Se si sperimenta con sistemi operativi alternativi, con ogni probabilità si conoscono i vari file system che impiegano. Poiché molti sistemi operativi alternativi riescono a leggere supporti formattati con FAT (o, più precisamente, FAT32), è facile dimenticare che, di norma, il contrario non è vero. Se si formatta un’unità flash USB con un file system alternativo, Windows non sarà in grado di accedere a tale unità. Nella maggior parte dei casi verrà visualizzato un messaggio che invita a formattare l’unità USB con un file system riconosciuto da Windows. Se si conferma, Windows riformatterà effettivamente l’unità, ma tutti i dati memorizzati con l’altro file system andranno perduti.
Vediamo quindi quali file system esistono, come si confrontano tra loro, quali sistemi operativi possono accedervi e cosa è possibile fare in caso di perdita di dati con uno di essi.
Contenuti
- Tabella di allocazione dei file (FAT)
- Recupero dati da FAT32
- High Performance File System (HPFS)
- Recupero dati HPFS
- NTFS: il file system di Windows
- Recupero dati NTFS
- exFAT: la nuova FAT
- Recupero dati exFAT
- ext2, ext3, ext4: file system esteso per Linux, Ubuntu e NAS
- Recupero dati per ext2, ext3 ed ext4
- XFS: utilizzato da Google (e da alcuni sistemi NAS)
- Recupero dati XFS
- HFS+: il file system gerarchico di Apple
- Recupero dati HFS+
Tabella di allocazione dei file (FAT)
La Tabella di allocazione dei file, o semplicemente FAT, fu il primo file system utilizzato dall’allora Disk Operating System (DOS) di Microsoft. Con supporti di memorizzazione minuscoli per gli standard odierni, da 360 KB a 1,44 MB, 12 bit erano sufficienti per indirizzare l’intero spazio su disco. Di conseguenza la versione originale di FAT è anche chiamata FAT12.
A breve seguì FAT16, che consentiva di indirizzare supporti di capacità maggiore, come i dischi rigidi da 32 MB.
Com’è ovvio, la prima versione di Windows ereditò il supporto per FAT. All’epoca, infatti, Windows era più un componente grafico aggiuntivo che un sistema operativo, e veniva eseguito sopra DOS.
Il rilascio di Windows 95 coincise con l’introduzione di un nuovo file system, questa volta ufficialmente denominato FAT32. Questo file system permetteva di indirizzare spazi su disco molto ampi (fino a 16 TB).
Oggi FAT32 è probabilmente il file system più diffuso. Supportato da tutti i PC Windows, da molti smartphone, tablet, lettori multimediali e praticamente da ogni fotocamera digitale, il supporto per FAT32 può in genere essere dato per scontato. Se si utilizza abitualmente un’unità flash USB per trasferire file tra computer diversi, nella maggior parte dei casi si sta usando il file system FAT32.
La limitazione principale di FAT32 riguarda la dimensione massima di un singolo file. In un volume formattato FAT32 la dimensione di un file non può superare 4 GB. Sebbene possa sembrare un valore elevato, in realtà molti video in alta definizione superano tale limite, rendendo impossibile trasferirli tra computer mediante un’unità flash USB formattata FAT32. Il problema è stato affrontato in modo diverso dai vari produttori di sistemi operativi.
Recupero dati da FAT32
FAT32 è uno dei file system più semplici, il che non significa automaticamente che sia il più facile da recuperare. Anzi, accade il contrario: questo file system distrugge i collegamenti ai record del file system che puntano ai cluster del disco occupati da un determinato file al momento della sua eliminazione. Ciò rende il ripristino completo dei file eliminati piuttosto complesso. Solo pochi strumenti sono in grado di recuperare con successo i file eliminati da volumi FAT32.
Serve uno strumento per recuperare dati da FAT32? Non è più necessaria una soluzione dedicata, poiché la maggior parte dei moderni software di recupero dati supporta questo file system. In passato si utilizzava RS FAT Recovery a questo scopo, ma il programma non è più supportato né aggiornato. Si consiglia invece RS Partition Recovery, in grado di ripristinare con successo i dati da FAT32 così come da altri file system.
High Performance File System (HPFS)
Introdotto con IBM OS/2, HPFS (High Performance File System) è un file system peculiare che ha ricevuto un supporto discontinuo nei sistemi operativi diversi da OS/2. Oggi questo file system ha un valore più storico che pratico. È molto improbabile imbattersi in un supporto formattato in HPFS.
Sviluppato da Microsoft e IBM per il loro sistema operativo di nuova generazione, OS/2, HPFS è stato progettato per eliminare molte delle limitazioni imposte dalla versione allora corrente del file system FAT.
