روابط NTFS

تُعدّ الروابط الصلبة نموذجية في سلوكها. يشير الرابط الصلب إلى سجل MFT. سيكون هذا السجل المستهدف هو سجل ملف عادي، مثل ملف نصي أو ملف تنفيذي (بافتراض أن وحدة تخزين NTFS في حالة سليمة). قارن ذلك بنظام ملفات يونكس النموذجي ، حيث يشير الرابط الصلب إلى عقدة بيانات (inode). وكما هو الحال في أنظمة الملفات هذه، لا يمكن لرابط NTFS الصلب أن يشير إلى دليل.

تتضمن عملية إنشاء ملف جديد نموذجية على وحدة تخزين NTFS ببساطة قيام NTFS بتخصيص وإنشاء سجل MFT جديد واحد لتخزين بيانات تعريف الملف الجديد - بما في ذلك معلومات حول أي من مجموعات البيانات المخصصة للملف، وتدفقات بيانات الملف؛ وسجل MFT واحد لرابط صلب يشير إلى سجل MFT الأول الذي تم إنشاؤه حديثًا كهدف له ؛ وتخزين مرجع للرابط الصلب في ملف دليل؛ وتعيين عدد المراجع لكلا سجلي MFT هذين إلى 1يُخزَّن أي اسم ملف يُقدَّم كجزء من عملية إنشاء الملف في الرابط الصلب. يمكن أن يكون سجل MFT هدفًا لما يصل إلى 1024 رابطًا صلبًا. في كل مرة يُنشأ فيها رابط صلب جديد بنجاح، مستهدفًا سجل MFT موجودًا مسبقًا، يزداد عدد المراجع الخاصة بالهدف.

وبالمثل، فإن المهام الفورية التي ينفذها نظام الملفات NTFS في حدث حذف ملف نموذجي ، عند حذف رابط صلب، هي كما يلي: إزالة المرجع إلى الرابط من ملف الدليل الذي يحتويه (الدليل الجذر، إن وجد)؛ وإنقاصه بواسطة 1عدد المراجع لسجل MFT المستهدف بالرابط، وللإدخال الذي يحتوي على الرابط الصلب نفسه . أي سجل MFT لديه الآن عدد مراجع من 0، أصبح الآن في حالة "الحذف": تعتبر جميع موارده المرتبطة "مجانية" بواسطة نظام الملفات NTFS، ويمكن الكتابة فوقها واستخدامها بحرية حسب الحاجة.

تُعدّ نقاط الربط نقاط إعادة تحليل في نظام الملفات NTFS ، وتعمل بشكل مشابه للروابط الرمزية في أنظمة Unix أو Linux، ولكنها تُعرَّف فقط للمجلدات، ولا يمكن أن تكون إلا مسارات مطلقة على أنظمة الملفات المحلية (على عكس أنظمة الملفات البعيدة التي يتم الوصول إليها). يتم إنشاؤها وتعمل بطريقة مشابهة للروابط الصلبة، باستثناء أنه إذا أُعيد تسمية المجلد الهدف أو نُقل أو حُذف، فلن يكون الرابط صالحًا. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

الروابط الرمزية هي نقاط إعادة تحليل تعمل بشكل مشابه لنقاط الربط، أو الروابط الرمزية في أنظمة يونكس ولينكس، وتقبل المسارات النسبية ومسارات الملفات بالإضافة إلى المجلدات. تمت إضافة دعم مسارات المجلدات ومسارات UNC في نظام الملفات NTFS 3.1.

صُممت جميع روابط نظام الملفات NTFS لتكون شفافة للتطبيقات. وهذا يعني أن التطبيق الذي يصل إلى الرابط سيُعاد توجيهه بسلاسة بواسطة برنامج تشغيل نظام الملفات، دون الحاجة إلى أي معالجة خاصة. بالنسبة للمستخدمين، تظهر هذه الروابط كمجلدات أو ملفات عادية. ويؤدي هذا أيضًا إلى تأثير التداخل: حيث تُمرر عمليات الكتابة إلى الرابط إلى الملف المرتبط أو مدخل جدول الملفات الرئيسي (MFT) الأساسي .

تحتوي الروابط الرمزية على مسار المجلد أو الملف المرتبط، وعلامة تُحدد برنامج التشغيل الذي يُنفذ هذا السلوك. ولأنها تُسجل المسار، يُمكنها الربط بملفات على وحدات تخزين أخرى أو حتى ملفات بعيدة. مع ذلك، هذا يعني أيضًا أنه في حال حذف الملف المُشار إليه أو إعادة تسميته، يصبح الرابط غير صالح، وإذا تم استبدال الملف أو المجلد المُشار إليه بآخر، فسيُشير الرابط الآن إلى الملف أو المجلد الجديد.

