أنظمة تقسيم الملفات: مقارنة شاملة بين FAT، FAT32، NTFS، و Ext4

يُعد نظام الملفات (File System) بمثابة العمود الفقري الذي يُنظم البيانات على القرص الصلب أو وسائط التخزين، فهو المسؤول عن كيفية تخزين الملفات، وتحديد أحجامها، وإدارتها. ومع تطور التكنولوجيا، ظهرت عدة أنظمة تقسيم للملفات، يخدم كل منها حقبة معينة وله ميزات وقيود مختلفة.

1. FAT (File Allocation Table)

نظام الملفات FAT هو أقدم وأبسط هذه الأنظمة، ويعود تاريخه إلى بداية ظهور أنظمة تشغيل DOS.

• الميزة الأبرز: البساطة والتوافقية العالية. يُمكن قراءة هذا النظام والكتابة عليه بسهولة من قبل جميع أنظمة التشغيل تقريباً (Windows, Linux, macOS) والأجهزة القديمة.

• العيوب الرئيسية:

  • قيود الحجم: لا يدعم أحجام ملفات تزيد عن 2 جيجابايت (GB) في بعض إصداراته، وهو ما يجعله غير مناسب للاستخدام الحديث.

  • لا يدعم الأمن: لا يوفر أي ميزات للأمان أو أذونات للمستخدمين.

---

2. FAT32

نظام الملفات FAT32 هو تطور لنظام FAT وظهر مع إصدار Windows 95 OSR2، لمعالجة قصور سابقه في التعامل مع الأقراص ذات السعة الكبيرة.

• الميزة الأبرز: التوافقية الواسعة. لا يزال يُستخدم على نطاق واسع في محركات أقراص USB (الفلاشات) وبطاقات الذاكرة والأجهزة الإلكترونية (مثل الكاميرات وأنظمة الترفيه في السيارات) لضمان التوافق مع جميع الأنظمة.

• العيوب الرئيسية:

  • الحد الأقصى لحجم الملف: لا يمكن تخزين ملف واحد بحجم يتجاوز 4 جيجابايت (GB). هذا هو القيد الأهم الذي يجعله غير مناسب لنقل الأفلام الكبيرة أو ملفات النسخ الاحتياطي الحديثة.

  • الحد الأقصى لحجم التقسيم: محدود بـ 32 جيجابايت عند التهيئة عبر أدوات ويندوز القديمة.

  • لا يدعم الدفترة (Journaling): لا يتمتع بميزة استعادة البيانات بكفاءة بعد انقطاع التيار الكهربائي.

---

3. NTFS (New Technology File System)

نظام الملفات NTFS هو النظام الافتراضي والأكثر تقدماً في جميع إصدارات Windows الحديثة (بدءاً من Windows NT). وهو النظام الذي يُوصى به لتقسيم محركات الأقراص الصلبة الرئيسية.

• الميزة الأبرز: الأمن والموثوقية والقدرة الهائلة.

  • الدفترة (Journaling): يسجل النظام التغييرات قبل تنفيذها، مما يضمن استعادة سريعة وآمنة للبيانات بعد أي فشل أو انقطاع مفاجئ.

  • الأمان: يدعم أذونات الوصول المعقدة للمستخدمين والمجموعات، مما يتيح التحكم الدقيق في من يمكنه قراءة أو تعديل الملفات.

  • لا قيود عملية على الحجم: يدعم أحجام ملفات وتقسيمات ضخمة (تصل إلى إكسابايت).

• العيوب الرئيسية:

  • التوافقية: يمكن قراءته على أنظمة Linux و macOS، ولكن الكتابة عليه تتطلب غالباً برامج إضافية أو بعض الإعدادات الخاصة.

---

4. Ext4 (Fourth Extended Filesystem)

نظام الملفات Ext4 هو النظام الافتراضي والأكثر شيوعاً في توزيعات Linux الحديثة. ويُعتبر تطويراً لأنظمة Ext السابقة، ومنافساً قوياً لنظام NTFS في الميزات المتقدمة.

• الميزة الأبرز: الاستقرار والأداء العالي والسرعة.

  • الدفترة (Journaling): يوفر موثوقية عالية للبيانات وهو مصمم خصيصاً للاستقرار.

  • تقنية الامتدادات (Extents): يُقلل بشكل كبير من تجزئة الملفات، مما يحسن الأداء ويطيل عمر القرص.

  • دعم الأحجام: يدعم أحجاماً هائلة للملفات والتقسيمات (تصل إلى 1 إكسابايت).

• العيوب الرئيسية:

  • التوافقية مع Windows: لا يمكن لنظام Windows قراءته أو الكتابة عليه بشكل مباشر دون استخدام برامج طرف ثالث.

---

جدول مقارنة ملخص

الميزة / النظام	FAT	FAT32	NTFS	Ext4
الاستخدام الأساسي	أنظمة قديمة جداً	وسائط التخزين المحمولة (USB)	النظام الافتراضي لـ Windows	النظام الافتراضي لـ Linux
الحد الأقصى لحجم الملف	2 جيجابايت	4 جيجابايت	كبير جداً (نظرياً Exabytes)	كبير جداً (نظرياً Exabytes)
دعم الدفترة (Journaling)	لا	لا	نعم	نعم
دعم أذونات الأمان	لا	لا	نعم (أذونات متقدمة)	نعم (أذونات Linux)
التوافقية	ممتاز (مع كل الأجهزة)	جيد جداً	ضعيف مع الأنظمة الأخرى (الكتابة)	ضعيف مع Windows

خلاصة

يُظهر الجدول أن اختيار نظام الملفات يعتمد كلياً على الحاجة:

• إذا كنت بحاجة إلى أقصى درجات التوافقية مع جميع الأجهزة والكاميرات، فاختر FAT32.

• إذا كنت تستخدم Windows وتحتاج إلى الأمان والموثوقية للملفات الكبيرة، فاختر NTFS.

• إذا كنت تعمل على نظام Linux وتحتاج إلى الاستقرار والأداء، فاختر Ext4.