Ukuran maksimum file yang dapat disimpan pada volume FAT32 adalah 6 GB

Dengan Windows Server 2012 R2, NTFS telah melampaui 232 (sedikit lebih dari 4 miliar). Saat ini saya menjalankan server pencitraan dokumen dengan hampir 5 juta file, seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Saya menjalankan NTFS dan NOT ReFS, yang saya tahu bisa menampung 264file. NTFS pada Windows 2012 R2 dapat menampung lebih dari 232file.

File System atau sistem berkas adalah metode untuk memberi nama pada file (berkas) dan meletakkannya pada media penyimpanan.

Setiap sistem operasi memiliki file system sendiri untuk meletakkan file dalam sebuah struktur hierarki. File system UNIX dan turunannya adalah EXT, file system untuk Mac Os adalah Sistem File Apple (APFS).

Sedangkan Windows, file system yang dianjurkan untuk dipergunakan saat ini adalah NTFS. Windows juga memiliki file system yang disebut FAT yang terdiri dari FAT12, FAT16 dan FAT32 dan eXFAT.

Untuk pembahasan hanya pada file system FAT, eXFAT dan NTFS.

File System FAT

FAT (File Allocation Table) adalah file system yang menggunakan struktur tabel alokasi berkas sebagai cara dirinya beroperasi.

FAT pertama kali dikembangkan oleh Bill Gates dan Marc McDonald, pada tahun 1976-1977.

FAT digunakan sebagai file system utama untuk sistem operasi yang ada saat itu, termasuk diantaranya Digital Research Disk Operating System (DR-DOS), OpenDOS, FreeDOS, MS-DOS, IBM OS/2 (versi 1.1, sebelum berpindah ke sistem HPFS), dan Microsoft Windows (hingga Windows Me).

Untuk disket, FAT telah distandardisasikan sebagai ECMA-107 dan ISO/IEC 9293. Standar-standar tersebut hanya mencakup FAT12 dan FAT16 tanpa dukungan nama berkas panjang, karena memang beberapa bagian dalam standar nama file panjang di dalam file system FAT telah dipatenkan.

File system ini digunakan oleh sistem operasi MS-DOS (hanya versi FAT12 dan FAT16), Windows (hampir semua versi Windows; untuk versi FAT yang didukung olehnya lihat pada bagian versi), GNU/Linux, dan masih banyak sistem operasi lainnya yang juga mendukung, termasuk Macintosh Mac OS/X.

FAT sekarang banyak digunakan secara luas dalam sistem komputer dan kartu-kartu memori yang digunakan dalam kamera digital atau pemutar media portabel.

FAT12, FAT16 dan FAT32

Kedua jenis file system FAT12 dan FAT16 merupakan salah satu file system yang tua. Dulunya file system ini dijalan di komputer dengan sistem operasi DOS, pada rentang tahun 80-an hingga 90-an.

FAT12 adalah file system yang menggunakan ukuran unit alokasi dengan memiliki batas hingga 12-bit, sehingga hanya dapat menyimpan maksimum hingga 212 unit alokasi saja (4096 buah).

File system ini asli dari FAT yang pertama kali digunakan pada sistem operasi MS-DOS.

Di beberapa sistem operasi Windows menggunakan ukuran unit alokasi file system yang dibuat berdasarkan ukuran sektor (kelipatan 512 byte, dari 1 sektor hingga 16 sektor), FAT12 memiliki batasan pada kapasitasnya hingga 32 Megabyte. Karena itulah FAT12 umumnya hanya digunakan sebagai file system untuk media penyimpanan floppy disk.

FAT16 adalah file system yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 16-bit, sehingga dapat menyimpan hingga 216 unit alokasi (65536 buah).

File system ini memiliki batas kapasitas hanya hingga 4 Gigabyte. Ukuran unit alokasi yang digunakan oleh FAT16 bergantung pada kapasitas partisi yang hendak diformat: jika ukuran partisi kurang dari 16 Megabyte, maka Windows akan menggunakan FAT12, dan jika ukuran partisi lebih besar dari 16 Megabyte, maka Windows akan menggunakan FAT16.

FAT32 merupakan versi file system FAT yang paling baru, yang diperkenalkan ketika Microsoft merilis Windows 95 OEM Service Release 2 (Windows 95 OSR2).

File system FAT32 secara teoretis mampu mengalamati hingga 232 unit alokasi (4294967296 buah), itu karena FAT32 menggunakan tabel alokasi berkas yang besar, yakni 32-bit.

