Файловая система WinFS: видение Microsoft

NTFS останется в Longhorn

NTFS формирует основу для WinFS. Связь между WinFS и NTFS контролируется с помощью ядра WinFS, которое обеспечивает функции администрирования и безопасности, а также взаимодействие со службами, схемами и моделями данных.

Microsoft не будет создавать новую файловую систему с нуля. Система Windows Future Storage (так расшифровывается WinFS - "грядущая система хранения") будет интегрирована в будущую ОС Longhorn в виде модульного расширения. Очень непростая технология индексирования базируется на реляционной базе данных. Однако в основе WinFS, по-прежнему, будет работать NTFS. Напомним, что эта система обладает намного большей надёжностью, чем FAT32, и способна работать с томами, размер которых исчисляется в терабайтах. Так что вопросы физического управления и организации файлов, по-прежнему, остаются в руках NTFS. Если говорить простым языком, WinFS отслеживает папки и файлы, позволяя ускорить поиск и получение данных на основе соответствующих параметров XML и, кроме всего прочего, различных критериев. Отметим, что любой, кто установит Longhorn на раздел FAT32, не получит наслаждение от футуристической системы работы с файлами, но также и не потеряет особой функциональности.

Перед нами - разумный компромисс между технологическими возможностями и требованиями миллионов разработчиков и пользователей, которые боятся несовместимости между старыми и новыми системами. Поэтому Longhorn сможет работать и со старыми приложениями. Вы, по-прежнему, можете установить на ваш жёсткий диск несколько операционных систем. Также возможен совместный доступ к файлам из Linux и Longhorn на общем разделе - вероятно, без WinFS.

Технологически Longhorn не привязан к WinFS. Операционная система будет вполне успешно работать и на томах FAT32. И наоборот, WinFS может быть использована и в других системах, к примеру, в будущем поколении серверных ОС Microsoft. Вполне возможна и реализация под Windows XP, учитывая, что в XP существуют практически все необходимые интерфейсы API. Microsoft, конечно, создаёт полностью новое окружение Win32 под названием WinFx, но также обещает и обратную совместимость.

Управление форматами файлов

Контекстное меню, зависящее от типа файла: система будет предоставлять для каждого типа соответствующие функции.

Основными задачами "добавления" к NTFS будут администрирование, организация и осуществление доступа к файлам. WinFS также будет заниматься синхронизацией и защитой файловых ресурсов. Однако Microsoft пока очень неохотно делится более подробной информацией.

До сегодняшнего времени всем версиям Windows, включая Windows XP, приходилось записывать файлы в определённые местоположения и использовать описательные параметры типа даты и формата. Этого достаточно для нахождения файлов в системе, если они были записаны Microsoft или принадлежат должным образом установленным приложениям.

Чтобы понять существующие слабости системы и будущие преимущества, приведём пример. Он доказывает слабость Windows XP по отношению к неизвестным файлам - и даже относится к файлам из собственных приложений системы. Наберите текстовый файл в Notepad ("Блокнот") и не забудьте где-нибудь в тексте добавить слово "Windows" - затем функция поиска легко найдёт этот файл по данному слову. Но постарайтесь изменить разрешение на какой-нибудь новый, придуманный формат - и вы ничего не найдёте. Windows будет пропускать этот файл, хотя критерии поиска не изменились, физически перед нами тот же файл, находящийся в том же месте и имеющий тот же самый текст.

Добавляем метаданные XML

Данный недостаток не так проявляет себя, если искать данные при помощи приложений третьих компаний. Поиск Windows XP неизменно базируется на файлах, поскольку структурированная организация массивов данных сегодня невозможна. В итоге пользователю приходится применять разные, иногда конкурирующие технологии поиска.

WinFS пытается унифицировать организацию и поиск нужных данных. Первым решением для этого является использование многомерного индекса данных. При этом используются аргументы XML, которые Windows добавляет к каждому файлу. Эти метаданные выходят за то, что сегодня понимают под индексированием. Информация, которая будет сопоставляться с файлом помимо расположения, размера, пользователя и даты создания, определяется пользователем и системой. При этом на помощь придут критерии, которые маркируют данные в зависимости от содержания. Как обещают, Windows также будет способна определять семантические связи, и поэтому система больше не будет рассматривать файлы как изолированные элементы. К примеру, следующее поколение Windows будет не только давать результаты текстового поиска, но также группировать их по релевантности и обеспечивать предварительный просмотр документа. В идеальном случае, пользователь получит ещё и соответствующие контакты, таблицы, ссылки в Интернете и локальной сети.

Перед нами образ операционной системы в форме реляционной базы данных, которая рассматривает всю хранимую информацию в виде записей. Но этот новый цифровой мир всё же имеет ряд ограничений. Во время прогрессивной процедуры индексации Windows может рассматривать метаданные только тех форматов файлов, которые система знает и может использовать. То есть к файлам, формат которых Windows не знаком, метаданные не будут автоматически добавляться.