Curiosamente, molte versioni di Microsoft Windows sono ancora in grado di leggere (e talvolta anche di scrivere) volumi HPFS. Mentre Windows 95, 98 e ME possono accedere ai volumi HPFS solo se mappati come unità di rete, le versioni di Windows NT dalla 3.1 alla 4.1 erano in grado di leggere e scrivere partizioni HPFS.
Tuttavia, HPFS presentava troppe limitazioni per risultare praticabile nei sistemi operativi più recenti. Microsoft ha progettato un file system proprietario chiamato NTFS (di cui si parlerà più avanti), mentre IBM ha sviluppato un file system open source con journaling chiamato JFS (un altro file system che con ogni probabilità non si incontrerà mai).
Recupero dati HPFS
Poiché di fatto non esistono computer che eseguano un sistema operativo che si basi su HPFS per l’operatività quotidiana, è improbabile imbattersi in un volume formattato con HPFS, a meno di crearne uno per pura curiosità. Di conseguenza, nessun moderno strumento di recupero dati supporta il recupero da HPFS.
NTFS: il file system di Windows
NTFS (New Technology File System) è stato introdotto con Windows NT 3.1 come file system basato su transazioni, sicuro e scalabile, ed è il file system principale utilizzato in Windows XP, Windows 7, 8, 8.1 e in tutte le versioni di Windows Server. Questo file system sarà utilizzato in Windows 10 e, probabilmente, anche nelle versioni future di Windows. Anche il ramo di sistemi operativi per tablet di Microsoft, Windows RT, utilizza NTFS.
NTFS presenta numerosi vantaggi rispetto a FAT. Anzitutto, elimina tutte le limitazioni del file system FAT relative alle dimensioni di un singolo volume e di un singolo file. FAT32 limita la dimensione dei file a 4 GB, mentre NTFS ha una dimensione massima teorica di circa 16 EB (exabyte), ossia circa 16 milioni di terabyte. Le implementazioni attuali (Windows 8 e Windows Server 2012) consentono file fino a 256 TB meno 64 KB, comunque più che sufficienti per il futuro prevedibile.
NTFS è estremamente robusto. È molto più affidabile di FAT e supporta scritture basate su transazioni con funzionalità di journaling.
NTFS offre anche maggiore sicurezza. Le funzionalità di sicurezza spaziano dalla gestione nativa delle autorizzazioni alla cifratura trasparente di file e cartelle.
Altre funzionalità includono la gestione delle quote, i punti di analisi, una copia di riserva dei record della MFT (per migliorare la possibilità di ripristino), compressione in tempo reale, flussi di dati denominati, collegamenti fisici e molto altro. Oggi NTFS è uno dei file system più avanzati.
A partire da Windows XP è possibile installare Windows solo su volumi NTFS. Questo significa che praticamente ogni computer con Windows XP o versioni successive dispone di almeno un volume NTFS.
È importante notare che Windows 95, 98 e ME non offrono supporto nativo a NTFS (il che non impedisce di recuperare volumi NTFS in questi sistemi operativi utilizzando strumenti di recupero dati adeguati).
Per molti versi, NTFS è un file system particolare. In questo file system tutto è un file – incluso il file system stesso. Esatto: i record del file system che collegano i nomi dei file agli indirizzi fisici del disco sono memorizzati in un file normale.
Ci sono svantaggi nell’uso di NTFS? Pur essendo uno dei file system più avanzati, ha un costo. In quanto file system con journaling basato su transazioni, NTFS esegue più scritture nel registro delle transazioni ogni volta che si salva un file su un volume formattato con NTFS. Questo riduce in parte le prestazioni in scrittura e, soprattutto, l’aumento del numero di scritture può influire sulla durata dei supporti basati su memoria flash.
Un altro svantaggio di NTFS rispetto a FAT32 è la dimensione delle strutture di sistema di supporto. In breve, formattando un’unità USB con FAT32 si ottiene più spazio disponibile rispetto a NTFS.
Microsoft applica requisiti di licenza più restrittivi per NTFS rispetto a FAT32, il che rende il supporto a NTFS nei sistemi non Microsoft (ad esempio tablet, telefoni, fotocamere digitali, lettori multimediali ecc.) incerto o assente. Inoltre, poiché NTFS è molto più complesso di FAT32, implementarne il supporto in un dispositivo portatile graverebbe inutilmente sulle limitate risorse di calcolo disponibili in tali dispositivi. Di conseguenza, NTFS è ampiamente utilizzato sui dischi rigidi di desktop e notebook e nei tablet basati su Windows, ma raramente altrove.