Meskipun demikian, dalam implementasinya, jumlah unit alokasi yang dapat dialamati oleh FAT32 adalah 228 (268435456 buah). Ukuran unit alokasi maksimum dapat mencapai 32768 byte (64 sektor), sehingga secara teoretis dapat mengalamati 8 terabytes (8192 Gigabytes), meski tidak disarankan.

Selain itu, program instalasi beberapa keluarga sistem operasi Windows NT 5.x ke atas hanya mengizinkan pembuatan partisi FAT32 hingga 32 Gigabyte (jika partisi lebih besar dari 32 GB, maka program instalasi Windows hanya menyediakan file system NTFS). Dalam instalasi sistem operasi Windows NT 5.x ke atas, jika ukuran partisi di mana Windows diinstalasikan kurang dari 2 Gigabyte, program instalasi akan menggunakanFAT16; dan berlaku sebaliknya, jika partisi di mana Windows hendak diinstalasikan lebih dari 2 Gigabyte, program instalasi akan menggunakan FAT32.

FAT32 menggunakan ukuran unit alokasi yang lebih kecil dibandingkan dengan file system FAT12/FAT16, sehingga FAT32 lebih efisien ketika diaplikasikan pada partisi yang besar (ukurannya lebih besar daripada 512 Megabyte).

Penghematan yang dilakukan oleh FAT32 dibandingkan dengan FAT16/FAT12 kira-kira adalah 20% hingga 27%. Windows 98 memiliki utilitas yang dapat digunakan untuk mengonversi partisi FAT16 menjadi FAT32 tanpa kehilangan data.

File System eXFAT

exFAT (Extended File Allocation Table, atau sering disebut FAT64) adalah sebuah file system proprietary yang cocok untuk digunakan oleh media-media penyimpanan berbasis memori flash.

File system ini pertama kali dibuat oleh Microsoft untuk perangkat-perangkat benam di dalam Windows Embedded CE 6.0 dan Windows Vista Service Pack 1.

Diperkenalkan pada bulan November 2006, file system ini dapat digunakan sebagai alternatif dari NTFS, karena memang NTFS memiliki struktur data yang relatif lebih besar ketimbang exFAT.

Keunggulan exFAT

• Skalabilitas untuk HDD (hard disk drive) berukuran besar.
• Ukuran berkas teoretis maksimal 264 (16 EiB). Sebagai perbandingan, FAT-32 hanya mendukung ukuran berkas maksimal hingga 232 (4 GB).
• Ukuran Cluster yang didukung hingga 2255 Sector, dengan batasan implementasi hingga 32 MB (Megabyte).
• Performa untuk alokasi ruangan kosong dan penghapusan ditingkatkan karena file system ini memperkenalkan implementasi baru, yaitu Free Space Bitmap
• Mendukung lebih dari 216 (65536) berkas di dalam sebuah direktori tunggal.
• Mendukung fitur access control list (ACL), seperti halnya NTFS. Sayangnya, fitur ini belum didukung sepenuhnya di dalam Windows Vista Service Pack 1.
• Mendukung Transaction-Safe FAT File System (sebuah fungsi opsional untuk Windows CE yang diaktifkan).
• Memiliki ruangan tersendiri yang bisa digunakan oleh OEM untuk melakukan kustomisasi terhadap file system untuk karakteristik perangkat tertentu.
• Timestamp dapat ditampilkan dalam UTC, tidak hanya dalam local time saja.

Kelemahan exFAT

• Perangkat yang menggunakan file system exFAT tidak bisa menggunakan kemampuan ReadyBoost milik Windows Vista (namun pada Windows 7, Microsoft sudah membuat file system exFAT yang baru dengan dukungan ReadyBoost).
• Status lisensi yang belum jelas. Akan tetapi, Microsoft telah mempatenkan beberapa bagian dari file system FAT.
• Tidak bisa diakses oleh sistem-sistem operasi Windows terdahulu, sebelum Windows Vista Service Pack 1 atau Windows CE 6.0.
• Belum tersedia implementasi dalam proyek open source.

File System NTFS

NTFS (New Technology File System) merupakan file system dalam keluarga sistem operasi Windows NT, terdiri dari; Windows NT 3.x (NT 3.1, NT 3.50, NT 3.51), Windows NT 4.x (NT 4.0 dengan semua service pack miliknya), Windows NT 5.x (Windows 2000, Windows XP, dan Windows Server 2003), serta Windows NT 6.x (Windows Vista, Windows 7).

