نظام الملفات NTFS

أصدرت مايكروسوفت خمسة إصدارات من نظام الملفات NTFS:

NTFS.sysيعتمد رقم الإصدار (مثل الإصدار 5.0 في نظام التشغيل ويندوز 2000) على إصدار نظام التشغيل؛ ويجب عدم الخلط بينه وبين رقم إصدار نظام الملفات NTFS (الإصدار 3.1 منذ ويندوز XP) . ^{[ 21 ] [ 22 ]}

على الرغم من أن الإصدارات اللاحقة من ويندوز أضافت ميزات جديدة متعلقة بنظام الملفات، إلا أنها لم تُغير نظام الملفات NTFS نفسه. فعلى سبيل المثال، طبّق ويندوز فيستا الروابط الرمزية في NTFS ، ونظام الملفات NTFS المعاملاتي ، وتقليص حجم الأقسام، والإصلاح الذاتي. ^{[ 23 ]} تُعدّ الروابط الرمزية في NTFS ميزة جديدة في نظام الملفات؛ أما باقي الميزات فهي ميزات جديدة لنظام التشغيل تستفيد من ميزات NTFS الموجودة مسبقًا.

على الرغم من أن إصدارات نظام الملفات NTFS المختلفة متوافقة تمامًا مع الإصدارات السابقة واللاحقة في معظمها ، إلا أن هناك اعتبارات تقنية لتركيب وحدات تخزين NTFS الأحدث على إصدارات أقدم من نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز. يؤثر هذا على إمكانية تشغيل نظامي تشغيل، وعلى محركات الأقراص الصلبة الخارجية المحمولة. على سبيل المثال، محاولة استخدام قسم NTFS مع ميزة "الإصدارات السابقة" ( نسخ الظل لوحدة التخزين ) في ويندوز على نظام تشغيل لا يدعمها ستؤدي إلى فقدان محتويات تلك الإصدارات السابقة. ^{[ 28 ]}

أداة سطر أوامر ويندوز المسماة convert.exe تُتيح تحويل أنظمة الملفات المدعومة إلى NTFS، بما في ذلك HPFS (فقط على ويندوز NT 3.1 و3.5 و3.51)، و FAT16 وFAT32 (على ويندوز 2000 والإصدارات الأحدث). يتم التحويل في مكانه، أي أن الملفات الموجودة تبقى في مكانها ولا تُستبدل أثناء العملية. لا يمكن التراجع عن هذه العملية إلا بإعادة تهيئة القرص وكتابة الملفات من جديد. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

تضمن نظام التشغيل FreeBSD 3.2، الذي صدر في مايو 1999، دعمًا لنظام الملفات NTFS للقراءة فقط، والذي كتبه سيمين أوستيمينكو. ^{[ 31 ] [ 32 ]} نُقل هذا التطبيق إلى نظام NetBSD بواسطة كريستوس زولاس وجارومير دوليتشيك، وأُصدر مع NetBSD 1.5 في ديسمبر 2000. ^{[ 33 ]} كما نُقل تطبيق FreeBSD لنظام NTFS إلى نظام OpenBSD بواسطة جوليان بورديه، ويُوفر دعمًا أصليًا لنظام NTFS للقراءة فقط بشكل افتراضي على منصات i386 وamd64 بدءًا من الإصدار 4.9 الصادر في 1 مايو 2011.  .^{[ 34 ] [ 32 ]}

تتضمن إصدارات نواة لينكس 2.1.74 والإصدارات الأحدث برنامج تشغيل من تطوير مارتن فون لويس، قادر على قراءة أقسام نظام الملفات NTFS؛ ^{[ 35 ]} بينما تحتوي إصدارات النواة 2.5.11 والإصدارات الأحدث على برنامج تشغيل جديد من تطوير أنطون ألتابارماكوف ( جامعة كامبريدج ) وريتشارد روسون، يدعم قراءة الملفات. ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 35 ]} أُضيفت إمكانية الكتابة إلى الملفات مع إصدار النواة 2.6.15 في عام 2006، والذي يسمح للمستخدمين بالكتابة إلى الملفات الموجودة، ولكنه لا يسمح بإنشاء ملفات جديدة. ^{[ 38 ]} دُمج برنامج تشغيل NTFS الخاص بشركة Paragon (انظر أدناه) في إصدار النواة 5.15، وهو يدعم القراءة والكتابة على الملفات العادية والمضغوطة والمتفرقة، بالإضافة إلى إعادة تشغيل سجل العمليات. ^{[ 39 ]}

NTFS-3G هو تطبيق مجاني لنظام الملفات NTFS، مرخص بموجب رخصة جنو العمومية (GPL)، ومبني على منصة FUSE. طُوّر في البداية كبرنامج تشغيل لنواة لينكس بواسطة سزابولكس سزاكاسيتس. أُعيدت كتابته كبرنامج FUSE ليعمل على أنظمة أخرى يدعمها FUSE، مثل macOS وFreeBSD وNetBSD و OpenBSD [ ^{40 ] و} Solaris و QNX و Haiku ^{[ 41 ]} ، ويتيح قراءة وكتابة أقسام NTFS. كما يتوفر إصدار تجاري مُحسّن الأداء من NTFS-3G، يُسمى " Tuxera NTFS for Mac"، من مطوري NTFS-3G. ^{[ 42 ]}

يوجد برنامج Captive NTFS ، وهو برنامج تشغيل "تغليف" يستخدم برنامج التشغيل ntfs.sys الخاص بنظام التشغيل Windows ، لنظام Linux. تم بناؤه كبرنامج نظام ملفات في مساحة المستخدم (FUSE) وتم إصداره بموجب رخصة GPL، ولكن توقف العمل على Captive NTFS في عام 2006. ^{[ 43 ]}

تحتوي إصدارات نواة لينكس 5.15 وما بعدها على NTFS3، وهو برنامج تشغيل NTFS للقراءة والكتابة يعمل بكامل طاقته ويعمل على إصدارات NTFS حتى 3.1 ويتم صيانته بشكل أساسي بواسطة مجموعة برامج Paragon .

