2.7.2 Wichtige Dateisysteme

Ein Dateisystem ist eine Methode der Datenstrukturierung, die das Betriebssystem verwendet, um Dateien auf einem Datenträger zu verwalten. Ein Dateisystem bietet eine Möglichkeit, Daten zu speichern, zu organisieren und zu verwalten, und stellt die Schnittstelle zwischen den Anwendungen und der physischen Speicherung der Daten bereit. Unterschiedliche Betriebssysteme nutzen verschiedene Dateisysteme, um ihren spezifischen Anforderungen gerecht zu werden.

Windows USB-Stick am Mac und warum es nicht funktioniert

Ein häufiger Grund, warum ein Windows-formatierter USB-Stick auf einem Mac nicht funktioniert, liegt in der Inkompatibilität der Dateisysteme. Windows verwendet häufig NTFS für USB-Sticks, während macOS standardmäßig nur Lesezugriff auf NTFS-Dateisysteme bietet. Um Schreibzugriff zu erhalten, muss zusätzliche Software installiert werden, oder der USB-Stick muss in einem kompatiblen Format wie exFAT oder FAT32 formatiert werden.

Was ist eine Partition?

Eine Partition ist ein logisch abgetrennter Bereich auf einem physischen Datenträger. Durch Partitionierung kann ein einzelnes physisches Laufwerk wie eine Festplatte oder eine SSD in mehrere logische Laufwerke unterteilt werden, die unabhängig voneinander verwaltet und formatiert werden können. Jede Partition kann ein eigenes Dateisystem haben und als separates Laufwerk im Betriebssystem erscheinen. So kann man auch unterschiedliche Betriebssysteme auf einer Festplatte mit jeweils ihrem Dateisystem verwenden.

Windows-Dateisysteme

Microsoft Windows-Betriebssysteme verwenden hauptsächlich die folgenden Dateisysteme:

  • FAT32 (File Allocation Table 32): Ein älteres Dateisystem, das weit verbreitet und mit vielen Betriebssystemen kompatibel ist. Es unterstützt Dateigrößen bis zu 4 GB und Volumengrößen bis zu 8 TB.
  • NTFS (New Technology File System): Das Standard-Dateisystem für Windows-NT-basierte Systeme (Windows 2000 und später). Es bietet verbesserte Sicherheit, Unterstützung für große Dateien und Volumen, Datei- und Ordnerkomprimierung sowie Datenträgerquoten und Verschlüsselung.

MacOS-Dateisysteme

Apple verwendet für seine Betriebssysteme folgende Dateisysteme:

  • HFS+ (Hierarchical File System Plus): Ein älteres Dateisystem, das in Mac OS 8.1 eingeführt wurde und bis macOS High Sierra verwendet wurde. Es bietet Unterstützung für große Dateien und Journaling, um die Integrität des Dateisystems zu gewährleisten.
  • APFS (Apple File System): Das aktuelle Dateisystem, das mit macOS High Sierra eingeführt wurde. Es ist für Flash- und SSD-Speicher optimiert und bietet verbesserte Leistung, Verschlüsselung, Snapshot-Funktionalität und bessere Fehlerbehandlung.

Linux-Dateisysteme

Linux unterstützt eine Vielzahl von Dateisystemen, darunter die folgenden:

  • ext4 (Fourth Extended Filesystem): Das Standard-Dateisystem für viele Linux-Distributionen. Es bietet verbesserte Leistung und Zuverlässigkeit, Unterstützung für große Volumina und Dateien sowie erweiterte Funktionen wie Journaling und extents-basierte Dateispeicherung.
  • Btrfs (B-tree Filesystem): Ein modernes Copy-on-Write-Dateisystem, das auf Skalierbarkeit und hohe Verfügbarkeit ausgelegt ist. Es bietet erweiterte Funktionen wie Snapshots, integrierte RAID-Unterstützung und transparente Komprimierung.
  • XFS: Ein leistungsstarkes 64-Bit-Journaling-Dateisystem, das für seine hohe Leistung bei großen Dateisystemen und parallelen Ein- und Ausgabeoperationen bekannt ist.
  • ZFS (Zettabyte File System): Ein fortschrittliches Dateisystem, das ursprünglich von Sun Microsystems entwickelt wurde. Es bietet Funktionen wie integriertes RAID, Snapshots, Datenintegritätsprüfung und automatische Reparatur.

Alle Dateisysteme unterscheiden sich in ihren Merkmalen, Vorteilen und Anwendungsbereichen.

Wie kann ich mein Dateisystem ermitteln

  • Um das aktuell verwendete Dateisystem auf einem Linux-System zu ermitteln, kann der Befehl df -T verwendet werden. Dieser zeigt die verschiedenen Dateisysteme an, die auf den verschiedenen Partitionen verwendet werden.

    In diesem Beispiel ist es das ext4 für die eigentliche Datenpartition /dev/vda2 (vda = erste virtuelle Festplatte; 2 = zweite Partition).

    Linux Dateisystem

    Das Dateisystem /tmpfs ist eine Bezeichnung für das "Dateisystem" für den RAM-Speicher, Swap-Speicher und andere temporäre Speicher.

  • Auf einem Windows-System kann man im Datei-Explorer mit einem Rechtsklick auf das Laufwerk und einem Klick auf "Eigenschaften" das Dateisystem einsehen.

  • Auf macOS kann man das Festplattendienstprogramm verwenden, um Informationen über das Dateisystem zu erhalten.