Systemy plików

2.1. Wprowadzenie

System plików to pewien sposób organizacji informacji na dyskach komputera. Sy­stemy plików wykorzystują zazwyczaj hierarchiczną strukturę folderów do uporząd­kowania danych.

W systemie Windows XP możemy przechowywać dane na dyskach sformatowanych w jednym z trzech systemów plików: FAT, FAT32, NTFS.

Podstawowymi pojęciami opisującymi twarde dyski są sektory i jednostki alokacji. Sektor - najmniejsza fizyczna jednostka zapisu danych na twardych dyskach, dy­skietkach i innych nośnikach danych. Sektor jest zapisywany i czytany zawsze w ca­łości. Ze względów historycznych wielkość sektora wynosi 512 bajtów. Ponieważ rozmiary dysków przekraczają 100 GB, to na tak dużych dyskach utworzonych jest około 210 milionów sektorów. Numerowanie i śledzenie tak dużej liczby sektorów jest dla systemu plików zadaniem wprost niemożliwym. W celu poprawienia wydaj­ności pracy dysku sektory zostały połączone w grupy zwane jednostkami alokacji (clusters).

Jednostka alokacji - najmniejsza ilość miejsca na dysku, która może być przeznaczona do przechowywania pliku. Wszystkie systemy plików wykorzy­stywane przez system Windows organizują dyski twarde za pomocą jednostek alokacji. Im mniejszy rozmiar jednostki alokacji, tym efektywniej przecho­wywane są informacje na dysku twardym. Jeśli podczas formatowania dysku użytkownik nie określi rozmiaru jednostki alokacji, system Windows wybierze rozmiary domyślne na podstawie rozmiarów woluminów. Rozmiary domyślne są wybierane w celu zredukowania ilości traconego miejsca i stopnia defragmentacji na woluminie.

Na nośnikach tworzone są systemy plików o określonych formatach. FAT (File Allocation Table) to system plików, wykorzystujący adresowanie 16-bitowe, w którym możliwe jest zaadresowanie maksymalnie 65535 jednostek alokacji. Powstał pod koniec lat 70. i zastosowany został w takich systemach operacyjnych, jak DOS i Windows. Określa on rozmieszczenie plików, folderów i wolnej przestrze­ni na takich nośnikach danych, jak twarde dyski. System FAT cechuje:

• maksymalny rozmiar partycji dysku nie większy niż 2 GB,

• kompatybilność ze starszymi systemami operacyjnymi Microsoft,

• maksymalny rozmiar jednostki alokacji mniejszy niż 64 KB.

FAT32 - system ten został po raz pierwszy zastosowany przez Microsoft w systemie operacyjnym Windows 95 OSR2. System ten wykorzystuje 32-bitową tablicę FAT, powiększającą maksymalny rozmiar pliku do około 4 GB. Mimo iż maksymalny rozmiar woluminu FAT32 wynosi 8 TB, to w praktyce maksymalny rozmiar tego wolumenu dla Windows XP wynosi 32 GB. System FAT32 obsługuje mniejsze roz­miary klastrów i większe woluminy niż system FAT, dlatego miejsce na woluminach systemu FAT32 jest przydzielane w bardziej efektywny sposób. System FAT32 cechuje:

• maksymalny rozmiar partycji dysku nie większy niż 32 GB,

• rozmiar jednostki alokacji większy niż 4 KB i mniejszy niż 32 KB.

System FAT32 jest obsługiwany przez systemy uniksowe, ale jego struktura nie pozwala na używanie go w głównych partycjach systemowych w tym środowisku. Można jednak korzystać z nakładek systemowych, które w specjalnym pliku prze­chowują informacje specyficzne dla uniksowego UFS i kompatybilnych.

NTFS (New Technology File System) - system plików, który prezentuje zupełnie odmienne rozwiązanie, oparte na tak zwanej głównej tablicy plików (Master File Table - MFT). Wszystkie pliki i foldery reprezentowane są w MFT przez rekordy zawierające pełne dane o każdym pliku. W systemie NTFS zastosowano adresowa­nie 64-bitowe, co w teorii pozwala utworzyć dysk wielkości 16 eksabajtów (1 EB = = 2⁶⁰ B), ale w praktyce stosuje się ograniczenia maksymalnego rozmiaru woluminu do 2 TB.

