ระบบแฟ้มข้อมูล หรือระบบไฟล์ (File System) คือ เทคนิคในการจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบที่เป็นระเบียบ และสามารถอ่านได้โดยมนุษย์ หน่วยพื้นฐานของระบบไฟล์ข้อมูลเรียกว่าไฟล์ ระบบไฟล์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญมากที่อยู่ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลส่วนใหญ่ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ซีดี และดีวีดี ระบบไฟล์ช่วยให้อุปกรณ์รักษาตำแหน่งทางกายภาพของไฟล์ นอกจากนี้ ระบบไฟล์สามารถอนุญาตให้เข้าถึงไฟล์จากเครือข่ายได้

ระบบไฟล์จะถูกจัดการโดยระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ โดยการจัดการไฟล์ประกอบไปด้วย

• การสร้างไฟล์
• การเขียนไฟล์
• การอ่านไฟล์
• การลบไฟล์
• การย้ายตำแหน่งของไฟล์

รูปแบบการจัดเก็บข้อมูลของระบบไฟล์นั้น จะสอดคล้องกับระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ เช่น FAT32, NTFS, HFS, Ext2, Ext3 เป็นต้น

ประเภทระบบไฟล์

ปัจจุบันระบบสารสนเทศมีรูปแบบการให้บริการที่หลากหลาย ทำให้ระบบไฟล์ต้องมีการพัฒนา เพื่อให้สอดคล้องตามระบบสารสนเทศ ระบบไฟล์ในปัจจุบัน มีทั้งการเก็บข้อมูลด้วยตัวเอง การเก็บข้อมูลแบบส่วนกลาง การเก็บข้อมูลสำรอง ดังนั้น ระบบไฟล์จึงได้มีการออกแบบให้สอดคล้องตามลักษณะการใช้งาน

1. ระบบไฟล์ Disk สำหรับการเก็บข้อมูลด้วยตัวเอง
2. ระบบไฟล์เครือข่าย สำหรับการเก็บข้อมูลแบบส่วนกลาง
3. ระบบไฟล์ฐานข้อมูล สำหรับการเก็บข้อมูลแบบส่วนกลาง
4. ระบบไฟล์ที่ใช้ร่วมกัน สำหรับการเก็บข้อมูลแบบส่วนกลาง
5. ระบบไฟล์เทป สำหรับการเก็บข้อมูลสำรอง
6. ระบบไฟล์ Flash สำหรับการเก็บข้อมูลสำรอง
7. ระบบไฟล์วัตถุประสงค์พิเศษ.

นอกจากนี้ได้มีการนำไปใช้ในระบบปฏิบัติการต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น

1.รูปแบบการเก็บข้อมูลบนระบบปฏิบัติการ Microsoft

FAT (File Allocation Table), FAT32 (File Allocation Table 32-bit version)

เป็นระบบไฟล์ที่ใช้ในระบบปฏิบัติการในตระกูล Microsoft และเป็นระบบไฟล์ที่มีพัฒนาการมาอย่างต่อเนื่อง ระบบไฟล์ในตระกูลนี้มีลักษณะ คือ เป็นการกำหนดหมายเลขให้กับทุก ๆ Cluster ในแต่ละ Partition แล้วทำการสร้างตารางที่มีจำนวนช่องตามจำนวน Cluster นั้น เพื่อเป็นการระบุสถานที่
หรือ Cluster ที่ทำการเก็บข้อมูลของไฟล์แต่ละไฟล์ และมีตารางอีกตารางหนึ่งที่เรียกว่า Directory สำหรับเก็บข้อมูลรายละเอียดของไฟล์ เช่น Attribute ต่าง ๆ และหมายเลข Cluster เริ่มต้นที่เก็บตัวข้อมูลจริง ๆ

FAT32 เป็นระบบไฟล์ที่พัฒนาต่อจากระบบไฟล์แบบ FAT เพื่อให้รองรับการฮาร์ดแวร์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น รวมถึงไฟล์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น

2.NTFS (New Technology File System)

เป็นระบบไฟล์ที่พัฒนาโดย Microsoft เช่นกัน ซึ่งวัตถุประสงค์การปรับปรุงจะคล้ายกับ FAT32 คือ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ และรองรับกับฮาร์ดแวร์ที่มีขนาดใหญ่มากขึ้นได้ โดยใช้เทคโนโลยีที่จาก FAT โดยสิ้นเชิง

3.รูปแบบการเก็บข้อมูลบนระบบปฏิบัติการ Linux

ระบบจัดเก็บข้อมูลของ Linux จะใช้ระบบ Ext (Extended file system) เมื่อปรับปรุง
จะเติมตัวเลขต่อท้ายเช่น Ext2, Ext3, Ext4

Extended File System

ระบบไฟล์ ext ได้รับการเผยแพร่ในเดือนเมษายน 1992 เป็นส่วนขยายจากระบบไฟล์ Minix เพื่อให้มีขนาดพาร์ติชันสูงสุด 2 GB และขนาดชื่อไฟล์สูงสุด 255 อักขระ มันได้ลบข้อจำกัดหลักสองประการของ Minix คือ