• يستخدم مخزن مكونات ويندوز ( WinSxS ) الروابط الصلبة لتتبع الإصدارات المختلفة من ملفات DLL المخزنة جنبًا إلى جنب على محرك الأقراص الصلبة.
• تستخدم عمليات التثبيت الأساسية لنظام التشغيل Windows Server 2008 الروابط الرمزية لإعادة التوجيه من \Users\All Users\ → \ProgramData\.
• منذ نظام التشغيل ويندوز فيستا ، تستخدم جميع إصدارات ويندوز نظامًا محددًا للمجلدات المدمجة، وتعتمد على وصلات مخفية للحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة من ويندوز إكس بي والإصدارات الأقدم. ومن أمثلة هذه الوصلات:
  • C:\Documents and Settingsيشير إلىC:\Users
  • %USERPROFILE%\Application Dataيشير إلى%USERPROFILE%\AppData\Roaming
  • %USERPROFILE%\My Documents\My Picturesيشير إلى%USERPROFILE%\Pictures

من خلال تحديد نقطة وصل تشير إلى دليل يحتوي على إصدار معين من برنامج ما، قد يكون من الممكن إضافة إصدار آخر من البرنامج وإعادة توجيه نقطة الوصل لتشير إلى الإصدار المطلوب.

لا تشغل محتويات نقطة الربط مساحة تخزين تُذكر (فهي ببساطة تشير إلى الدليل الأصلي). إذا احتاج المسؤول إلى نقاط دخول متعددة إلى دليل كبير، فإن نقاط الربط تُعد حلاً فعالاً. يجب عدم الخلط بين نقاط الربط ونسخ الملفات، إذ أن نقاط الربط تشير فقط إلى الأصل. في حال الحاجة إلى تعديل الأدلة بشكل منفصل، لا يمكن استخدام نقطة الربط لأنها لا توفر نسخة مستقلة من الدليل أو الملفات الموجودة بداخله.

وبالمثل، فإن الروابط الرمزية والروابط الصلبة مفيدة لدمج محتويات الملفات الفردية.

بما أن إعادة تثبيت نظام ويندوز (أو تثبيت إصدار جديد) تتطلب غالبًا حذف محتويات القرص C:، فمن المفيد إنشاء أقسام متعددة بحيث لا يلزم حذف سوى قسم واحد أثناء التثبيت. مع ذلك، لا تسمح بعض البرامج للمستخدم باختيار مجلد التثبيت، أو تُثبّت بعض ملفاتها على القرص C:حتى عند تثبيتها على قرص آخر. من خلال إنشاء نقطة ربط، يمكن خداع البرنامج لتثبيته في مجلد مختلف.

يمكن أن تشير الروابط الرمزية ووصلات نظام الملفات NTFS إلى أهداف غير موجودة لأن نظام التشغيل لا يضمن باستمرار وجود الهدف. ^{[ 16 ]}

تكمن مخاطر إضافية في استخدام وصلات دليل نظام الملفات NTFS التي:

• قم بتضمين روابط تشير إلى مجلداتها الأصلية، مثل إنشاء رابط ثابت X:\path\to\parentيشير إما إلى X:\path\أو X:\path\to\، أو
• حدد الأهداف باستخدام أحرف محركات الأقراص، مثل X:، في X:\some\path\.

تكمن المشكلة في الحالة الأولى في أنها تُنشئ مسارات متكررة، مما يعني ضمناً تكراراً لا نهائياً في بنية الدليل. وبإدخال خاصية إعادة الدخول، يُغيّر وجود وصلة دليل واحدة أو أكثر بنية نظام الملفات من شجرة بسيطة إلى رسم بياني مُوجّه ، لكن الربط المتكرر يزيد من تعقيد الطبيعة النظرية للرسم البياني من غير دوري إلى دوري. وبما أنه يُمكن الآن الوصول إلى الملفات والأدلة نفسها عبر مسارات متعددة، فإن التطبيقات التي تجتاز هياكل مُعاد الدخول أو متكررة بشكل ساذج قد تُعطي نتائج غير صحيحة أو غير متسقة، أو قد لا تنتهي أبداً. والأسوأ من ذلك، أنه في حالة الحذف المتكرر ، قد تُحاول هذه البرامج حذف الدليل الأصل للدليل الذي تجتازه حالياً.

لاحظ أن كلا الشرطين المذكورين أعلاه موجودان في نظام الروابط الصلبة المُنشأة على C:القرص في إعداد ويندوز الافتراضي. على سبيل المثال، يُحدد كل تثبيت لنظام ويندوز 10 المسار التكراري التالي:

C:\ProgramData\ C:\ProgramData\Application Data\ C:\ProgramData\Application Data\Application Data\ C:\ProgramData\Application Data\Application Data\Application Data\ C:\ProgramData\Application Data\Application Data\Application Data\Application Data\ C:\ProgramData\Application Data\Application Data\Application Data\Application Data\Application Data\ ...