System NTFS cechuje:

• maksymalny rozmiar partycji dysku przekraczający 32 GB,

• odporność na błędy; system Windows XP jest w stanie wykryć uszkodzone sek­tory, oznaczyć je jako uszkodzone, co spowoduje, że nie będą używane i prze­nieść z nich dane na inny obszar dysku ,

• zwiększone bezpieczeństwo,

• zarządzanie wolnym miejscem - na dyskach NTFS można zakładać limity ogra­niczające maksymalną ilość danych przechowywanych przez użytkownika,

• lepsze niż w systemach FAT i FAT32 wykorzystanie przestrzeni dysku,

• możliwość odczytania partycji NTFS przez jądro Linux (większość aktualnych dystrybucji od wersji 2.5.10).

Ćwiczenie 2.1. Konwersja systemu plików

Podczas instalacji systemu mamy możliwość wyboru systemu plików dla poszcze­gólnych dysków naszego komputera. Jeżeli któryś z dysków, na przykład systemowy, został sformatowany w systemie plików FAT lub FAT32, można go skonwertować do NTFS. Należy przy tym pamiętać, że operacja odwrotna nie jest możliwa. Jedynym sposobem przywrócenia poprzedniego stanu jest sformatowanie dysku i odtworzenie danych z kopii zapasowej.

Przed konwersją plików należy wykonać kopię zapasową systemu, gdyż po konwer­sji system może pracować niestabilnie lub w ogóle nie wystartować ponownie. Konwersji dokonuje się, uruchamiając program convert z wiersza polecenia. Aby skonwertować dysk sformatowany w systemie FAT lub FAT32 do systemu NTFS należy:

• z menu Start wybrać polecenie Uruchom,

• w polu Otwórz wpisać cmd i nacisnąć [Enter] (OK), zostanie wtedy uruchomio­ny wiersz polecenia,

• wpisać plecenie convert nazwa_dysku: / f s: ntfs i nacisnąć klawisz [Enter],

• uruchomić ponownie komputer.

Wykonanie polecenia spowoduje skonwertowanie dysku E.

Rys. 2.1. Konwersja systemu pli­ków

Aby wyświetlić pomoc kontekstową (rys. 2.2) programu convert należy w wierszu polecenia wpisać convert/?.

Rys. 2.2. Okno z pomocą kontekstową programu convert

Folder główny (root directory) - folder w systemie plików nadrzędny dla wszyst­kich innych folderów i również plików. W systemach UNIX/Linux oznaczamy przez ukośnik (/), a w systemach DOS/Windows przez odwrotny ukośnik (\). Ścieżka dostępu - zapis informujący, na którym dysku twardym oraz w których folderach i podfolderach znajduje się dany plik lub folder. Poszczególne nazwy fol­derów są rozdzielane znakiem „\" (backslash) w systemach DOS/Windows. W sy­stemie UN1X/Linux i w adresach internetowych rolę znaku rozdzielającego spełnia znak „/" (slash).

W systemie istnieje domyślny (roboczy) dysk oraz domyślny (roboczy) folder na dysku. Umożliwia to podanie nazwy pliku bez określania ścieżki dostępu. Jeśli często korzystasz z opcji Start/Uruchom, wiesz, jak niewygodne bywa wypi­sywanie ścieżki dostępu dla jakiegoś pliku. Na szczęście w systemie DOS/Windows istnieje prosta metoda umieszczenia dokładnej ścieżki dostępu do pliku lub folderu w oknie Uruchom.

Otwieramy okno Start/Uruchom, a następnie ustalony folder w Eksploratorze

Windows.

Przeciągamy myszką plik lub folder z okna Eksploratora do okna Uruchom, na pasek Otwórz.

Rys. 2.3. Wybór pliku lub folderu

Pojawi się tam dokładna ścieżka dostępu (rys. 2.4.), ujęta w cudzysłów.

Rys. 2.4. Ścieżka dostępu w oknie uruchamiania

2.2. Struktura folderów w systemie Windows

Podczas instalacji systemu Windows XP, w folderze głównym dysku twardego kom­putera tworzone są automatycznie foldery:

Windows - główny folder systemu, w którym znajdują się wszystkie pliki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania systemu.

