NTFS : définition et quels sont ses avantages et ses inconvénients ?

L’abréviation « NTFS » renvoie à « New Technology File System » (littéralement : nouveau système de fichiers technologique). Du fait de la prédominance de Microsoft, NTFS est un système de fichiers très répandu permettant l’organisation des données sur des disques durs et des supports de données. Depuis l’introduction de Windows XP en 2001, ce système de fichiers est le standard incontesté pour les systèmes d’exploitation Windows. Dans les sections suivantes, nous vous expliquons dans le détail comment il fonctionne, quels sont ses avantages et en quoi il se démarque des autres systèmes, par exemple des systèmes FAT.

Caractéristiques et fonctionnement de NTFS

Dans le système de fichiers NTFS, la taille maximale d’une partition est d’env. 2 téraoctets. Il n’existe pas de taille limite pour un fichier individuel. En théorie, il est donc possible d’enregistrer un fichier de près de 2 téraoctets sur un support de données formaté en NTFS. Par rapport à des systèmes de fichiers classiques comme FAT32, la « taille de cluster » a été nettement étendue dans NTFS et est à présent d’approximativement 16×10^18. Dans le cas du système de fichiers FAT32, elle est « seulement » de 4 294 967 296. D’après le standard NTFS, un nom de fichier peut comporter 255 caractères au maximum.

Note

NTFS n’est pas une innovation totale et se base principalement sur le système de fichiers HPFS d’IBM qui était utilisé dans le système d’exploitation OS/2 de Microsoft. L’abréviation « HPFS » renvoie ici à High Performance File System. HPFS a été introduit en 1989 et comportait pour la toute première fois un système de fichiers installable (IFS). Par le passé, les systèmes de fichiers (par ex. FAT16) étaient directement intégrés dans le noyau du système.

NTFS suit le concept « Tout dans un fichier ». D’autres systèmes de fichiers, par exemple dans les systèmes d’exploitation Unix, fonctionnent selon le principe « Tout est fichier ». Dans le cas de NTFS, toutes les informations concernant l’ensemble des fichiers enregistrés sont sauvegardées dans la MFT, la Master File Table. Cet index contient notamment des informations sur les blocs correspondant aux fichiers sur le support de stockage et sur les autorisations d’accès et les attributs dont dispose chaque fichier. Dans le système de fichiers NTFS, la Master File Table enregistre notamment les attributs tels que le type de fichier, la taille de fichier ainsi que la date de création et la dernière modification. La MFT bénéficie donc d’une position particulière sur les supports de données formatés en NTFS. Cette position fixe occupe généralement 12,5 % de la taille de la partition et ne peut pas être occupée par d’autres fichiers. La fragmentation du support de données commence dès que la MFT est entièrement remplie avec des données.

NTFS au fil du temps : aperçu de toutes les versions

Au cours des trois dernières décennies, Microsoft a régulièrement révisé son système de fichiers standard propriétaire. Parmi les différentes versions de NTFS publiées, la plupart ne sont toutefois plus pertinentes aujourd’hui en raison de l’obsolescence des systèmes d’exploitation auxquels elles correspondent. Le tableau suivant résume les principales informations sur les différentes variantes :

Numéro de version NTFS Publication Système d’exploitation Particularité
1.0 1993 Windows NT 3.1 Première version ; longtemps incompatible avec les versions suivantes
1.1 1995 Windows NT 3.51 Supporte pour la première fois la compression de fichiers et la gestion des accès (droits d’accès individuels aux fichiers)
1.2 1996 Windows NT 4.0 Introduction de descriptifs de sécurité pour les fichiers système importants ; également appelé NTFS 4.0
3.0 2000 Windows 2000 Introduction de différentes fonctionnalités comme la gestion de contingent et le cryptage basé sur le système de fichiers ; également connu sous l’appellation NTFS 5.0
3.1 2001 Windows XP Extension des entrées dans la Master File Table (MFT) avec des numéros d’entrées redondants pour une restauration plus facile des entrées endommagées ; également appelé NTFS 5.1

Dans quels cas NTFS est-il utilisé ?