كل اسم مسار إضافي في هذه المجموعة التي تبدو لا نهائية هو مسار صالح فعلي في نظام ويندوز يشير إلى الموقع نفسه. عمليًا، أسماء المسارات محدودة بحد 260 حرفًا في نظام DOS (أو 32767 حرفًا في الإصدارات الأحدث)، ولكن قد يؤدي الاقتطاع إلى أسماء مسارات وملفات غير مكتملة أو غير صالحة. عند أرشفة نسخة من تثبيت ويندوز، مع الحفاظ على روابط الدليل، إلى وحدة تخزين أخرى على نفس الجهاز - أو الأسوأ - على جهاز آخر ، قد تتضمن النسخة المؤرشفة مجلدات نشطة من التثبيت قيد التشغيل. على سبيل المثال، اعتمادًا على طريقة النسخ المستخدمة، X:\archive\...ستتضمن نسخة احتياطية من محرك أقراص ويندوز رابطًا X:\archive\Users\USERNAME\My Documentsثابتًا يشير إلى مجلد C:\Users\USERNAME\Documents\في التثبيت النشط الحالي.

على الرغم من بساطة المفهوم، إلا أن الشكل الثاني من حالات الإحالة الخاطئة للهدف المؤجل قد تكون له عواقب وخيمة. فعند نسخ أو نقل بنية مجلد أو دليل متناسقة ذاتيًا تحتوي على روابط صلبة تستخدم أسماء مسارات أحرف محركات الأقراص إلى مجلد آخر (أو عند إعادة تعيين حرف محرك الأقراص لمجلد ما بطريقة أخرى)، قد لا تشير هذه الروابط إلى الهدف المقابل في البنية المنسوخة . ومرة ​​أخرى، تعتمد النتائج على البرنامج المستخدم في النسخ؛ فبينما قد تتدخل بعض البرامج بتعديل أي روابط صلبة مدمجة بالكامل في النسخة للحفاظ على التناسق البنيوي، قد تتجاهل برامج أخرى الروابط الصلبة، أو تنسخها بدقة، أو حتى تخترقها، ناسخةً محتوياتها.

تحدث المشاكل الخطيرة إذا نُسخت الروابط الصلبة بدقة بحيث تصبح، في النسخة الجديدة، روابط صلبة عابرة للأقراص تشير إلى الملفات والمجلدات الأصلية على القرص المصدر. تُعدّ الروابط الصلبة العابرة للأقراص غير المقصودة، مثل الروابط الصلبة في مجلد "الأرشيف" التي لا تزال تشير إلى مواقع على القرص الأصلي (وفقًا لحرف محرك الأقراص)، كوارث وشيكة. على سبيل المثال، قد يؤدي حذف ما يُفترض لاحقًا أنه دليل أرشيف غير مستخدم على قرص نسخ احتياطي مهمل إلى حذف بيانات المستخدم النشطة أو ملفات النظام.

يتمثل أحد الإجراءات الوقائية لتجنب مخاطر استخدام أحرف محركات الأقراص في استخدام صيغة مسار GUID لوحدة التخزين، ^{[ 17 ]} بدلاً من المسارات التي تحتوي على أحرف محركات الأقراص، عند تحديد المسار المستهدف لوصلة دليل. على سبيل المثال، ضع في اعتبارك إنشاء اسم مستعار لـ X:\Some\Other\Pathat X:\Some\Path\Foo:

X:\Some\Path> linkd Foo X:\Some\Other\Path

كما ذُكر أعلاه، إذا نُقلت بنية المجلد التي تحتوي على الرابط الناتج إلى قرص ذي حرف محرك أقراص مختلف عن الحرف الافتراضي X:، أو إذا تم تغيير الحرف على محرك الأقراص X:نفسه، فإن محتوى البيانات في الموقع المستهدف يكون عرضةً للتلف العرضي أو الاستخدام الخبيث. يمكن لنسخة أكثر أمانًا من هذا الرابط التخفيف جزئيًا من هذا الخطر عن طريق الإشارة إلى وحدة التخزين المستهدفة باستخدام مُعرّف GUID الخاص بها (والذي يمكن اكتشافه بتشغيل fsutil volume listالأمر).

X:\Some\Path> linkd Foo \\?\Volume{12345678-abcd-1234-abcd-1234567890ab}\Some\Other\Path

يضمن القيام بذلك أن يظل التقاطع صالحًا في حالة X:تغيير حرف القيادة بأي وسيلة.