Documents and Settings - folder, w którym system dla każdego z użytkow­ników tworzy automatycznie podfolder, w którym przechowywane są wszystkie in­formacje dotyczące profilu użytkownika, takie jak: hasło, ustawienia pulpitu, folder

Moje dokumenty i wiele innych.

Program Files - folder, w którym przechowywane są wszystkie zainstalowane programy oraz programy systemowe.

System Volume Information - folder, który nie jest dostępny dla użytkownika. Nadrzędnym folderem użytkownika w systemie Windows jest folder systemowy Pulpit, który jest jednocześnie pulpitem naszego komputera. Jako folder systemo­wy Pulpit nie pozwala nam na wykonywanie wszystkich operacji - nie wszystkie operacje są w tym folderze dostępne. Na przykład nie można go przesunąć w inne miejsce ani go usunąć.

Szczególnym rodzajem folderu systemowego jest folder Kosz, w którym znajdują się wszystkie usuwane pliki i foldery. W folderze tym możemy przeglądać, co zostało wyrzucone i przywracać elementy z kosza. Jednak należy pa­miętać o tym, że od czasu do czasu kosz należy opróżniać. Ikona Kosz znajduje się na pulpicie i jest zawsze dostępna.

Rys. 2.5. Widok drzewa folderów

Najlepiej widoczna jest struktura folderów w oknie Eksploatato­ra Windows. Można go uruchomić, klikając prawym przyciskiem myszy na przycisk Start i wybrać opcję Eksploruj.

W systemie Windows XP użytkownik ma możliwość dostosowania folderu do typu przechowywanych w nim plików. Aby dostosować folder, należy:

1. Zaznaczyć wybrany folder.

2. Kliknąć prawym przyciskiem myszy i z menu kontekstowego wybrać opcję

Właściwości.

1. Na karcie Właściwości wybrać zakładkę Dostosowywanie.

2. Rozwinąć listę dostępnych typów folderów i wybrać typ odpowiadający plikom przechowywanym w folderze.

Rys. 2.6. Dostosowywanie folderu

Ponadto system Windows umożliwia przeglądanie folderów w oknie Mój Komputer w kilku rodzajach widoków:

• kafelki,

• ikony,

• lista,

• szczegóły,

• miniatury.

Aby wybrać sposób przeglądania folderów, należy:

1. Kliknąć ikonę Mój Komputer.

2. Wybrać zakładkę Foldery/Widok i po rozwinięciu paska wybrać odpowiedni widok przeglądania folderów.

Na rysunku 2.7 pokazane jest przeglądanie folderów jako Szczegóły.

Rys. 2.7. Widok folderów w oknie Eksploratora Windows

2.3. Uprawnienia NTFS do plików i folderów, lista kontroli dostępu ACL

Lista kontroli dostępu ACL (Access Control List) to zbiór danych powiązanych z plikiem, folderem lub innym zasobem, definiujących uprawnienia użytkowników lub grup uzyskujących dostęp do tego zasobu. Na dyskach NTFS każdy z plików ma swoją własną listę kontroli dostępu, w której przechowywane są wszystkie in­formacje związane z zabezpieczeniami dotyczącymi danego zbioru. Tego rodzaju zabezpieczenia są jedną z najważniejszych funkcji NTFS. Niestety ACL nie jest ob­sługiwane przez system FAT i jeśli dane zostaną przeniesione na partycję FAT, to wszystkie zabezpieczenia zostają zignorowane, co spowoduje ich utratę.

2.3.1. Uprawnienia NTFS i listy kontroli dostępu (ACL)

Uprawnienia na poziomie udostępniania i na poziomie systemu plików NTFS bazują na listach kontroli dostępu. Pozwalają one na bardzo szczegółowe zdefiniowanie uprawnień do poszczególnych obiektów (np. plików, folderów, udostępnień). Ta szczegółowość wynika z dwu powodów:

• dużej liczby rodzajów i szczegółowości uprawnień, jakie można przypisać na poziomie systemu plików NTFS,

• uprawnienia można nadawać (Zezwalaj), ale i odbierać (Odmów). Zaznaczenie pola Zezwalaj nadaje użytkownikowi (grupie) dane uprawnienia. Uprawnienia każdego użytkownika do danego obiektu są sumą uprawnień wynika­jących z jego praw oraz z praw grup, do których on przynależy. Zaznaczenie Odmów ma zastosowanie wtedy, gdy użytkownikowi chcemy zabrać prawo do danego obiek­tu, mimo że posiada prawa wynikające z przynależności do danej grupy użytkowni­ków (jest to nadanie wyjątku Odmów od reguły Zezwalaj).

