マスターファイルテーブル（MFT）とは何か：理解するための完全ガイド

La マスターファイルテーブル（MFT） 多くのWindowsユーザーやITプロフェッショナル、特にNTFSファイルシステムを扱う人や、データ復旧やコンピュータフォレンジックに携わる人にとって、MFTは大きな関心を集める用語です。MFTとは何か、どのように機能するのか、ファイルの整理と管理においてどのような役割を果たすのか、そしてFATなどの他のシステムとどう違うのかを深く理解することは、上級ユーザーにとっても、システムの整合性とパフォーマンスを確保したいだけの人にとっても不可欠です。

この記事では、MFT に関連するすべてのことを包括的に説明します。定義と内部構造から、その特性、動作モード、他のファイル システムとの違い、データ回復への影響、メンテナンスと最適化に関連するテクニックまでを網羅しています。 NTFS ファイル システムの基盤となるこの詳細を 1 つも見逃さないように、例とわかりやすい言葉を使って、楽しく徹底的に説明します。

マスター ファイル テーブル (MFT) とは何ですか?

La マスターファイルテーブル、その頭字語で知られる MFTはファイルシステムの真の「心臓部」である NTFS（新技術ファイルシステム） を使用する OSの モダンなウィンドウ。本質的には、MFTは 各ファイルと各ディレクトリに関するすべての関連情報を保存する特別なデータベース NTFS パーティション上に存在します。ファイルを保存、変更、または削除するたびに、システムは MFT 内の対応するエントリを更新します。

言い換えれば、MFTは 巨大な記録表ここで、各行 (レコード) は、MFT 自体を含むボリューム上のファイルまたはフォルダーを表します。この構造には、ファイル名、サイズ、ディスクの場所、ファイルに関連付けられた重要な日付 (作成、変更、最終アクセス、変更)、アクセス許可、セキュリティ属性、その他のシステムの詳細などの重要なメタデータが含まれています。

Windows が NTFS ディスク上のファイルとディレクトリに対して実行するすべての操作は、MFT に記録された情報に依存します。。このテーブルの整合性はシステムの正常な機能にとって非常に重要であり、破損した場合、データの回復が非常に困難になるか、不可能になる可能性があります。

MFT はどのように構成されていますか?

MFT はリレーショナル データベースとして機能します。 各ファイルまたはディレクトリには、MFT に割り当てられたエントリが少なくとも 1 つあります。固定サイズのレコード セグメントを占有します。 NTFS では、ディレクトリ (従来のデータではなくファイル リストを含む) も、同じ属性スキームに従って、この巨大なテーブル内で表されます。

MFTの特別な記録とファイル

• El 最初の記録と呼ばれる ディスクリプタには、MFT 自体に関する情報が含まれています。これは表の「総合索引」のようなものです。
• El 2番目の記録 です バックアップ 最初のものは、メイン記述子への損傷の可能性から保護します。
• El 3番目の記録 に対応 ログファイル ($LogFile) はパーティションで実行されたすべてのアクションを保存し、災害復旧に不可欠です。
• 次に、MFT の中核を形成する特別なシステム ファイル用に予約されているその他のレジスタがあります。いくつかの例を以下に示します。

• $ビットマップ: どのディスク クラスターがビジー状態か、どのディスク クラスターが空いているかを追跡します。
• $バッドクラス: 不良ディスク クラスターをログに記録して、使用されないようにします。
• ルートディレクトリ (\): レコード5として識別されます。

これらの「システム」レコードの後の MFT の残りの部分は、ボリュームに実際に保存されているファイルとディレクトリに関するデータの保存に使用されます。

属性とその保存

各 MFT入口 1 つ以上の属性で構成されます。主な属性は通常、次のとおりです。

• $標準情報 ($SI): ファイルに関連する重要な日付と時刻 (作成、変更、アクセス、メタデータの変更) が含まれます。
• $ファイル名: ファイルの名前と、ファイルに関連付けられたメタデータの一部を格納します。
• $ DATA: ファイルの主なデータフロー (実際の内容) を説明します。
• $ビットマップ: 特殊ファイルでは、どの MFT レコードが使用中であるかを示します。
• 属性リスト ($ATTRIBUTE_LIST): 属性の数またはその長さがファイルに割り当てられた基本セグメントの容量を超える場合に使用されます。
• オプション属性: 圧縮、暗号化、権限 (ACL)、長い名前など。