1. ขนาดพาร์ติชัน 64 MB และ

2. ชื่อไฟล์แบบสั้น

ข้อจำกัด ที่สำคัญของระบบไฟล์นี้ คือ ไม่สนับสนุน journaling feature

Second Extended File System

• เป็น file system รุ่นที่ 2 ของ linux
• สร้างขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาของ ext version แรก
• ยังไม่มี journaling feature
• เหมาะสำหรับ flash drive , usb drive เพราะว่าไม่มี over head ของ journaling
• ขนาดไฟล์ size สูงสุด คือ 16 GB ถึง 2TB
• พื้นที่เก็บ สูงสุดที่ใช้ Ext2 คือ 2TB ถึง 32TB

Third Extended File System

• เป็น file system รุ่นที่ 3 ของ linux
• เริ่มใช้ตั้งแต่ Linux Kernel 2.4.15
• หลักของมันก็คือมี Journaling ให้ใช้
• Journaling เป็นพื้นที่ส่วนหนึ่งของ file system ทำหน้าที่บันทึกการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลที่เก็บใน file system (เหมือนตัวบันทึกเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ) เมื่อระบบ file system พังขึ้นมา ก็ยังสามารถกู้ข้อมูลได้เร็วขึ้น เพราะว่ามีการบันทึกเอาไว้ว่า
  ไฟล์ไหนถูกแก้ไขไปบ้างก่อนที่ระบบจะล่ม
• ขนาดไฟล์ และขนาดพื้นที่รวม ยังคงเท่า Ext2
• Journaling มีให้เลือกใช้ 3 แบบ
• Journal – เก็บ metada และ content
• Ordered – เก็บเฉพาะ metadata เท่านั้น โดยเก็บเฉพาะส่วนการเขียนข้อมูลอย่างเดียว
• Writeback – เก็บเฉพาะ metada เท่านั้น โดยอาจจะเก็บทั้งก่อน และหลังการเขียนข้อมูล
• สามารถแปลงจาก Ext2 มาเป็น Ext3 ได้โดยไม่ต้องมีกระบวนการ backup/restore
• directory สามารถจุได้ 32,000 sub directory

Forth Extended file system

• เป็น file system รุ่นที่ 4 ของ linux
• เริ่มใช้ใน Linux Kernel 2.6.19
• รองรับไฟล์ขนาดใหญ่ และ พื้นที่เก็บไฟล์ขนาดใหญ่
• ขนาดไฟล์ที่ใหญ่สุดที่เก็บได้คือ 16GB ถึง 16TB
• พื้นที่เก็บไฟล์ขนาดใหญ่ที่สุดที่รองรับ คือ 1 EB (exabyte) 1EB เท่ากับ 1024 PB (petabyte) 1 PB = 1024 TB (terabyte) หรือเข้าใจง่าย ๆ คือ สามารถเก็บได้

 1024*1024*1024*1024 gigabyte เลยทีเดียว

• directory (folder) สามารถจุได้ 64,000 sub directory
• feature ใหม่ใน ext4 คือ multiblock allocation, delayed allocation, journal checksum, fast fsck และอื่น ๆ โดยจะช่วยเพิ่ม performance และความเสถียรให้มากกว่า ext3
• ใน ext4 สามารถสั่งปิด journaling ได้

5.ระบบไฟล์ของระบบปฏิบัติการ macOS

ระบบไฟล์ของระบบปฏิบัติการ macOS มี 2 แบบคือ

HFS (hierarchical file system)

การจัดเก็บไฟล์แบบลำดับชั้น File System (HFS) เป็นกรรมสิทธิ์ของ ระบบไฟล์ที่พัฒนา
โดยบริษัท Apple Incสำหรับใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Mac OS ออกแบบมาสำหรับการใช้งานบนฟลอปปี้ และฮาร์ดดิสก์ก็ยังสามารถพบได้บนสื่อแบบอ่านอย่างเดียวเช่นซีดีรอม HFS เรียกอีกอย่างว่าMac OS Standard (หรือ “HFS Standard”) ในขณะที่ HFS Plus ที่สืบทอดมานั้นเรียกอีกอย่างว่าMac OS Extended (หรือ “HFS Extended”)

HFS+ (Extend Hierarchical file system) HFS+ เป็นรุ่นที่พัฒนามาจาก HFS รองรับขนาดไฟล์ที่ใหญ่ และใช้ Unicode แทน Mac OS Roman และอื่น ๆ แต่การตั้งชื่อโฟลเดอร์ยังเกือบเหมือนเดิมอยู่ คือ ใช้ UTF-16 HFS+ ให้ใช้ตัวอักขระได้ 255 ตัว และยังใช้ n-forked ได้เหมือน NTFS

สรุปคือ ระบบแฟ้มข้อมูล หรือระบบไฟล์ (File System) ที่สำคัญ ๆ ในปัจจุบัน ได้แก่ FAT, NTFS, HFS, Ext2, Ext ฯลฯ ดังนั้นคุณจำเป็นต้องเข้าใจระบบไฟล์เพื่อให้ระบบมีการจัดเก็บข้อมูลที่ถูกต้อง และการจัดระเบียบข้อมูลบนระบบคอมพิวเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพทำให้สามารถค้นหา และเข้าถึงข้อมูลได้อย่างง่ายดาย