Kolejną cechą ACL jest to, że uprawnienia do danego obiektu mogą być przypisy­wane wielu użytkownikom i grupom i każdy z nich może mieć inne prawa, zupełnie nie powiązane z innymi użytkownikami lub grupami.

2.3.2. Uprawnienia udostępniania

Uprawnienia do udziału (udostępnienia) sieciowego są wypadkową (różnicą) wyni­kającą z uprawnień nadanych na poziomie udziału oraz na poziomie systemu plików NTFS. Zatem zawsze zostaną zastosowane uprawnienia bardziej rygorystyczne. Je­śli używamy partycji FAT, to jedyną metodą nadawania uprawnień są uprawnienia na poziomie udziału.

Udostępniając zasób, możemy każdemu użytkownikowi lub grupie przydzielić na­stępujące uprawnienia:

Rys. 2.8. Okno uprawnień

• Pełna kontrola - użytkownik z takimi prawami ma pełną swobodę działania. Może tworzyć nowe pliki, odczytywać, modyfikować, zapisywać i usuwać już istniejące oraz zmieniać upraw­nienia i przejmować na własność. Uprawnienie to należy nadawać ze szczególną ostrożnością.

• Zmiana - różni się od Pełnej kontroli brakiem prawa do zmiany uprawnień i przejmowania na własność, czyli użytkownik może tylko tworzyć nowe pliki, odczytywać, modyfikować, zapisywać i usuwać już istniejące.

• Odczyt - użytkownik posiada jedynie prawo do odczytywania plików (w tym ich uruchamiania), nie może tworzyć nowych plików i usuwać ani modyfikować już istniejących.

2.3.3. Uprawnienia systemu plików NTFS

Prawa dostępu mogą być nadawane dla całego dysku, wybranego folderu lub na­wet pojedynczego pliku. Każdy plik lub folder przechowywany na dysku NTFS jest własnością jakiegoś użytkownika. Zazwyczaj tego, który go utworzył. Ma on jednak możliwość przekazania uprawnień do niego innym użytkownikom. Jeżeli posiadamy odpowiednie uprawnienia do tworzenia plików i folderów, to ich tworzenie niczym się nie różni od tworzenia ich na dyskach FAT. Uprawnienia systemu plików NTFS pozwalają na precyzyjne określenie prawa do plików i folderów w systemie Windows. Ze względu na swą precyzję i dużą liczbę możliwych uprawnień, zostały one pogru­powane w celu szybkiego dostępu. I właśnie te grupy uprawnień widzimy po wyborze z menu kontekstowego pliku lub folderu Właściwości i następnie zakładki Zabez­pieczenia. Oczywiście jeśli chcemy precyzyjnie określić, co komu wolno lub nie, wybieramy zakładkę Zaawansowane.

Rys. 2.9. Widok listy uprawnień

2.3.4. Tabela uprawnień NTFS

Poniższa tabela przedstawia poszczególne uprawnienia i przypisanie ich do kon­kretnych grup uprawnień. Opis dotyczy list ACL systemu plików NTFS z Windows 2000/XP/2003.

Tabela 2.1. Uprawnienia w systemie NTFS

W pracy z obsługą dysków sformatowanych w NTFS interfejs systemu Windows XP ukrywa przed użytkownikiem nowe możliwości zarządzania plikami i folderami. Wy­nika to tylko i wyłącznie z troski o użytkowników, którzy są przyzwyczajeni do pracy z systemem FAT. Aby w pełni korzystać z możliwości oferowanych przez system NTFS, należy zmienić domyślne ustawienia systemu Windows XP. Aby to zrobić, należy:

1. Otworzyć Panel sterowania.

2. Wybrać Narzędzia/Opcje folderów i na karcie Widok wyczyścić pole wy­boru Użyj prostego udostępniania plików i folderów (rys. 2.10).