ファイルが非常に小さい場合は、 MFT入口自体に完全に保存されますディスク上の個別のクラスターを占有するのではなく。これにより、NTFS 上で非常に小さなファイルへのアクセスが非常に高速かつ効率的になります。

NTFSにおけるMFTの内部動作

MFTの機能は、 最新のWindowsシステムにおける効率性、セキュリティ、データ整理。ファイル システムに影響を与える主なアクションでそれがどのように機能するかを見てみましょう。

ファイルの作成と変更

新しいファイルまたはディレクトリが作成されると、 NTFSはMFTに新しいエントリを生成します そして、関連するすべてのメタ情報データを導入します。ファイルが大きくなると、エントリを拡張して、ベース参照にセグメントを追加する必要がある場合があります。

La MFTはディスクスペースの一部を予約します 連続的に成長し、断片化を最小限に抑えます。システムはこのエリアを MFTゾーン。したがって、ファイル数が増加すると、テーブルはその予約領域内で拡張され、ディスク上の物理的な連続性を最大限に維持して、可能な限り最高のパフォーマンスを実現しようとします。

ファイルの削除

ファイルを削除すると、 NTFSはMFTのエントリを「フリー」としてマークしますただし、すぐにデータを削除したり、必要になるまでログを再利用したりすることはありません。つまり、名前、サイズ、ディスクの場所などの情報の多くはしばらくの間テーブルに保存されたままになり、物理ディスク領域が上書きされていない限り、専用のツールを使用してファイルを回復できるようになります。

フォーマットと復元

フォーマット NTFSパーティションは 新しいMFTを作成する。古い MFT の最初のエントリは通常は上書きされますが、他の多くのエントリは新しいファイルを保存するために使用されるまでそのまま残ります。このため、最も古い記録が完全に失われた場合でも、フォーマット後に古いファイルの一部を回復することは可能です。

断片化とデフラグ

La 断片化 MFT は、テーブルまたはテーブル用に予約された領域がいっぱいになったときに発生する可能性があります。ディスク上に分散されたレコードにアクセスするのは連続的にアクセスするよりも効率が悪いため、システム パフォーマンスに影響します。 Windowsやその他のプログラムでは、 デフラグツール これにより、MFT の場所とサイズが最適化され、断片化が軽減され、ファイル アクセスが高速化されます。

Windowsレジストリとキーを使用して、NTFSがMFTゾーン用に予約するスペースの量を制御することができます。 NtfsMftZoneReservationテーブルの増大と断片化の管理に役立ちます。可能な値の範囲は 1 (小さいエリア、デフォルト) から 4 (最大予約可能) までです。

MFT と他のファイルシステムの違い: FAT と exFAT

最もよくある質問の一つは、NTFSとそのMFTがFATなどの古いファイルシステムや、より新しいファイルシステムとどう違うのかということです。 ラップトップexFAT など。

FAT（ファイルアロケーションテーブル）

El FATシステム （FAT16バージョンでは、 FAT32）は ファイル割り当てテーブル 各ファイルに割り当てられたクラスターを追跡します。よりシンプルなアーキテクチャで、さまざまなシステムやデバイスと互換性がありますが、機能、セキュリティ、効率、最大ボリューム サイズに制限があります。そのメタデータは NTFS よりもはるかに基本的なものであり、高度なオプションははるかに少なくなっています。

FAT では、ファイルが削除されると、親ディレクトリで削除済みとしてマークされ、使用されたクラスターへの参照が FAT から削除されます。高度に断片化されたシステムでは、ファイルの回復がより困難になり、効率も低下する可能性があります。

NTFS上のMFT

La NTFS MFT FAT の能力をはるかに超えます。ログにはより詳細な情報が保存されるだけでなく、権限、圧縮、ファイル レベルの暗号化などの高度なメタデータもサポートされており、特に大容量ドライブや専門的なアプリケーションでは、効率性と堅牢性が向上します。 NTFSの限界を知る 彼らの能力をよりよく理解するため。

exFAT

システム exFAT これは、特に外付けデバイスや大容量デバイスにおける FAT の制限を克服するように設計された後継です。従来の MFT は使用しませんが、各クラスターの状態を記述するためのビットマップ構造を組み込んでおり、スペース管理が向上し、断片化が軽減されます。改善はされているものの、セキュリティと高度な機能の点では依然として NTFS に遅れをとっています。