تضمن نظام التشغيل Mac OS X 10.3 تطبيقًا للقراءة فقط لنظام الملفات NTFS من FreeBSD، من تطوير أوستيمينكو. ثم في عام 2006، استعانت آبل بأنتون ألتابارماكوف لكتابة تطبيق جديد لنظام الملفات NTFS لنظام التشغيل Mac OS X 10.6 . ^{[ 44 ]} يتوفر دعم الكتابة الأصلي لنظام الملفات NTFS في الإصدار 10.6 والإصدارات اللاحقة، ولكنه غير مُفعّل افتراضيًا، مع وجود حلول بديلة لتفعيل هذه الخاصية. ومع ذلك، تشير تقارير المستخدمين إلى أن هذه الخاصية غير مستقرة وتميل إلى التسبب في أعطال في نواة النظام . ^{[ 45 ]}

تبيع شركة Paragon Software Group برنامج تشغيل للقراءة والكتابة يُسمى NTFS لنظام التشغيل Mac ، ^{[ 46 ]} وهو مُضمن أيضًا في بعض طرازات محركات الأقراص الصلبة من Seagate . ^{[ 47 ]}

تدعم حزمة NetDrive لنظام التشغيل OS/2 (ومشتقاته مثل eComStation و ArcaOS ) إضافةً تسمح بالوصول للقراءة والكتابة إلى وحدات تخزين NTFS. ^{[ 48 ] [ 49 ]}

يوجد برنامج تشغيل مجاني للاستخدام الشخصي للقراءة/الكتابة لنظام التشغيل MS-DOS من شركة Avira يُسمى "NTFS4DOS". ^{[ 50 ] [ 51 ]}

قامت شركة Ahead Software بتطوير برنامج تشغيل "NTFSREAD" (الإصدار 1.200) لنظام DR-DOS 7.0x بين عامي 2002 و2004. وكان جزءًا من برنامج Nero Burning ROM الخاص بهم .

في نظام الملفات NTFS، يُخصص لكل ملف أو مجلد مُعرّف أمان يُحدد مالكه ويحتوي على قائمتين للتحكم في الوصول (ACLs). تُحدد قائمة التحكم الأولى، المسماة قائمة التحكم في الوصول التقديرية (DACL)، بدقة أنواع التفاعلات المسموح بها أو الممنوعة (مثل القراءة والكتابة والتنفيذ والحذف) لكل مستخدم أو مجموعة مستخدمين. على سبيل المثال، C:\Program Filesيمكن لجميع المستخدمين قراءة الملفات الموجودة في المجلد وتنفيذها، ولكن لا يمكن تعديلها إلا بواسطة مستخدم يتمتع بصلاحيات إدارية. ^{[ 52 ]} يُضيف نظام التشغيل Windows Vista معلومات التحكم في الوصول الإلزامية إلى قوائم التحكم في الوصول التقديرية. وتُعد قوائم التحكم في الوصول التقديرية محور التركيز الرئيسي لنظام التحكم في حساب المستخدم في Windows Vista والإصدارات الأحدث.

تحدد قائمة التحكم بالوصول الثانية، المسماة قائمة التحكم بالوصول للنظام (SACL)، التفاعلات التي ستخضع للمراجعة مع الملف أو المجلد، وما إذا كان ينبغي تسجيلها عند نجاح النشاط أو فشله أو كليهما. على سبيل المثال، يمكن تفعيل المراجعة على الملفات الحساسة لشركة ما، لكي يتمكن مديروها من معرفة متى يحاول شخص ما حذفها أو نسخها، وما إذا نجح في ذلك. ^{[ 52 ]}

يوفر نظام تشفير الملفات (EFS) تشفيرًا شفافًا للمستخدم لأي ملف أو مجلد على وحدة تخزين NTFS. ^{[ 53 ]} يعمل EFS بالتزامن مع خدمة EFS، وواجهة برمجة تطبيقات التشفير (CryptoAPI) من مايكروسوفت، ومكتبة وقت تشغيل نظام ملفات EFS (FSRTL). يعمل EFS عن طريق تشفير الملف باستخدام مفتاح متماثل مجمع (يُعرف أيضًا باسم مفتاح تشفير الملف، أو FEK)، والذي يُستخدم لأنه يستغرق وقتًا أقل نسبيًا لتشفير وفك تشفير كميات كبيرة من البيانات مقارنةً باستخدام تشفير المفتاح غير المتماثل . يُشفّر المفتاح المتماثل المستخدم لتشفير الملف باستخدام مفتاح عام مرتبط بالمستخدم الذي قام بتشفير الملف، وتُخزّن هذه البيانات المشفرة في دفق بيانات بديل للملف المشفر. لفك تشفير الملف، يستخدم نظام الملفات المفتاح الخاص للمستخدم لفك تشفير المفتاح المتماثل المخزن في دفق البيانات. ثم يستخدم المفتاح المتماثل لفك تشفير الملف. نظرًا لأن هذه العملية تتم على مستوى نظام الملفات، فهي شفافة للمستخدم. ^{[ 54 ]} كذلك، في حال فقدان المستخدم لمفتاحه، تم دمج دعم مفاتيح فك تشفير إضافية في نظام EFS، بحيث يمكن لبرنامج الاسترداد الوصول إلى الملفات عند الحاجة. يُعد التشفير والضغط اللذان يوفرهما نظام NTFS متنافيين، أي لا يمكن استخدامهما لنفس الملفات في الوقت نفسه؛ ومع ذلك، يمكن استخدام NTFS لأحدهما وأداة خارجية للآخر.