3. Kliknąć OK i zamknąć Panel sterowania.

Po zmianie domyślnego widoku folderów i po kliknięciu prawym przyciskiem my­szy na dowolnym dysku NTFS, folderze lub pliku przechowywanym na dysku NTFS z menu kontekstowego dostępna jest zakładka Zabezpieczenia. Gdy ją wybierze­my, widzimy listę grup i użytkowników, a w jej dolnej części listę uprawnień nada­nych lub odebranych poszczególnym grupom lub użytkownikom.

Rys.2.10.Ustawienia Opcji folderów

Ćwiczenie 2.2. Modyfikacja uprawnień dla utworzonego folderu

1. Na dysku NTFS utwórz nowy folder i nazwij go Prywatne.

2. Kliknij prawym przyciskiem myszy na utworzonym folderze i z menu podręcz­nego wybierz opcję Udostępniania i zabezpieczanie.

3. W oknie Właściwości: Prywatne wybierz zakładkę Zabezpieczanie.

4. Naciśnij przycisk Dodaj. W polu Wprowadź nazwę obiektów do wybrania wpisz Użytkownicy zaawansowani i naciśnij OK.

5. Tytuł dolnego okna zostanie zmieniony na Uprawnienia dla Użytkownicy zaawansowani.

6. Wyczyść pola Zezwalaj dla wierszy i Zapis i wykonanie oraz Wy­świetlanie zawartości folderu i naciśnij przycisk OK. Od tej chwili żaden użytkownik należący wyłącznie do grupy Użytkownicy zaawansowani nie będzie mógł modyfikować danych umieszczonych w tym folderze.

2.4. Archiwizacja i kompresja danych

Podczas pracy z komputerem bardzo ważną czynnością jest archiwizacja danych. Archiwizacja (backup) to proces przenoszenia danych z systemów komputerowych na inne nośniki w celu zabezpieczenia przed ich utratą. Archiwizacja obejmuje za­równo dane tworzone i przechowywane przez użytkownika, np. obrazy, dokumenty tekstowe, filmy, bazy danych, jak i elementy systemu, np. pliki konfiguracyjne, re­jestr, albo nawet całe systemy operacyjne.

Podczas archiwizacji dane zapisywane są w taki sposób, aby zajmowały jak naj­mniej miejsca i aby były dla nas dostępne zawsze wtedy, kiedy ich potrzebujemy. W tym celu używa się specjalnych programów kompresujących dane do mniejszej objętości. Kompresja danych (data compression) polega na zmianie sposobu za­pisu informacji, tak aby zmniejszyć objętość zbioru, nie zmieniając przenoszonych informacji. Działaniem przeciwnym do kompresji jest dekompresja, wykonywana podczas odtwarzania danych z kopii zapasowej.

Istnieje wiele programów służących do pakowania i rozpakowywania skompreso­wanych zbiorów. Najpopularniejsze z nich to WinZip i WinRar. Są to programy typu shareware można je najpierw zainstalować i przetestować, a następnie dokonać opłaty i rejestracji. Inaczej wygląda sprawa z programem 7-Zip, który jest ogólnie dostępny, wymaga jedynie rejestracji i świetnie nadaje się do archiwizacji plików. Przed wykonaniem archiwizacji plików należy pamiętać o tym, aby przeprowadzić kontrolę antywirusową używać nośników do kopiowania dobrej jakości i przecho­wywać je w bezpiecznym miejscu.

2.4.1. Archiwizacja plików za pomocą np. programu WinRar

Po uruchomieniu programu należy wyszukać interesujący nas plik lub folder i wy­brać opcję Dodaj. Ukaże się pełna ścieżka obiektu, który będziemy kompresować. Możemy ponadto wybrać format kompresji oraz jej metodę (rys. 2.11). Spakowany plik (folder) pojawi się z tą samą nazwą ale z innym rozszerzeniem. Szybszym sposobem pakowania pliku lub folderu jest kliknięcie na nim prawym przyciskiem myszy i wybranie z menu kontekstowego Dodaj do archiwum. Po­każe się okno, takie jak na rys. 2.11, a naciśnięcie OK spowoduje automatyczne spa­kowanie wybranego obiektu.

2.4.2. Rozpakowywanie plików za pomocą programu WinRar

Aby rozpakować zadany plik lub folder, należy go kliknąć prawym przyciskiem my­szy i z menu kontekstowego wybrać jedną z opcji, która nas interesuje (rys. 2.12). Wybór opcji Wypakuj pliki spowoduje

otwarcie okna, jak na rysunku 2.13, w któ­rym możemy wybrać folder docelowy, w którym pojawi się wcześniej spakowany plik.