Recupero dati NTFS
NTFS è un file system complesso con funzionalità integrate per l’affidabilità e il recupero. Per ottenere un recupero efficace è quindi essenziale utilizzare uno strumento che riconosca e sfrutti correttamente le numerose caratteristiche di affidabilità di NTFS. Per recuperare dati da una partizione NTFS danneggiata, illeggibile o formattata, utilizzare RS Partition Recovery. Se occorre semplicemente ripristinare uno o più file o cartelle eliminati da una partizione NTFS integra (leggibile e accessibile), è possibile utilizzare lo strumento a costo contenuto RS File Recovery, che consente di individuare e recuperare rapidamente i file eliminati presenti su volumi NTFS, FAT32 e su alcune altre tipologie di volumi.
exFAT: la nuova FAT
Prima di analizzare i file system utilizzati da Mac OS X, Linux e altri sistemi operativi, esaminiamo anzitutto l’ultimo arrivato nella famiglia dei file system di Windows.
Riconoscendo le carenze di FAT32 e le limitazioni di NTFS quando utilizzato su unità flash, Microsoft ha sviluppato un nuovo file system destinato in modo specifico ai supporti rimovibili.
Basato in modo piuttosto libero sulla FAT originale, exFAT è un file system moderno e leggero, ottimizzato per soluzioni con requisiti ridotti di memoria e consumo energetico. A differenza di NTFS, exFAT non introduce un’ulteriore amplificazione delle scritture né overhead di archiviazione. Grazie al design leggero, la sua implementazione nei kernel compatti del firmware è semplice. In altre parole, exFAT è progettato per sostituire NTFS nei contesti in cui l’uso del file system per desktop non è una soluzione praticabile a causa dell’overhead più elevato. exFAT è inoltre pensato per sostituire FAT32 quando le limitazioni sulle dimensioni dei file e dei volumi del vecchio file system risultano inaccettabili.
Quanto è probabile imbattersi in un supporto exFAT? Per cominciare, exFAT è stato adottato dalla SD Card Association come file system predefinito per le schede SDXC superiori a 32 GB; di conseguenza, acquistando una scheda SD da 64 GB o superiore, con ogni probabilità sarà preformattata in exFAT. Curiosamente, questo è diventato anche un fattore limitante per molti dispositivi elettronici portatili (ad es. smartphone e tablet Android) che dichiarano il supporto nativo per schede SD fino a 32 GB. Secondo TeamWin, sviluppatori della popolare recovery TWRP per Android, exFAT adotta una licenza diversa e molto più restrittiva rispetto a FAT32, il che spiega il supporto limitato in Linux (e Android) per questo file system. Alcuni produttori Android, come Samsung e HTC, hanno accordi di cross-licensing con Microsoft che consentono di integrare il supporto exFAT in Android; altri potrebbero non disporre di tali accordi, oppure acquistare una licenza solo per i prodotti di punta. Questo è uno dei motivi per cui è possibile utilizzare schede SD da 64 GB su alcuni dispositivi ma non su altri.
E se si volesse comunque usare una scheda da 64 GB in uno smartphone Android o in una fotocamera che dichiarano il supporto per schede SD fino a 32 GB? Si può provare a formattare la scheda da 64 GB in FAT32 in Windows. In questo modo potrebbe essere possibile utilizzare la scheda nel dispositivo Android, nella fotocamera o in un altro dispositivo elettronico anche se originariamente non accetta schede superiori a 32 GB. Tuttavia si perderà la possibilità di memorizzare file di dimensioni superiori a 4 GB (per singolo file).
Recupero dati exFAT
exFAT è relativamente recente. Nonostante la presenza di “FAT” nel nome, questo file system ha ben poco in comune con FAT32, il che rende l’uso degli strumenti di recupero dati “classici” basati su FAT32 quanto meno rischioso e, nel peggiore dei casi, disastroso. In altre parole, per recuperare dati da un volume exFAT (tra cui rientrano la maggior parte delle schede SD da 64 GB o superiori e molte unità flash USB ad alta capacità) è necessario uno strumento con supporto exFAT completo.
Per recuperare file e cartelle eliminati da un volume exFAT, si consiglia RS File Recovery. Se una scheda di memoria exFAT è stata riformattata accidentalmente (ad esempio nel tentativo di renderla compatibile con un dispositivo elettronico portatile) e si desidera recuperare i file che potrebbero essere ancora presenti, sarà necessario utilizzare RS File Recovery oppure, meglio ancora, RS Partition Recovery. RS File Recovery è più economico, ma RS Partition Recovery consente di recuperare i dati in casi più complessi.