لا يتوفر دعم EFS في إصدارات Windows الأساسية والمنزلية وMediaCenter، ويجب تفعيله بعد تثبيت إصدارات Windows الاحترافية والمتطورة والخادم أو باستخدام أدوات نشر المؤسسات داخل نطاقات Windows.

نظام الملفات NTFS هو نظام ملفات مُسجّل، ويستخدم سجل NTFS ( ملف السجل $LogFile ) لتسجيل تغييرات البيانات الوصفية على وحدة التخزين. هذه ميزة لا يوفرها نظام FAT، وهي بالغة الأهمية لنظام NTFS لضمان اتساق هياكل بياناته الداخلية المعقدة في حالة تعطل النظام أو عمليات نقل البيانات التي تُجريها واجهة برمجة تطبيقات إلغاء التجزئة ، وللسماح بسهولة بالتراجع عن التغييرات غير المُلتزم بها في هياكل البيانات الحيوية هذه عند إعادة تحميل وحدة التخزين. ومن أبرز الهياكل المتأثرة: خريطة تخصيص وحدة التخزين، والتعديلات على سجلات MFT مثل نقل بعض السمات ذات الطول المتغير المخزنة في سجلات MFT وقوائم السمات، وفهارس الدلائل ووصفات الأمان .

لقد تطور تنسيق ( $LogFile ) عبر عدة إصدارات:

يؤدي عدم توافق إصدارات ملف السجل $LogFile المُطبقة في أنظمة التشغيل Windows 8 و Windows 10 و Windows 11 إلى منع نظام Windows 7 (والإصدارات الأقدم من Windows) من التعرّف على الإصدار 2.0 من ملف السجل $LogFile . يتم توفير التوافق مع الإصدارات السابقة عن طريق الرجوع إلى الإصدار 1.1 من ملف السجل $LogFile عند فصل وحدة تخزين NTFS بشكل صحيح. ثم يتم تحديثه مرة أخرى إلى الإصدار 2.0 عند تركيبه على إصدار متوافق من Windows. مع ذلك، عند وضع النظام في وضع الإسبات على القرص في حالة تسجيل الخروج (المعروفة أيضًا باسم التمهيد المختلط أو التمهيد السريع، وهو مُفعّل افتراضيًا)، لا يتم فصل أنظمة الملفات المُركّبة، وبالتالي لا يتم الرجوع إلى الإصدار 1.1 من ملف السجل $LogFile لأي نظام ملفات نشط. يؤدي عدم قدرة إصدارات Windows الأقدم من 8.0 على معالجة الإصدار 2.0 من ملف السجل $LogFile إلى استدعاء غير ضروري لأداة إصلاح القرص CHKDSK . يُعدّ هذا الأمر مصدر قلقٍ خاص في سيناريوهات الإقلاع المتعدد التي تتضمن إصدارات ويندوز السابقة واللاحقة للإصدار 8.0، أو عند نقل جهاز تخزين بشكل متكرر بين الإصدارات القديمة والحديثة. يوجد إعداد في سجل ويندوز لمنع الترقية التلقائية لملف السجل $LogFile إلى الإصدار الأحدث. كما يمكن معالجة المشكلة بتعطيل خاصية الإقلاع المختلط. ^{[ 55 ]}

سجل رقم تسلسل التحديث ( USN Journal ) هو ميزة لإدارة النظام تُسجل (في $Extend\$UsnJrnl ) التغييرات التي تطرأ على الملفات والجداول والمجلدات على وحدة التخزين، بالإضافة إلى سماتها المختلفة وإعدادات الأمان الخاصة بها. يُتاح هذا السجل للتطبيقات لتتبع التغييرات التي تطرأ على وحدة التخزين. ^{[ 56 ]} يمكن تفعيل هذا السجل أو تعطيله على وحدات التخزين غير النظامية. ^{[ 57 ]}

تتيح ميزة الارتباط الصلب إمكانية الإشارة مباشرةً إلى محتويات الملف نفسه باستخدام أسماء ملفات مختلفة. ولا يمكن للارتباطات الصلبة أن ترتبط إلا بالملفات الموجودة في وحدة التخزين نفسها، لأن لكل وحدة تخزين جدول ملفات رئيسي خاص بها . وقد أُضيفت الارتباطات الصلبة في الأصل لدعم نظام POSIX الفرعي في نظام التشغيل Windows NT. ^{[ 58 ]}