Wybranie opcji Wypakuj tutaj automatycznie wypakuje pliki w miejsce na dysku, na którym istnieje archiwum.

Rys. 2.12. Rozpakowanie pliku lub folderu

Rys. 2.13. Opcje wypakowy­wania

Ćwiczenie 2.3. Przygotuj zbiór własnych plików w różnych formatach (pliki formatu doc, txt, jpg, gif, bmp, wav, xls, mdb, exe). Skopiuj je do wcześniej utworzonego folderu. Korzystając z dostępnego programu do kompresji, spakuj zbiór swych włas­nych plików, tak aby przygotować archiwum na nośniku zewnętrznym.

Ćwiczenie 2.4. Utworzone wcześniej pliki skompresuj (dwoma różnym programami do kompresji, np. 7-Zip i WinRar) każdy z osobna, zapisując jego rozmiar przed i po kompresji w każdym z programów. Porównaj sposób kompresji i rozmiary plików. Które pliki najbardziej opłaca się kompresować?

2.5. Struktura dysków. Podział dysku na partycje

Twardy dysk przeznaczony jest do przechowywania dużej ilości danych. Na dysku mogą być zainstalowane różne systemy operacyjne i różne systemy plików. Każdy z nich posiada pewne specyficzne właściwości i aby umożliwić ich współistnienie, należy każdemu z nich przydzielić odpowiedni obszar, nazywany partycją.

2.5.1. Logiczna struktura dysku

Partycja to pewien obszar dysku, na którym utworzono oddzielny system plików. Można to porównać do ogromnego pola, na którym są wytyczone poszczególne działki, na przykład budowlane. W komputerze może być zainstalowany jeden duży

dysk fizyczny, na którym utworzono kilka dysków logicznych. W systemach Win­dows są one oznaczane literami alfabetu od C do Z.

Na dysku może istnieć tylko jedna partycja obejmująca całą dostępną pojemność dysku lub maksymalnie cztery partycje. Na twardym dysku można założyć od jednej do trzech partycji podstawowych (primary) plus jedną partycję rozszerzoną (exlended) lub tylko cztery partycje podstawowe.

Partycja podstawowa jest to część dysku, która z poziomu systemu operacyjnego jest widziana jako osobny twardy dysk. System operacyjny może być uruchomiony tylko z partycji podstawowej oznaczonej jako aktywna.

Partycja rozszerzona to część dysku, która nie jest widziana przez system operacyj­ny jako osobny dysk. Na partycji tej tworzy się tak zwane dyski logiczne, widziane przez system pod oznaczeniami literowymi. Na partycji rozszerzonej można umieś­cić maksymalnie 32 dyski logiczne.

Jeżeli na partycji zainstalowany jest system operacyjny, to taka partycja nazywana jest systemową.

2.5.2. Dyski w Windows

W systemach Windows dyski, a dokładniej mówiąc partycje, oznaczane są li­terami alfabetu. Litery A i B zarezerwowane są dla stacji dyskietek, natomiast litery od C do Z używane są do oznaczania partycji i innych nośników danych takich jak napędy CD czy dyski SCSI. Z taką organizacją nazewnictwa dysków wiąże się pewna niedogodność. Zmiana liczby partycji na dysku często skutkuje zmianą litery przypisanej do danej partycji. A skoro system rozpoznaje party­cje, posługując się literami, może się okazać, że wcześniejszy dysk E jest teraz dyskiem D. Oczywiście można ten problem rozwiązać, przypisując „na sztywno" literę do określonej partycji.

Rys. 2.14. Partycje widziane w systemie Windows

Przygotowując partycje na dysku, często tworzy się jedną partycję na potrzeby sy­stemu operacyjnego i osobną partycję na potrzeby użytkowników. Pozwala to zwięk­szyć bezpieczeństwo danych użytkowników w razie poważnej awarii dysku czy sy­stemu, chociaż to ostatnie jest bardzo mało prawdopodobne.

Do zarządzania partycjami na dysku możemy wykorzystać narzędzie Zarządzanie dyskami z okna Zarządzanie komputerem (rys. 2.14).

