Pengertian File System dan Beberapa Macam File System

File system atau sistem berkas adalah mekanisme manajemen berkas dalam suatu media penyimpanan dengan tujuan untuk memudahkan akses berkas tersebut secara efektif serta efisien. Dalam kerjanya, sebuah file system memiliki beberapa subfungsi/subsystem untuk mencapai target manajemen efektif dan efisien.

File system diimplementasikan oleh sistem operasi untuk mengatasi keterbatasan kemampuan dari media penyimpanan tersebut. Sehingga sebuah berkas di dalam media penyimpanan bukan hanya dapat disimpan datanya saja. Karena yang terpenting, file system juga akan mengatur bagaimana nama berkas disimpan.

Sebuah berkas bukan saja terdiri atas data, namun juga komponen metadata/informasi mengenai data yang bersangkutan. Apabila dijabarkan, sebuah berkas paling tidak terkandung komponen dasar sebagai berikut:
- data
- nama berkas
- ukuran berkas
- atribut berkas  (misalnya read only atau hidden)
- pemilik berkas
- informasi berkas (waktu pembuatan, waktu modifikasi, ...)

Bukan hanya itu, file system juga harus mampu mengalokasikan seluruh jenis data di atas di dalam disk. Ini karena kemampuan abstrak disk yang terbatas hanya pada pembacaan dan penulisan data.

Sebuah media penyimpanan masa kini umumnya bermodel alokasi berbasis sektoral. Setiap sektor menampung data sebanyak 512 byte. Setiap sektor akan dialamatkan dengan logical block address 0, 1, 2, 3, ...., dst.

Data yang tersimpan dalam sektor  bersifat universal jika dilihat dari sudut pandang media penyimpanan. Artinya, media memandang semua data tersebut sama saja. Jadi, media tidak mampu membedakan apakah data di dalam sektor X merupakan bagian data dari suatu berkas, data mengenai nama berkas, atau mungkin data informasi mengenai berkas. Nah, tugas filesystem adalah mengatasi masalah mendasar tersebut.

Ada banyak jenis filesystem yang bisa ditemui. Perbedaan besar diantara mereka terletak pada bagaimana file system melakukan alokasi komponen berkas ke dalam sektor media penyimpanan, Namun secara garis besar jenis data yang disimpan tetap sama:
- data berkas
- nama berkas
- informasi mengenai berkas.

Komponen informasi mengenai berkas juga banyak memiliki perbedaan disamping kesamaan. Sebagai contoh, beberapa perbandingan file system EXT dan FAT pada aspek informasi file akan nampak seperti berikut.
Informasi mengenai berkas yang sama-sama ada:
- atribut file
- waktu pembuatan file
- waktu modifikasi file
Informasi yang hanya ada di EXT *:
- pemilik file
- hak akses file

* Kedua informasi di atas ada karena semua file dalam EXT bisa dikhususkan untuk dapat dipakai untuk pemakai tertentu saja, sedangkan semua file dalam FAT bebas diakses siapa pun.

Ada banyak sekali macam filesystem. Sebenarnya kesemua jenis ini bisa saja dipakai oleh sistem operasi manapun, akan tetapi beberapa jenis file system memang dipersembahkan khusus untuk sistem operasi tertentu. Untuk dapat menggunakan file system lain, terkadang kita harus menginstall driver untuk file system tersebut, karena sistem operasi belum menyediakannya. Berikut daftar sistem berkas yang dapat anda ketahui:

FAT (File Allocation Table)
Adalah file system pertama yang dikembangkan oleh Microsoft untuk sistem CP/M dan DOS. Seiring dengan tumbuhnya Microsoft, FAT generasi awal sering disebut sebagai FAT12, lalu dilakukan diversifikasi varian FAT16 dan FAT32 yang dapat digunakan untuk kapasitas media lebih besar.

FAT12
FAT12 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 12-bit. File System ini hanya dapat menampung maksimum hanya 12^2 unit alokasi saja atau sebanyak 4096 buah. FAT12 pertama kali digunakan pada Sistem Operasi MS-DOS. Karena kapasitasnya sedikit yakni hanya 32 MB, maka FAT12 hanya digunakan sebagai file system pada media penyimpanan floppy disk.

FAT16
FAT16 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 16-bit. File System ini dapat menampung maksimum 2^16 unit alokasi atau sebanyak 65536. Kapasitas File System ini sebanyak 4 GB, jauh melebihi versi sebelumnya yang hanya 32 MB. Ukuran unit alokasi yang digunakan FAT16 tergantung kapasitas partisi harddisk yang akan diformat. Jika kapasitasnya kurang dari 16 MB, maka yang akan digunakan adalah FAT12. Jika melebihi 16 MB maka yang digunakan adalah FAT16.

FAT32
FAT32 merupakan sistem berkas yang menggunakan unit alokasi yang memiliki batas hingga 32-bit. File System ini dapat menampung maksimum 2^32 unit alokasi atau sebanyak 4294967296. Meskipun demikian, dalam implementasinya, jumlah unit alokasi yang dapat dialamati oleh FAT32 hanya 2^28 atau 268435456 buah. FAT32 pertama kali dikenalkan pada Sistem Operasi Windows 95 OSR2. Pada Sistem Operasi Windows NT 5.x ke atas, hanya mengizinkan pembuatan partisi FAT32 hingga 32 GB. Jika partisinya melebihi 32 GB, maka yang akan digunakan adalah File System NTFS.

exFAT
exFAT singkatan dari Extended File Allocation Table atau sering disebut sebagai FAT64. exFAT merupakan sistem berkas proprietary yang cocok untuk digunakan oleh media-media penyimpanan berbasis memori flash.