على الرغم من أن الروابط الصلبة تستخدم سجل MFT نفسه ( inode ) الذي يسجل بيانات تعريف الملف مثل حجم الملف وتاريخ تعديله وخصائصه، فإن نظام NTFS يخزن هذه البيانات مؤقتًا في مدخل الدليل لتحسين الأداء. هذا يعني أنه عند سرد محتويات دليل باستخدام واجهات برمجة التطبيقات FindFirstFile/FindNextFile (المكافئة لواجهات برمجة التطبيقات opendir/readdir في POSIX)، فإن البرنامج الذي يسرد محتويات الدليل سيتلقى أيضًا هذه المعلومات المخزنة مؤقتًا، بالإضافة إلى الاسم وinode. مع ذلك، قد لا يرى البرنامج معلومات محدثة، حيث لا يُضمن تحديث هذه المعلومات إلا عند إغلاق الملف، وعندها فقط للدليل الذي فُتح منه الملف. ^{[ 59 ]} هذا يعني أنه في حال وجود أسماء متعددة لملف عبر روابط صلبة، فإن تحديث ملف باستخدام اسم واحد لا يُحدّث البيانات المخزنة مؤقتًا المرتبطة بالاسم الآخر. يمكن للبرنامج الحصول على بيانات محدثة باستخدام GetFileInformationByHandle (المكافئة لدالة fstat في POSIX). يمكن القيام بذلك باستخدام مقبض ليس لديه حق الوصول إلى الملف نفسه (تمرير الصفر إلى CreateFile لـ dwDesiredAccess)، وإغلاق هذا المقبض له تأثير عرضي يتمثل في تحديث المعلومات المخزنة مؤقتًا.

يستخدم نظام التشغيل ويندوز الروابط الصلبة لدعم أسماء الملفات القصيرة (8.3) في نظام الملفات NTFS. يُعد دعم نظام التشغيل ضروريًا لوجود تطبيقات قديمة لا تعمل إلا مع أسماء الملفات القصيرة (8.3)، ولكن يمكن تعطيل هذا الدعم. في هذه الحالة، يُضاف سجل اسم ملف إضافي وإدخال دليل، ولكن يتم ربط كل من اسم الملف القصير (8.3) واسم الملف الطويل وتحديثهما معًا، على عكس الرابط الصلب العادي.

يحتوي نظام ملفات NTFS على حد أقصى يبلغ 1023 رابطًا صلبًا في الملف الواحد. ^{[ 60 ]}

تتيح تدفقات البيانات البديلة ربط أكثر من تدفق بيانات باسم ملف واحد ( تفرع )، باستخدام التنسيق "اسم الملف:اسم التدفق" (مثل "text.txt:extrastream"). لا تُعرض هذه التدفقات للمستخدمين، ولا يمكن تعديلها من قِبلهم، عبر أي تطبيق بواجهة رسومية مُدمجة في نظام ويندوز افتراضيًا، مما يُخفي وجودها عن معظم المستخدمين. ورغم أنها مُصممة لتوفير بيانات وصفية مفيدة ، إلا أن طبيعتها المُعقدة تجعلها مكانًا مُحتملًا لإخفاء البرامج الضارة، وبرامج التجسس، وسجل تصفح الإنترنت غير المرئي، وغيرها من المعلومات غير المرغوب فيها.

لا تظهر التدفقات البديلة في مستكشف ويندوز، ولا يُحتسب حجمها ضمن حجم الملف. عند نسخ الملف أو نقله إلى نظام ملفات آخر لا يدعم تدفقات البيانات البديلة (ADS)، يُنبه المستخدم إلى أنه لا يمكن الاحتفاظ بتدفقات البيانات البديلة. لا يُقدم هذا التنبيه عادةً عند إرفاق الملف برسالة بريد إلكتروني أو تحميله إلى موقع ويب. لذا، قد يُسبب استخدام التدفقات البديلة للبيانات الهامة مشاكل. توفر مايكروسوفت أداة قابلة للتنزيل تُسمى Streams ^{[ 61 ]} لعرض التدفقات على وحدة تخزين مُحددة. بدءًا من ويندوز باور شيل 3.0 ^{[ 62 ]} ، يُمكن إدارة تدفقات البيانات البديلة (ADS) مباشرةً باستخدام ستة أوامر cmdlets: Add-Content، Clear-Content، Get-Content، Get-Item، Remove-Item، Set-Content ^{[ 63 ] .}

Zone.Identifierيُضيف متصفح إنترنت إكسبلورر ومعظم المتصفحات الأخرى ملفًا صغيرًا يُسمى "علامة الويب" لتمييز الملفات التي يتم تنزيلها من مواقع خارجية على أنها قد تكون غير آمنة للتشغيل؛ وعندها يطلب النظام المحلي تأكيد المستخدم قبل فتحها. ^{[ 64 ]} وعندما يُشير المستخدم إلى أنه لم يعد يرغب في ظهور مربع حوار التأكيد هذا، يتم حذف هذه العلامة. تُعرف هذه الخاصية أيضًا باسم " علامة الويب ". ^{[ 65 ] [ 66 ]} كما تقوم جميع متصفحات الويب المبنية على كروميوم (مثل جوجل كروم ) وفايرفوكسZone.Identifier بكتابة هذا الملف إلى الملفات التي تم تنزيلها.

استخدمت البرامج الضارة تدفقات البيانات البديلة لإخفاء التعليمات البرمجية. ^{[ 67 ]} منذ أواخر العقد الأول من الألفية الثانية، بدأت بعض برامج فحص البرامج الضارة وغيرها من الأدوات المتخصصة في فحص تدفقات البيانات البديلة. ونظرًا للمخاطر المرتبطة بهذه التدفقات، لا سيما ما يتعلق منها بالخصوصية وتدفق البيانات Zone.Identifier، توجد برامج مصممة خصيصًا لإزالة تدفقات البيانات من الملفات (تدفقات معينة يُحتمل أن تكون خطرة أو جميعها) بطريقة سهلة الاستخدام. ^{[ 68 ]}

تم تقديم ميزة NTFS Streams في نظام التشغيل Windows NT 3.1 ، لتمكين خدمات Macintosh (SFM) من تخزين فروع الموارد . على الرغم من أن الإصدارات الحالية من Windows Server لم تعد تتضمن SFM، إلا أن منتجات بروتوكول ملفات Apple (AFP) التابعة لجهات خارجية (مثل ExtremeZ-IP من GroupLogic ) لا تزال تستخدم هذه الميزة في نظام الملفات.