WinFS изнутри

Сутью WinFS является, так называемая, модель данных. Под этим скрывается механизм, который постоянно администрирует и структурирует цифровые элементы или "предметы" (items), как упоминает Microsoft в данном контексте. Выбор этого слова неплох, поскольку предметы используют описательные элементы, выходящие за понятие файла. Следует понимать, что эти описательные элементы не присутствуют в файле, а полностью принадлежат и управляются WinFS. Так что физическая структура файлов на уровне NTFS не претерпевает каких-либо изменений. При данной схеме в качестве предметов можно регистрировать не только файлы, но и, скажем, контакты, любимые ссылки в Интернете, письма и т.д.

С точки зрения пользователей, предметы снимают необходимость в использовании физического места расположения файлов. Вместо этого Windows организует данные, в зависимости от их содержания, в виртуальные папки. При поиске данных пользовательские критерии типа "Все фотографии из отпусков за последние два года" теперь заменяют информацию о формате файла, авторе и расположении.

Microsoft реализовала меняющуюся модель предметов в WinFS. Разработчики могут сами определять предметы с помощью метаданных XML и указывать связи между предметами. При этом существует возможность, скажем, вывода всех документов данного автора вместе с информацией о его адресе и связанных с ним фотографиях.

Также можно менять дизайн опций просмотра в проводнике и команд, привязанных к определённым типам файлов. Разработчики могут оговаривать, к примеру, какие опции в контекстном меню будут появляться для определённых предметов, и какие будут использовать значки. Поэтому файловый проводник в Longhorn может осуществлять полностью новый ассортимент задач. Например, во время поиска разработчик может дополнительно указать выполнение команд, привязанных к предметам. Так, если пользователь осуществляет поиск по архиву электронной почты, то проводник может вызвать Outlook для подготовки и отсылки стандартного ответа - по щелчку мыши.

Вполне вероятно, можно ожидать связи между системой управления правами Microsoft и "безопасной компьютерной платформой следующего поколения" - Next Generation Secure Computer Base (NGSCB), которая уже присутствует в зачаточной форме в альфа-версии Longhorn. Возможно, в некоторый момент система будет способна классифицировать файлы по определённым критериям безопасности.

Схемы XML

Схемы XML определяют, как будут обрабатываться файлы с разными типами данных - в данном случае это адресные данные.

Набор описаний предметов находится в соответствующей схеме. Говоря простым языком, схемы находятся по иерархии выше предметов. Схемы XML определяют, какие данные Windows будет определять как документы, контакты, видео или аудио записи, а также какие контекстные связи существуют между разными типами предметов. Разработчики могут добавлять свои схемы для определения какой-либо информации в виде предметов - к примеру, для описания вложений в электронную почту.

Преимущество подобного подхода заключается в том, что WinFS использует метаданные для связи предметов со связанным содержанием - например, адресных данных и документов. Однако форматы файлов не потеряют своей значимости - они будут служить, помимо всего прочего, для привязки новых типов файлов (по расширениям) к существующему набору предметов.

Службы WinFS

База данных SQL хранит метаданные, нужные для индексации.

Помимо управления предметами, WinFS реализует и другие службы. Одна из них называется Info Agent и позволяет автоматизировать файловые задачи. К примеру, Info Agent может автоматически определять, какие из вложений электронной почты имеют потенциальный риск оказаться вирусами, при этом служба отправит запрос на свои дальнейшие действия, или, скажем, автоматически запустит антивирус для проверки вложения. Точно так же, Info Agent может автоматически удалять временные файлы размером меньше килобайта.

Microsoft понимает под Info Agent гибкий инструмент, способный унифицировать разные задачи. Диапазон возможностей Info Agent может изменяться по желанию пользователей. В памяти всплывает аналогия создания командных файлов .bat/.cmd, однако здесь Windows не только занимается выполнением строчек, но позволяет использовать ссылки. Пользователь может определить, какие системные задачи будут автоматически выполняться, если произойдёт какое-либо событие.

Синхронизация - это ещё одна служба, позволяющая сравнить определённые массивы данных (контакты, документы и т.д.) на нескольких дисках, разделах или внешних компьютерах. Самое замечательное в синхронизации это то, что с помощью соответствующих схем, она сможет обеспечить взаимодействие между несовместимыми прежде приложениями, например Outlook и CRM. Конечно, для этого разработчикам придётся сначала адаптировать гибкость системы к своим нуждам.

Виртуальные папки

Возможности создания перекрёстных ссылок могут использоваться во многих областях. Даже обычные пользователи смогут адаптировать различные функции управления файлами, типа поиска или проводника, под свои нужды. Но здесь всё немало зависит от инструментов, которые предложит Microsoft. На PDC в октябре мы увидели только наброски будущей системы. На разработку полнофункциональной версии могут уйти годы.