Depuis Windows XP, NTFS est utilisé de façon privilégiée dans les systèmes Microsoft. Par ailleurs, le disque dur contenant le système d’exploitation doit obligatoirement être formaté en NTFS depuis Windows Vista. Cette obligation est compréhensible puisque NTFS présente des avantages tangibles par rapport aux systèmes de fichiers FAT précédents, comme FAT32 ou FAT16.

Le système de fichiers NTFS est généralement adapté à une utilisation dans les réseaux où il peut déployer sa structure bien organisée comprenant un contrôle pratique des accès des droits en lecture et en écriture des utilisateurs. Par rapport au standard précédent FAT32, qui intervient aujourd’hui encore pour répondre à des besoins particuliers, NTFS a davantage d’atouts à offrir : la taille maximale d’une partition est nettement plus importante et s’élève à près de 16 téraoctets. Aujourd’hui (en 2020), cette capacité a été uniquement atteinte par quelques disques durs du commerce, qu’il s’agisse de disques durs mécaniques classiques ou de disques flash SSD modernes. Afin de mieux illustrer l’importance de ce système de fichiers, vous trouverez ci-dessous un aperçu des avantages et des inconvénients de NTFS pour les utilisateurs privés et professionnels.

Quels sont les avantages de NTFS ?

Le NTFS peut écrire les fichiers les plus petits nettement plus rapidement qu’un système de fichiers comme FAT32. Par ailleurs, la taille de fichier n’est pas limitée. Grâce à une sélection intelligente des secteurs à décrire, ce système de fichiers atténue le problème de la fragmentation et réduit à un minimum les efforts de défragmentation sur la durée. Par ailleurs, NTFS engendre plus rarement des pertes de données puisque ce système de fichiers identifie les secteurs endommagés plus rapidement et retire les fichiers enregistrés à cet endroit.

Outre le nom de fichier, NTFS permet également d’enregistrer des informations supplémentaires avec une taille de 64 kibioctets (KiB).

Note

Le kibioctet (ou kibibyte) est l’unité binaire correcte d’un point de vue mathématique et est utilisé par les experts à la place du kilooctet employé par le grand public. Un kibioctet correspond exactement à 1 024 octets, alors qu’un kilooctet représente seulement 1 000 octets.

Les métadonnées ainsi enregistrées indiquent par exemple de façon claire le programme permettant d’ouvrir un fichier. Par ailleurs, dans NTFS, les métadonnées disposent d’un effet secondaire positif puisqu’il n’est plus impératif d’indiquer l’extension du fichier. Un journal est tenu sur l’ensemble des métadonnées. Dans ce cadre, toute action prévue est enregistrée dans le journal avant l’accès en écriture effectif et le journal est ensuite actualisé. Ceci permet d’éviter les incohérences dans une large mesure puisque seul le journal doit être corrigé en cas de panne matérielle ou électrique.

Aperçu des différences entre NTFS, FAT32 et exFAT

Depuis Windows Vista, NTFS est le système de fichiers obligatoire dans les systèmes Windows. Ce système de fichiers ne joue en revanche aucun rôle sur les supports de stockage mobiles comme les disques durs HDD ou SDD externes, les clés USB ou les cartes mémoire. Ces supports de données sont réservés aux systèmes de fichiers avec une File Allocation Table (FAT) classique comme FAT32 et son successeur exFAT.

Les utilisateurs d’appareils Apple se demandent rarement ce qu’est NTFS puisque ce standard propriétaire de Microsoft n’est pas compatible avec la technologie de son concurrent. Par conséquent, les échanges de données entre Mac et PC sont effectués à l’aide de supports de données formatés avec des systèmes de fichiers compatibles comme FAT32 ou exFAT. De même, les appareils multimédias comme les consoles de jeu ou les lecteurs requièrent généralement des supports de données FAT pour être en mesure d’identifier, d’afficher et de lire les données.


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