كإجراء استباقي لتجنب مشاكل وصلات الدليل، dir /AL /S /B "X:\Some\Path"يمكن استخدام الأمر للحصول على قائمة بجميع الروابط الصلبة "أسفل" موقع معين في نظام الملفات، وذلك لتحليلها بدقة قبل إجراء أي تعديلات لا رجعة فيها على نظام الملفات. مع أن كل رابط في القائمة الناتجة يبدأ اسمه بـ `<اسم_الرابط>` X:\Some\Path\، إلا أنه إذا احتوى أي من هذه الروابط الصلبة على هدف غير مشمول بـ `<اسم_الرابط>` X:\Some\Path، فهذا يعني أن النطاق المحدد قد تم تجاوزه، وأن الدليل الذي حددته لا يشمل الدليل المحدد بالكامل. لذا، يُنصح بتوخي الحذر الشديد في هذه الحالة، لأن الدليل المحدد قد يتضمن ملفات وأدلة موجودة على وحدات تخزين فعلية أخرى، أو أن مسار الوصول إلى جذر الدليل المحدد لا يشمله.

تمنع إعدادات الأمان الافتراضية في نظام التشغيل Windows المستخدمين غير الإداريين، بمن فيهم المستخدمون العاديون، من إنشاء روابط رمزية، ولكنها تسمح بإنشاء وصلات. يمكن تغيير هذا السلوك بتشغيل "secpol.msc"، وهي وحدة تحكم إدارة سياسة الأمان المحلية (ضمن: إعدادات الأمان\السياسات المحلية\تعيين حقوق المستخدم\إنشاء روابط رمزية). ويمكن تجاوز هذا القيد بتشغيل موجه الأوامر cmd.exe كمسؤول . بدءًا من إصدار Windows 10 Insider رقم 14972، أُزيل شرط امتيازات المسؤول في "وضع المطور" في Windows، مما يسمح بإنشاء روابط رمزية دون الحاجة إلى رفع مستوى وحدة التحكم إلى مسؤول. على مستوى واجهة برمجة التطبيقات (API)، يتم توفير علامة لهذا الغرض. ^{[ 18 ]}runasSYMBOLIC_LINK_FLAG_ALLOW_UNPRIVILEGED_CREATE

لا تدعم عملية بدء تشغيل نظام التشغيل ويندوز نقاط الربط، لذا من المستحيل إعادة توجيه بعض مجلدات النظام:

• ويندوز
• \Windows\System32
• \Windows\System32\Config

كما أن ملفات بدء تشغيل النظام الهامة الأخرى، مثل ملف صورة وضع السكون hiberfil.sys، لا تدعم إعادة التوجيه.

من الناحية التقنية، من الممكن إعادة توجيه مواقع مجلدات النظام غير الحرجة التالية:

• المستخدم
• المستندات والإعدادات
• \ProgramData
• \ملفات البرامج
• \Program Files (x86)

قد يؤدي ذلك إلى مشاكل في موثوقية نظام ويندوز أو توافقه على المدى الطويل. لا يُنصح بإنشاء روابط لمحرك أقراص آخر \Usersوتوجيهها \ProgramDataإليه، لأن ذلك يُعطّل التحديثات وتطبيقات متجر ويندوز. ^{[ 19 ]}

يؤدي إنشاء روابط لـ \Users أو \ProgramData \Program Filesأو \Program Files (x86)الإشارة إلى مواقع أخرى إلى تعطيل تثبيت أو ترقية نظام التشغيل Windows. ^{[ 20 ]}

يؤدي إنشاء وصلات \Program Filesأو الإشارة إلى محرك أقراص آخر إلى تعطيل خدمة\Program Files (x86) Windows القائمة على المكونات والتي تقوم بربط الملفات بشكل ثابت من مستودعها \Windows\SxS إلى دليل التثبيت الخاص بها.

لا يدعم برنامج تثبيت ويندوز\Windows\Installer الروابط الرمزية بشكل كامل. سيؤدي إعادة التوجيه إلى فشل معظم برامج تثبيت ويندوز المستندة إلى ملفات .msi مع ظهور الخطأ 2755 و/أو الخطأ 1632.

بما أن نظام التشغيل Windows XP يستخدم نفس إصدار تنسيق NTFS المستخدم في الإصدارات اللاحقة، فمن الممكن تفعيل دعم الروابط الرمزية فيه. لاستخدام الروابط الرمزية لنظام NTFS في نظامي التشغيل Windows 2000 وXP، يوجد برنامج تشغيل تابع لجهة خارجية يقوم بذلك عن طريق تثبيت نفسه كمرشح لنظام الملفات. ^{[ 21 ] [ 22 ]}