يتم تفعيل الضغط على مستوى كل مجلد أو ملف على حدة من خلال ضبط خاصية "مضغوط". عند تفعيل الضغط على مجلد، تُضغط أي ملفات تُنقل أو تُحفظ فيه تلقائيًا باستخدام خوارزمية LZNT1 (وهي نسخة معدلة من LZ77 ). ^{[ 69 ]} صُممت خوارزمية الضغط لدعم أحجام مجموعات تصل إلى 4  كيلوبايت؛ وعندما يتجاوز حجم المجموعة 4  كيلوبايت على وحدة تخزين NTFS، لا يكون ضغط NTFS متاحًا. ^{[ 70 ]} تُضغط البيانات في أجزاء مكونة من 16 مجموعة (  بحجم يصل إلى 64 كيلوبايت)؛ إذا قلل الضغط  حجم البيانات من 64 كيلوبايت إلى 60  كيلوبايت أو أقل، فإن NTFS يتعامل مع الصفحات غير الضرورية بحجم 4  كيلوبايت كمجموعات ملفات متفرقة فارغة - أي لا تُكتب. يتيح ذلك أوقات وصول عشوائي معقولة، حيث يتعين على نظام التشغيل فقط تتبع سلسلة الأجزاء.

تُحقق تقنية الضغط أفضل النتائج مع الملفات ذات المحتوى المتكرر، والتي نادرًا ما تُكتب، والتي عادةً ما يتم الوصول إليها بشكل متسلسل، والتي لا تُضغط هي نفسها. يمكن لأنظمة المستخدم الواحد ذات مساحة القرص الصلب المحدودة الاستفادة من ضغط نظام الملفات NTFS للملفات الصغيرة، التي يتراوح حجمها من 4  كيلوبايت إلى 64  كيلوبايت أو أكثر، وذلك حسب قابلية الضغط.  تُخزن الملفات التي يقل حجمها عن 900 بايت تقريبًا ضمن مدخل الدليل في جدول الملفات الرئيسي (MFT) . ^{[ 3 ]}

بالنسبة لأنظمة التشغيل الأخرى غير ويندوز، تدعم جميع إصدارات برنامج تشغيل NTFS-3G قراءة الملفات المضغوطة وفقًا لمطوريها، ولكن دعم إضافة البيانات إلى الملفات المضغوطة، أي إضافة بيانات جديدة مما يؤدي إلى زيادة حجم الملف، أُضيف في نوفمبر 2009. أما الكتابة فوق البيانات المضغوطة الموجودة فهي مدعومة منذ أغسطس 2010. ^{[ 71 ]} تستخدم برامج مختلفة ضغط ملفات NTFS، مثل CompactGUI . ^{[ 72 ]}

منذ نظام التشغيل ويندوز 10 ، قدمت مايكروسوفت نظام ضغط ملفات جديدًا يعتمد على خوارزمية XPRESS بأحجام كتل 4 كيلوبايت/8 كيلوبايت/16 كيلوبايت ^{[ 77 ]} وخوارزمية LZX ^{[ 78 ]} ؛ وكلاهما عبارة عن نسخ معدلة من خوارزمية LZ77 مُحسّنة بتشفير إنتروبيا هوفمان وتشفير النطاق ، وهما ميزتان كانتا تفتقر إليهما خوارزمية LZNT1. وقد استُخدمت خوارزميات الضغط هذه من تنسيق صور ويندوز (ملف WIM).

تستخدم ميزة CompactOS نظام ضغط جديدًا يقلل من استخدام القرص عن طريق ضغط ملفات نظام ويندوز. ^{[ 79 ]} لا يُعد CompactOS امتدادًا لضغط ملفات NTFS ولا يستخدم سمة "مضغوط"؛ بل يُحدد نقطة إعادة تحليل على كل ملف مضغوط باستخدام علامة WOF (مرشح تراكب ويندوز). ^{[ 80 ]} ولكن تُخزن البيانات الفعلية في دفق بيانات بديل يُسمى "WofCompressedData"، والذي يُفك ضغطه أثناء التشغيل بواسطة برنامج تشغيل مرشح نظام ملفات WOF ، والملف الرئيسي هو ملف فارغ متفرق . ^{[ 80 ]} هذا التصميم مُخصص للقراءة فقط، لذا فإن أي كتابة إلى الملفات المضغوطة تؤدي إلى فك ضغطها تلقائيًا. ^{[ 80 ] [ 81 ] [ 82 ]}

يُستخدم ضغط CompactOS من قِبل مُصنّعي المعدات الأصلية الذين يُعدّون صور نظام التشغيل باستخدام /compactعلامة DISMالأداة في Windows ADK ، ^{[ 83 ]} ولكن يُمكن أيضًا تفعيله يدويًا لكل ملف باستخدام /exeعلامة compactالأمر. ^{[ 84 ]} تتجنب خوارزمية CompactOS تجزئة الملفات عن طريق كتابة البيانات المضغوطة في أجزاء متجاورة، على عكس ضغط NTFS الأساسي.