NTFS memiliki sebuah desain yang sederhana tetapi memiliki kemampuan yang lebih dibandingkan keluarga file system FAT.

File system NTFS menawarkan beberapa fitur yang dibutuhkan dalam sebuah lingkungan yang terdistribusi, seperti halnya pengaturan akses (access control) siapa saja yang berhak mengakses sebuah berkas atau direktori, penetapan kuota berapa banyak setiap pengguna dapat menggunakan kapasitas hard disk, fitur enkripsi, serta toleransi terhadap kesalahan (fault tolerance).

Fitur-fitur standar sebuah file system, seperti halnya directory hashing, directory caching, penggunaan atribut direktori, dan atribut berkas tentu saja telah dimiliki oleh NTFS.

Bahkan, Microsoft telah menambahkan kemampuan yang hebat ke dalam NTFS agar memiliki kinerja yang tinggi, lebih tinggi daripada file system yang sebelumnya semacam HPFS atau FAT, khususnya pada ukuran volume yang besar, tetapi juga tetap mempertahankan kemudahan pengoperasiannya.

Salah satu keunggulan NTFS dibandingkan dengan file system lainnya adalah bahwa NTFS bersifat extensible (dapat diperluas) dengan menambahkan sebuah fungsi yang baru di dalam sistem operasi, tanpa harus merombak desain secara keseluruhan (perombakan mungkin dilakukan, tetapi tidak secara signifikan).

Fitur NTFS

• NTFS dapat mengatur kuota volume untuk setiap pengguna (dalam NTFS disebut dengan Disk Quota).
• NTFS mendukung file system terenkripsi secara transparan dengan menggunakan jenis beberapa jenis algoritme enkripsi yang umum digunakan.
• NTFS mendukung kompresi data transparan yang, meskipun tidak memiliki rasio yang besar, dapat digunakan untuk menghemat penggunaan ruangan hard disk. Selain itu, NTFS mendukung pembuatan berkas dengan atribut sparse (berkas yang berisi banyak area kosong di dalam datanya) yang umumnya dibutuhkan oleh aplikasi-aplikasi ilmiah.
• NTFS mendukung hard link (tautan keras) serta symbolic link (tautan simbolis) seperti halnya file system dalam sistem operasi keluarga UNIX, meskipun dalam NTFS, implementasinya lebih sederhana. Fitur symbolic link dalam NTFS diimplementasikan dengan menggunakan Reparse Point yang awalnya hanya dapat diterapkan terhadap direktori. Windows Vista mengizinkan penggunaan symbolic link terhadap berkas.
• NTFS mendukung penamaan berkas dengan metode pengodean Unicode (16-bit UCS2) hingga 255 karakter. Berbeda dengan file system FAT yang masih menggunakan pengodean ANSI (8-bit ASCII) dan hanya berorientasi pada format 8.3. Penggunaan nama panjang dalam file system FAT akan menghabiskan lebih dari dua entri direktori. Tabel di bawah ini menyebutkan karakteristik perbandingan antara NTFS dengan file system FAT32 dan FAT16.
• NTFS memiliki fitur untuk menampung lebih dari satu buah ruangan data dalam sebuah berkas. Fitur ini disebut dengan alternate data stream.

Meskipun lebih unggul dibandingkan file system FAT, desain internal NTFS sebenarnya didasarkan pada struktur disk berbasis Master Boot Record, sama seperti halnya file system FAT16 atau FAT32.

Dengan menggunakan struktur yang didasarkan atas penggunaan MBR untuk mengolah semua berkas yang dapat disimpan di dalam sebuah disk, maka perpindahan atau migrasi dari file system FAT menuju NTFS pun mudah dilakukan: hanya mengubah beberapa komponen sistem FAT menjadi NTFS saja.

Selain itu, struktur MBR merupakan salah satu cara pengalokasian berkas-berkas dalam hard disk yang sangat populer dan paling umum digunakan, karena skema pengalokasian disk dengan MBR digunakan pada platform Intel x86.

Ada lima buah program yang dapat digunakan untuk membuat sebuah volume NTFS, yaitu Disk Administrator (pada Windows NT 3.1, Windows NT 3.5 dan Windows NT 3.51, Disk Management snap-in (pada versi keluarga Windows NT 5.x), serta tiga buah utilitas yang berbasis command-line yaitu format.com (pada semua versi Windows NT), utilitas diskpart.exe, dan utilitas convert.exe.