Il che ci porta a…
ext2, ext3, ext4: file system esteso per Linux, Ubuntu e NAS
ext2, ext3 ed ext4 sono diverse versioni del file system esteso, utilizzate dalla grande maggioranza delle distribuzioni Linux. Android si basa sul kernel Linux; di conseguenza, se usi uno smartphone Android, al suo interno è presente uno di questi file system. Pur esistendo differenze tecniche tra ext2, ext3 ed ext4, appartengono alla stessa famiglia e sono in larga parte compatibili tra loro. La scelta dell’uno o dell’altro dipende soprattutto dal carico previsto e dall’eventuale necessità del journaling su un determinato volume. Le distribuzioni Linux possono gestire contemporaneamente volumi formattati con ext2, ext3 ed ext4.
Molti NAS eseguono una versione embedded di Linux. Di conseguenza, questi dispositivi di archiviazione di rete (Network Attached Storage, NAS) formattano i dischi interni con uno dei file system della famiglia ext.
Se fai esperimenti con Ubuntu, installi Linux su un’unità USB oppure rimuovi il disco o i dischi dal tuo NAS, ti troverai con un volume formattato in ext2, ext3 o ext4.
Pur essendo un file system aperto, montare un volume ext in Windows è difficile. La maggior parte degli strumenti disponibili aggira il problema eseguendo un kernel Linux minimale all’interno di una macchina virtuale. Al momento non esiste alcun driver con supporto in lettura/scrittura per qualsiasi versione di Windows.
Recupero dati per ext2, ext3 ed ext4
Sebbene la famiglia di file system ext non sia supportata nativamente da Windows, esistono numerosi strumenti per Windows che offrono funzionalità complete di recupero dati per volumi ext2, ext3 ed ext4. RS File Recovery consente di ripristinare file eliminati da una partizione ext per il resto integra, mentre RS Partition Recovery può estrarre dati da partizioni Linux integre, danneggiate o riformattate direttamente da Windows.
XFS: utilizzato da Google (e da alcuni sistemi NAS)
Se si dispone di un dispositivo NAS, nella maggior parte dei casi utilizza un volume ext4. Alcuni produttori, tuttavia, hanno scelto un file system diverso.
Sviluppato da Silicon Graphics, Inc. (SGI) nel 1993, XFS è un file system estremamente robusto. Supportato dalla maggior parte delle distribuzioni Linux, XFS è spesso scelto come file system di riferimento dai produttori di file server e dispositivi NAS.
Rispetto a ext4, XFS offre alcuni vantaggi quando è necessario archiviare grandi quantità di dati ad accesso frequente (scenario tipico per file server e sistemi NAS).
Recupero dati XFS
Il supporto per il recupero dei dati da XFS è piuttosto limitato. Sebbene Linux e alcuni altri sistemi operativi basati su UNIX dispongano di strumenti da riga di comando di base per riparare (o, più precisamente, ricostruire) le strutture del file system, le tecniche moderne di recupero dati sono disponibili per XFS solo in un numero ristretto di prodotti per il recupero di NAS di livello enterprise. Di conseguenza, l’estrazione dei dati da un volume XFS gravemente danneggiato in ambiente domestico può rivelarsi un’operazione complessa e onerosa.
HFS+: il file system gerarchico di Apple
Se utilizzi dispositivi Apple—iPhone, iPod Touch, iPad o un computer con Mac OS X—sappi che impiegano un file system progettato da Apple chiamato HFS+.
A differenza di NTFS, in HFS+ il journaling è opzionale. Di conseguenza HFS+ può essere utilizzato su supporti di memorizzazione basati su flash senza penalizzazioni dovute all’amplificazione delle scritture (write amplification). Per questo motivo, varianti di HFS+ sono ampiamente impiegate nei dispositivi Apple, dagli iPhone e dagli iPad ai desktop con Mac OS X. (I dispositivi basati su iOS utilizzano una versione case-sensitive di HFS+ chiamata HFSX).
Sono disponibili driver HFS+ per numerosi altri sistemi operativi, tra cui Linux e Windows. Di conseguenza è possibile accedere a un volume HFS+ installando un driver di terze parti.
Recupero dati HFS+
Quanto è probabile che un utente Windows si imbatta in un volume HFS+ “nativo”? Per cominciare, non è possibile accedere direttamente al file system di iPhone, iPod touch o iPad. Poiché nessuno di questi dispositivi supporta schede di memoria esterne, è improbabile imbattersi anche in una scheda di memoria formattata in HFS+. In pratica, l’unico caso in cui è possibile vedere un volume HFS+ è estraendo il disco rigido (o l’SSD) da un computer Apple desktop o portatile. In tal caso, se devi recuperare dati da uno di tali dischi e intendi utilizzare un PC Windows, l’unica opzione è ricorrere a uno strumento di recupero dati come RS Partition Recovery
In alternativa, in ambiente Apple sono disponibili numerosi strumenti di recupero dati che consentono di recuperare i dati utilizzando un computer Mac OS X.