يُعد ضغط الملفات في نظام CompactOS نسخةً مُحسّنة من ميزة WIMBoot التي طُرحت في نظام التشغيل Windows 8.1 . تُقلل WIMBoot من استخدام مساحة القرص في نظام Windows عن طريق الاحتفاظ بملفات النظام في صورة WIM مضغوطة على قسم قرص مخفي منفصل . ^{[ 85 ]} على غرار CompactOS، لا تحتوي مجلدات نظام Windows إلا على ملفات متفرقة مُعلّمة بنقطة إعادة تحليل تحمل علامة WOF، ويقوم برنامج تشغيل Windows Overlay Filter بفك ضغط محتويات الملفات أثناء التشغيل من صورة WIM. مع ذلك، تُعد WIMBoot أقل فعالية من CompactOS، حيث يتطلب الأمر كتابة الإصدارات المُحدّثة من ملفات النظام إلى قسم النظام، مما يستهلك مساحة من القرص. ^{[ 80 ]}

الملفات المتفرقة هي ملفات تتخللها مقاطع فارغة لا تُستخدم فيها مساحة تخزين فعلية. بالنسبة للتطبيقات، يبدو الملف كملف عادي، حيث تُعرض المناطق الفارغة على أنها مناطق مملوءة بالأصفار؛ ويحتفظ نظام الملفات بقائمة داخلية لهذه المناطق لكل ملف متفرق. ^{[ 86 ]} لا يتضمن الملف المتفرق بالضرورة مناطق أصفار متفرقة؛ فصفة "ملف متفرق" تعني فقط أن الملف مسموح له باحتوائها.

على سبيل المثال، قد تستخدم تطبيقات قواعد البيانات ملفات متفرقة. ^{[ 87 ]} وكما هو الحال مع الملفات المضغوطة، لا تُؤخذ الأحجام الفعلية للملفات المتفرقة في الاعتبار عند تحديد حدود الحصص. ^{[ 88 ]}

تحتفظ خدمة نسخ الظل لوحدة التخزين (VSS) بنسخ تاريخية من الملفات والمجلدات على وحدات تخزين NTFS عن طريق نسخ البيانات القديمة والجديدة إلى نسخة الظل باستخدام تقنية النسخ عند الكتابة . ويمكن للمستخدم لاحقًا طلب استعادة نسخة سابقة. كما يتيح ذلك لبرامج النسخ الاحتياطي للبيانات أرشفة الملفات التي يستخدمها نظام الملفات حاليًا.

قدّم نظام التشغيل ويندوز فيستا أيضًا ميزة النسخ الظلية الدائمة لاستخدامها مع ميزتي استعادة النظام والإصدارات السابقة . مع ذلك، تُحذف هذه النسخ الظلية الدائمة عند قيام نظام تشغيل أقدم بتثبيت وحدة تخزين NTFS. يحدث هذا لأن نظام التشغيل الأقدم لا يدعم تنسيق النسخ الظلية الدائمة الأحدث. ^{[ 28 ]}

ابتداءً من نظام التشغيل ويندوز فيستا، يمكن للتطبيقات استخدام نظام الملفات NTFS المعاملاتي (TxF) لتجميع التغييرات المتعددة على الملفات في معاملة واحدة. تضمن هذه المعاملة إما حدوث جميع التغييرات أو عدم حدوث أي منها، ولن يرى أي تطبيق خارج المعاملة هذه التغييرات حتى يتم تثبيتها. ^{[ 89 ]}

يستخدم تقنيات مماثلة لتلك المستخدمة في نسخ الظل لوحدة التخزين (أي النسخ عند الكتابة) لضمان إمكانية التراجع الآمن عن البيانات التي تمت الكتابة فوقها، وسجل CLFS لتمييز المعاملات التي لم يتم الالتزام بها بعد، أو تلك التي تم الالتزام بها ولكن لم يتم تطبيقها بالكامل بعد (في حالة تعطل النظام أثناء الالتزام من قبل أحد المشاركين).

لا يقتصر نظام NTFS المعاملاتي على وحدة تخزين NTFS المحلية فحسب، بل يشمل أيضًا بيانات أو عمليات معاملاتية أخرى في مواقع أخرى، مثل البيانات المخزنة في وحدات تخزين منفصلة، ​​أو سجل النظام المحلي، أو قواعد بيانات SQL، أو الحالات الحالية لخدمات النظام أو الخدمات البعيدة. تُنسق هذه المعاملات على مستوى الشبكة مع جميع المشاركين باستخدام خدمة محددة، وهي DTC ، لضمان حصول جميع المشاركين على نفس حالة الالتزام، ولنقل التغييرات التي تم التحقق منها من قِبل أي مشارك (بحيث يمكن للآخرين إبطال ذاكرات التخزين المؤقتة المحلية الخاصة بهم للبيانات القديمة أو التراجع عن تغييراتهم الجارية غير الملتزمة). يسمح نظام NTFS المعاملاتي، على سبيل المثال، بإنشاء أنظمة ملفات موزعة متسقة على مستوى الشبكة، بما في ذلك ذاكرات التخزين المؤقتة المحلية، سواءً كانت مباشرة أو غير متصلة بالإنترنت.