2.6. Zjawisko fragmentacji zbiorów. Defragmentacja dysków

Fragmentacja to naturalny proces, w wyniku którego pliki znajdujące się na dys­ku twardym są zapisane na niesąsiadujących ze sobą klastrach dysku. Dzieje się tak, ponieważ komputer zapisuje nowe dane w pierwszym wolnym klastrze dysku, który znajdzie. Na początku dysk zapełnia się więc równomiernie. Jednak gdy w trakcie użytkowania komputera kasowane są dane (np. w wyniku odinstalowania programów), powstają obszary zapisane przedzielone obszarami niezapisanymi. Kiedy zainstalowany zostanie nowy program, to jego część zmieści się w pozo­stawionym przez poprzedni program fragmencie na dysku, a pozostała zostanie zapisana w najbliższym wolnym miejscu. Niektóre pliki ulegną więc prawie na pewno fragmentacji. Do fragmentacji dochodzi także, gdy modyfikuje się zapisane na dysku dokumenty - dodatkowa zawartość dopisywana jest w zupełnie innym miejscu. Fragmentacja jest niekorzystna, gdyż spowalnia dostęp do danych. Aby odczytać sfragmentowany plik, głowica dysku twardego musi zatrzymać się w kil­ku miejscach, przez co wydłuża się czas dostępu do informacji. Proces fragmen­tacji plików występuje na każdym komputerze i co pewien czas należy wykonać defragmentację dysku.

Defragmentacja to proces ponownej reorganizacji plików na dysku twardym, zmie­rzający do ich scalania, tak aby dane zawarte w pliku zajmowały sąsiadujące klastry - w takim przypadku dysk działa szybciej.

Ćwiczenie 2.5. Aby dokonać defragmentacji, otwieramy Panel sterowania, a na­stępnie, używając widoku klasycznego, uruchamiamy Narzędzia administra­cyjne/Zarządzanie komputerem. W oknie (rys. 2.15), w drzewie po lewej stronie wybieramy Defragmentator dysków. Jest to bardzo prosta w obsłudze aplikacja. Najpierw, używając dolnych przycisków, analizujemy wybrany dysk. Sy­stem sam poinformuje nas, czy defragmentacja woluminu jest opłacalna. Następnie, jeżeli należy ją wykonać, uruchamiamy proces, klikając przycisk Defragmentuj. Jeżeli defragmentujemy duży dysk, proces może trwać bardzo długo. Po dokonaniu defragmentacji możemy uzyskać raport o woluminie oraz o jego fragmentacji.

Rys. 2.15. Defragmentator dysku

Rys. 2.16. Okno raportu defrag­mentacji

2.7. Wirusy i ochrona antywirusowa

Wirusy komputerowe to programy tworzone specjalnie do zakłócania pracy kom­putera. Rejestrują, uszkadzają lub usuwają dane, rozprzestrzeniają się do innych komputerów i poprzez Internet, często w celu spowolnienia pracy systemu. Podobnie jak wirusy atakujące człowieka różnią się zjadliwością, wirusy komputerowe mogą być tylko lekko irytujące, ale mogą być też destrukcyjne. Mogą przybierać ponadto nowe i różnorodne postacie. Dobrą wiadomością jest to, że przy odrobinie wiedzy i zapobiegliwości można zmniejszyć prawdopodobieństwo stania się ofiarą wirusów i ograniczyć skutki ich działania.

Jak działają wirusy?

Proste wirusy zwykle wymagają, aby nieostrożny użytkownik komputera nieświado­mie je przekazał lub wysłał. Niektóre bardziej wyrafinowane wirusy, takie jak robaki, mogą się samodzielnie powielać i wysyłać do innych komputerów poprzez przejęcie kontroli nad innymi programami, takimi jak aplikacja do obsługi poczty elektronicznej. Wirusy tzw. konie trojańskie (od mitycznego konia trojańskiego) mogą wyglądać jak programy użytkowe, co ma na celu nakłonienie użytkownika do ich pobrania. Niektóre konie trojańskie mogą nawet dawać oczekiwane rezultaty, w międzyczasie potajemnie infekując system użytkownika lub inne komputery działające w sieci. Chociaż dobrze jest zdawać sobie sprawę z istnienia różnych rodzajów wirusów i spo­sobów ich działania, najistotniejsze jest, by regularnie uaktualniać oprogramowanie komputera z wykorzystaniem najnowszych aktualizacji i narzędzi antywirusowych, być „na bieżąco" odnośnie nowych zagrożeń i przestrzegać kilku podstawowych za­sad przy przeglądaniu stron internetowych, pobieraniu plików i otwieraniu załączni­ków. Gdy wirus znajdzie się w komputerze, jego rodzaj czy metoda, jakiej użył, by się tam znaleźć, nie są tak istotne, jak usunięcie go i zapobiegnięcie dalszej infekcji.