NTFS (New Technology File System)

NTFS merupakan File System yang memiliki sebuah desain sederhana namun memiliki kemampuan yang lebih baik dibandingkan FAT File System. NTFS pertama kali dikenalkan Microsoft pada Sistem Operasi Windows NT dan mendukung Sistem Operasi yang terbaru yaitu Windows 7. Sejak pertama kali dibuat hingga sekarang, NTFS telah mengalami perkembangan. Beberapa versi NTFS antara lain:

NTFS versi 1.0
NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 3.1. Versi ini menawarkan fungsi yang sangat dasar, tetapi sudah jauh lebih baik dibandingkan FAT File System.

NTFS versi 1.1
NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 3.50. Versi ini menambahkan dukungan terhadap pengaturan akses secara diskrit (discretionary access control).

NTFS versi 1.2
NTFS ini datang bersama dengan Windows NT 4.0. Versi ini menambahkan dukungan terhadap auditing setiap berkas dan juga kompresi transparan.

NTFS versi 2.0
NTFS ini tidak dirilis secara umum, karena berbagai kendala yang dialaminya, yang tidak diumumkan oleh Microsoft. Microsoft menggagalkan proyek NTFS 2.0 dan langsung menginjak NTFS 3.0

NTFS versi 3.0
NTFS ini datang bersama dengan Windows 2000. Versi ini menawarkan banyak peningkatan dibandingkan dengan versi sebelumnya. Di antaranya adalah penetapan kuota kepada setiap pengguna, Encrypting File System (EFS), sistem keamanan yang dapat diatur dari server pusat, fitur indeksasi terhadap properti dan isi setiap berkas, dan lain-lain. Selain itu, NTFS 3.0 juga menawarkan dukungan kepada struktur GUID Partition Table dan Logical Disk Management.

NTFS versi 3.1
NTFS ini datang bersama dengan Windows XP SP1 dan Windows Server 2003. Versi ini menawarkan perbaikan yang minor yang terjadi dalam versi sebelumnya (khususnya di bidang performa), dan juga penggantian algoritma enkripsi yang digunakan oleh EFS dari DESX atau 3DES menjadi AES-256.

Ext(Extended File System)
Ext 2 (2nd Extended)
Ext 2 merupakan tipe file system yang paling tua yang masih ada. File system ini pertama kali dikenalkan pada tahun 1993. Ext 2 adalah file system yang paling ampuh di linux dan menjadi dasar dari segala distribusi linux. Pada Ext 2 file system, file data disimpan sebagai data blok. Data blok ini mempunyai panjang yang sama dan meskipun panjangnya bervariasi di antara Ext 2 file system, besar blok tersebut ditentukan pada saat file system dibuat dengan mk2fs. Jika besar blok adalah 1024 bytes, maka file dengan besar 1025 bytes akan memakai 2 blok. Ext 2 File System menyimpan data secara hirarki standar yang banyak digunakan oleh sistem operasi. Data tersimpan di dalam file, file tersimpan di dalam direktori. Sebuah direktori bisa mencakup file dan direktori lagi di dalamnya yang disebut sub direktori.

Ext 3 (3rd Extended)
Ext 3 merupakan peningkatan dari Ext 2 File System. Beberapa peningkatan yang ada antara lain:

Journaling:
Dengan menggunakan journaling, maka waktu recovery pada shut down yang mendadak tidak akan selama pada Ext 2.

Integritas Data:
Ext 3 menjamin adanya integritas data setelah terjadi kerusakan atau unclean shut down. Ext 3 memungkinkan kita memilih jenis dan tipe proteksi dari data.

Kecepatan:
Daripada menulis data lebih dari sekali, Ext 3 mempunyai throughput yang lebih besar daripada Ext 2 karena Ext 3 memaksimalkan pergerakan head harddisk. Kita bisa memilih tiga jurnal mode untuk memaksimalkan kecepatan, tetapi integritas data tidak terjamin.

Mudah Dilakukan Migrasi:
Kita dapat melakukan migrasi atau konversi dari Ext 2 ke Ext 3 tanpa harus melakukan format ulang pada harddisk.

Di samping keunggulan di atas, Ext 3 juga memiliki kekurangan. Dengan adanya fitur journaling, maka membutuhkan memori yang lebih dan memperlambat operasi I/O.

Ext 4 (4th Extended)
Ext 4 dirilis secara komplit dan stabil berawal dari kernel 2.6.28. Jadi, apabila distro yang secara default memiliki kernel tersebut atau di atasnya secara otomatis system sudah support Ext 4. Apabila masih menggunakan Ext 3, dapat dilakukan konversi ke ext 4 dengan beberapa langkah yang tidak terlalu rumit.

Keuntungan menggunakan Ext 4 ini adalah mempunyai pengalamatan 48-bit blok yang artinya dia akan mempunyai 1 EiB = 1.048.576 TB ukuran maksimum file system dengan ukuran 16 TB untuk maksimum file sizenya, fast fsck, journal checksumming, defragmentation support.

Selain dari beberapa macam file system di atas, ada pula sistem berkas yang masih jarang dikenal. Ada CDFS(ISO 9660), UDF, HPFS, ReiserFS, BtrFS, BeFS, BFS, MFS, LEAN, dan masih banyak lagi.

Referensi : https://dhanz3rd.wordpress.com/2010/12/14/file-system-di-windows-dan-linux/