager)により、柔軟なディスクボリューム管理が可能。余談としてサーバ系ディストリビューションで最大64GB物理メモリをサポート(実際には、ハードウェアとの組み合わせにより、2GBや4GBで障害に直面していますが...)。

関連用語

Ext2(Second Extended File System)
Linuxがサポートしている主要なファイルシステムです。Linuxの初期のバージョンでは、MINIXのファイルシステムを採用していましたが、扱えるディスク領域やファイルサイズ、ファイル名の長さの制限が大きかったため、その後、Extファイルシステムに移行し、更に拡張したExt2に移行しました。Ext2ファイルシステムではファイル名は255文字まで使用でき、最大ファイルサイズ2GB、最大4TBまでのディスクを扱うことができます。

Ext3(Third Extended Filesystem)
Ext2の上位互換で、ジャーナリング機能を追加しています。ジャーナルとは、 ファイルシステムに対する変更などを記録するデータベースのことです。システムの障害時などには、ファイルシステムの整合性をこのジャーナルから確認することにより、スムーズな復旧が可能です。Ext2ファイルシステムの場合は、システムが異常終了した場合、再起動時にfsckコマンドが実行されて、ファイルシステムのチェックにかなりの時間を要していましたが、Ext3ファイルシステムでは通常の起動と変わらない時間で起動します。もう一つの魅力として、Ext3ファイルシステムに対応していないKernelであっても、Ext ファイルシステムとしてアクセスが可能です。また、ルートファイルシステムがExt3ファイルシステムの場合でもlilo や/etc/fstab などを書き換える必要はありません。それ以外のパーティションは/etc/fstabにExt3ファイルシステムであることを明示しなければなりませんので注意が必要です。ただし、明示しなかったとしても、 Ext2ファイルシステムとしてアクセスできます。

JFS
ジャーナルファイルシステムの一つで、IBMが開発しました。

LFS(Large File Support)
従来のファイルサイズ制限である2GBを超えるファイルを扱うための機構で、ファイルの取り扱いを32 ビットから64 ビットに変更したことにより、これまで2GB までだったExt2 ファイルシステムの環境では、 最大約4TB のファイルを作成することができます(パーティションのブロックサイズが4,096 バイトの場合)。

LVM(Logical Volume Manager)
複数の物理Diskをまとめて、論理ボリュームとして利用する機能の一つです。

ReiserFS
ジャーナリング機能を実装したファイルシステム。各種ファイル情報(ブロック割り当て)に、B-ツリーから派生したアルゴリズムを用いるため、ファイルのオープンや書き込み速度が速いのが特徴。また、Ext2と比較すると、特に小さなファイルがたくさんある場合、ディスクの使用効率が高くなります。これはi ノードブロック空間を静的に確保する方式ではなく、動的に確保する方式のためです。また、日本語ファイル名も通常通りに使うことができます。

XFS
SGIによるフリーの64ビットのハイ・パフォーマンス・ファイルシステム。「Linuxが最高1,800万TB(18×1018)のデータおよび、900万TBのファイルサイズを処理できるまでに簡単に拡張できるようになります」とある。

参考記事

Turbolinux
http://www.turbolinux.co.jp/products/server/tl7s/journalingfs.html

IBM 「XFSの導入」
http://www-6.ibm.com/jp/developerworks/linux/020322/j_l-fs9.html

JF 「Filesystems HOWTO」
http://nucba.www.linux.or.jp/JF/JFdocs/Filesystems-HOWTO.html