Jakie są objawy zainfekowania komputera wirusem komputerowym?

Po otwarciu i uruchomieniu zainfekowanego programu lub załącznika na kompute­rze użytkownik może nie zdawać sobie sprawy, że wprowadził wirusa, dopóki nie zauważy nietypowego zachowania komputera. Oto kilka podstawowych objawów wskazujących na możliwość zainfekowania systemu:

• komputer pracuje dużo wolniej niż zwykle,

• często przestaje reagować lub się zawiesza,

• co kilka minut przestaje działać i uruchamia się ponownie,

• samodzielnie uruchamia się ponownie, po czym nie działa w normalny sposób,

• aplikacje nie działają prawidłowo,

• dyski lub napędy są niedostępne,

• drukowanie nie działa prawidłowo,

• wyświetlane są niespotykane komunikaty o błędach,

• menu i okna dialogowe są zniekształcone.

Są to często spotykane oznaki infekcji, lecz mogą one również wskazywać na prob­lemy ze sprzętem lub oprogramowaniem, które nie mają nic wspólnego z wirusem.

1. ile w komputerze nie zostanie zainstalowane aktualne i skuteczne oprogramowa­nie antywirusowe, nie ma innego sposobu zabezpieczenia komputera przed zainfe­kowaniem wirusami.

Jak usunąć wirusa?

Nawet dla eksperta skuteczne usunięcie wirusa z komputera bez pomocy określonych narzędzi do tego przeznaczonych stanowi często nie lada wyzwanie. Niektóre wirusy

1. inne niepożądane programy są tak zaprojektowane, że po wykryciu i usunięciu in­stalują się ponownie. Na szczęście regularne aktualizowanie komputera i korzystanie z narzędzi antywirusowych oferowanych przez wiele firm może pomóc trwale usu­nąć niepożądane oprogramowanie (i zapobiegać ponownej jego instalacji).

Jak chronić swój komputer przed wirusami?

Ze względu na to, że żadna metoda nie gwarantuje stuprocentowego bezpieczeństwa, istotne jest regularne tworzenie kopii zapasowej ważnych dla nas plików, przed wy­stąpieniem wirusa lub innych problemów.

Można jednak zwiększyć bezpieczeństwo komputera i ograniczyć możliwość infek­cji poprzez regularne aktualizowanie oprogramowania, utrzymywanie subskrypcji aktualnego oprogramowania antywirusowego i przestrzeganie następujących zasad:

1. Regularnie aktualizuj oprogramowanie komputera za pomocą najnowszych ak­tualizacji. Jeżeli korzystasz z systemu Microsoft Windows XP z dodatkiem SP3 włącz automatyczne aktualizacje.

2. Używaj zapory internetowej (system Windows XP z dodatkiem SP3 posiada wbudowaną aktywną zaporę).

3. Wykup subskrypcję oprogramowania antywirusowego zanego producenta i regu­larnie je aktualizuj.

4. Nigdy nie otwieraj załączników e-mail od nieznanych osób.

5. Unikaj otwierania załączników e-mail w wiadomościach pochodzących od osób znanych, o ile nie wiesz dokładnie co załącznik zawiera. Nadawca może nie wie­dzieć, że załącznik zawiera wirus.

6. Jeżeli korzystasz z aplikacji pakietu Microsoft Office, aktualizuj je również regularnie.

Ćwiczenie 2.6. Odszukaj w Internecie informacje o wirusach komputerowych oraz spo­sobach i skutkach ich działania. Wykonaj prezentację multimedialną na ten temat.

Ćwiczenie 2.7. Odszukaj w Internecie informacje na temat najnowszych programów antywirusowych i zapoznaj się z ich działaniem. Zainstaluj, jeśli to możliwe, pro­gram antywirusowy i przeanalizuj jego działanie.