تنصح مايكروسوفت الآن بعدم استخدام TxF: "توصي مايكروسوفت بشدة المطورين باستخدام وسائل بديلة" لأن "TxF قد لا يكون متاحًا في الإصدارات المستقبلية من مايكروسوفت ويندوز". ^{[ 90 ]}

تم تقديم نظام حصص القرص في الإصدار الثالث من نظام الملفات NTFS. يسمح هذا النظام لمسؤول جهاز الكمبيوتر الذي يعمل بنظام تشغيل ويندوز يدعم NTFS بتحديد حد أقصى لمساحة القرص التي يمكن للمستخدمين استخدامها. كما يسمح للمسؤولين بتتبع مقدار مساحة القرص التي يستخدمها كل مستخدم. يمكن للمسؤول تحديد مستوى معين من مساحة القرص التي يمكن للمستخدم استخدامها قبل تلقيه تحذيرًا، ثم منعه من الوصول بمجرد بلوغه الحد الأقصى المسموح به. لا تأخذ حصص القرص في الاعتبار ضغط الملفات الشفاف في نظام NTFS ، في حال تفعيله. ستتمكن التطبيقات التي تستعلم عن مقدار المساحة الحرة من رؤية مقدار المساحة الحرة المتبقية للمستخدم الذي تم تطبيق حصة عليه.

تم تقديم نقاط إعادة تحليل نظام الملفات NTFS في الإصدار الثالث، وتُستخدم هذه النقاط بربط علامة إعادة تحليل في سمة مساحة المستخدم لملف أو مجلد. تتضمن مايكروسوفت عدة علامات افتراضية، منها الروابط الرمزية ، ونقاط وصل المجلدات ، ونقاط تحميل وحدات التخزين . عندما يقوم مدير الكائنات بتحليل اسم نظام الملفات ويصادف سمة إعادة تحليل، فإنه يعيد تحليل الاسم، ويمرر بيانات إعادة التحليل التي يتحكم بها المستخدم إلى كل برنامج تشغيل مرشح لنظام الملفات مُحمّل في ويندوز. يفحص كل برنامج تشغيل مرشح بيانات إعادة التحليل لمعرفة ما إذا كانت مرتبطة بنقطة إعادة التحليل تلك، وإذا وجد تطابقًا، فإنه يعترض طلب نظام الملفات وينفذ وظيفته الخاصة.

يخزن نظام الملفات NTFS سمات التاريخ والوقت كعدد صحيح 64 بت ^{[ b ]} يحسب فترات زمنية مدتها 100 نانوثانية بدءًا من عام 1601، وفقًا لعصر نظام التشغيل Windows NT. تم اختيار عام 1601 لمواءمة بداية نطاق التاريخ مع التقويم الميلادي لتسهيل الحسابات، نظرًا لأن التقويم الميلادي يعمل بدورة مدتها 400 عام، وكانت دورة 1601-2000 هي الدورة النشطة وقت تصميم نظام التشغيل Windows NT. ^{[ 91 ]}

يسجل نظام الملفات NTFS أربعة أنواع من الطوابع الزمنية: وقت إنشاء الملف (يُفسر على أنه "وقت الميلاد" في نظام لينكس)، ووقت آخر تعديل، ووقت آخر تعديل لسجل MFT (يُفسر على أنه "وقت التغيير" في نظام لينكس)، ووقت آخر وصول. كل من هذه الأوقات له نفس الدقة الزمنية البالغة 100 نانوثانية.

^{[ 7 ]}

ابتداءً من نظام التشغيل ويندوز فيستا ، أضافت مايكروسوفت ميزةً مدمجةً لتقليص أو توسيع الأقسام. مع ذلك، لا تنقل هذه الميزة أجزاء ملفات الترحيل أو الملفات التي تم تحديدها على أنها غير قابلة للنقل، لذا فإن تقليص حجم وحدة التخزين غالبًا ما يتطلب نقل أو تعطيل أي ملف ترحيل ، وفهرس بحث ويندوز ، وأي نسخة ظل يستخدمها استعادة النظام . تتوفر أدوات خارجية متنوعة قادرة على تغيير حجم أقسام نظام الملفات NTFS.

منذ عام 2017، تشترط مايكروسوفت أن يكون هيكل ملفات OneDrive موجودًا على قرص NTFS. ^{[ 92 ]} ويعود ذلك إلى أن ميزة "الملفات عند الطلب" في OneDrive تستخدم نقاط إعادة تحليل NTFS لربط الملفات والمجلدات المخزنة في OneDrive بنظام الملفات المحلي، مما يجعل الملف أو المجلد غير قابل للاستخدام مع أي إصدار سابق من Windows، أو مع أي برنامج تشغيل آخر لنظام ملفات NTFS، أو مع أي نظام ملفات أو أدوات نسخ احتياطي لم يتم تحديثها لدعمه. ^{[ 93 ]}

يعتمد تنسيق قسم التمهيد هذا بشكل عام على نظام ملفات FAT السابق ، ولكن الحقول موجودة في مواقع مختلفة. قد تحتوي بعض هذه الحقول، وخاصة حقول "عدد القطاعات لكل مسار" و"عدد الرؤوس" و"القطاعات المخفية"، على قيم وهمية في محركات الأقراص حيث لا يكون لها معنى أو لا يمكن تحديدها.

يبحث نظام التشغيل أولاً في البايتات الثمانية الموجودة في العنوان 0x30 للعثور على رقم المجموعة في جدول الملفات الرئيسي ($MFT)، ثم يضرب هذا الرقم في عدد القطاعات لكل مجموعة (بايت واحد موجود في العنوان 0x0D). هذه القيمة هي إزاحة القطاع ( LBA ) إلى جدول الملفات الرئيسي ($MFT)، والموصوفة أدناه.

في نظام الملفات NTFS، تُخزَّن جميع بيانات الملفات والمجلدات والبيانات الوصفية - اسم الملف، وتاريخ الإنشاء، وأذونات الوصول (باستخدام قوائم التحكم بالوصول )، والحجم - كبيانات وصفية في جدول الملفات الرئيسي ( MFT ). وقد سمح هذا النهج المجرد بإضافة ميزات نظام الملفات بسهولة أثناء تطوير نظام التشغيل Windows NT، ومن الأمثلة على ذلك إضافة حقول للفهرسة التي يستخدمها Active Directory و Windows Search . كما يُمكّن هذا برامج البحث السريع عن الملفات من تحديد مواقع الملفات والمجلدات المحلية المُسماة والمُدرجة في جدول الملفات الرئيسي (MFT) بسرعة كبيرة، دون الحاجة إلى أي فهرس إضافي.

يدعم هيكل جدول الملفات الرئيسي (MFT) خوارزميات تقلل من تجزئة القرص . ^{[ 98 ]} يتكون مدخل الدليل من اسم الملف و"معرف الملف" (المشابه لرقم العقدة )، وهو رقم السجل الذي يمثل الملف في جدول الملفات الرئيسي. يحتوي معرف الملف أيضًا على عدد مرات إعادة الاستخدام للكشف عن المراجع القديمة. في حين أن هذا يشبه إلى حد كبير W_FID في نظام الملفات 11 ، فإن هياكل NTFS الأخرى تختلف اختلافًا جذريًا.

تُخزَّن نسخة جزئية من جدول الملفات الرئيسي (MFT)، تُسمى نسخة MFT الاحتياطية، لاستخدامها في حالة تلف الملف. ^{[ 99 ]} إذا تلف السجل الأول من جدول الملفات الرئيسي، يقرأ نظام الملفات NTFS السجل الثاني للعثور على ملف نسخة MFT الاحتياطية. تُخزَّن مواقع كلا الملفين في قطاع الإقلاع. ^{[ 100 ]}

يحتوي نظام الملفات NTFS على عدة ملفات تُعرّف نظام الملفات وتُنظّمه. في جميع النواحي، تُبنى معظم هذه الملفات على غرار أي ملف مستخدم آخر (باستثناء ملف وحدة التخزين)، ولكنها ليست ذات أهمية مباشرة لعملاء نظام الملفات. ^{[ 101 ]} تُعرّف هذه الملفات الوصفية الملفات، وتُجري نسخًا احتياطية لبيانات نظام الملفات الهامة، وتُخزّن تغييرات نظام الملفات مؤقتًا، وتُدير تخصيص المساحة الحرة، وتُلبي متطلبات BIOS ، وتتتبع وحدات التخصيص غير الصحيحة، وتُخزّن معلومات الأمان واستخدام مساحة القرص. جميع المحتويات موجودة في دفق بيانات غير مُسمى، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

تُعامل ملفات التعريف هذه بشكل خاص من قِبل نظام التشغيل ويندوز، حيث يتولى NTFS.SYSبرنامج التشغيل التعامل معها مباشرةً، ويصعب عرضها مباشرةً، إذ يتطلب ذلك استخدام أدوات مُخصصة. ^{[ د ]} بدءًا من ويندوز 7، يمنع برنامج تشغيل نظام الملفات NTFS وصول المستخدم إليها تمامًا، مما يؤدي إلى ظهور شاشة الموت الزرقاء ( BSoD ) عند محاولة تشغيل أي ملف من ملفات التعريف. إحدى هذه الأدوات هي nfi.exe ("أداة معلومات قطاع ملفات NTFS")، وهي مُتاحة مجانًا كجزء من "أدوات دعم مُصنّعي المعدات الأصلية" من مايكروسوفت. على سبيل المثال، للحصول على معلومات حول "$MFT" - قسم جدول الملفات الرئيسي، يُستخدم الأمر التالي: nfi.exe c:\$MFT^{[ 102 ]} هناك طريقة أخرى لتجاوز هذا القيد، وهي استخدام مدير الملفات في برنامج 7-Zip والانتقال إلى مسار NTFS ذي المستوى الأدنى \\.\X:\(حيث X:\يُشبه أي محرك أقراص/قسم). ستظهر هنا ثلاثة مجلدات جديدة: $EXTEND، [DELETED](مجلد وهمي يستخدمه 7-Zip لإرفاق الملفات المحذوفة من نظام الملفات لعرضها)، و [SYSTEM](مجلد وهمي آخر يحتوي على جميع ملفات تعريف NTFS). يمكن استخدام هذه الحيلة من الأجهزة القابلة للإزالة ( محركات أقراص USB المحمولة ، محركات الأقراص الصلبة الخارجية ، بطاقات SD ، إلخ) داخل نظام التشغيل Windows، ولكن القيام بذلك على القسم النشط يتطلب الوصول دون اتصال بالإنترنت (أي WinRE ).

لكل ملف (أو دليل) موصوف في سجل MFT، يوجد مستودع خطي لوصفات التدفق (يسمى أيضًا السمات )، مجمعة معًا في سجل MFT واحد أو أكثر (يحتوي على ما يسمى بقائمة السمات )، مع حشو إضافي لملء  الحجم الثابت 1 كيلوبايت لكل سجل MFT، والذي يصف بشكل كامل التدفقات الفعالة المرتبطة بهذا الملف.

لكل سمة نوع (عدد صحيح ثابت الحجم يُطابق تعريف السمة في الملف $AttrDef )، واسم اختياري (يُستخدم، على سبيل المثال، كاسم لتدفق بيانات بديل)، وقيمة مُمثلة بسلسلة من البايتات. في نظام الملفات NTFS، تُخزن البيانات القياسية للملفات، وتدفقات البيانات البديلة، وبيانات فهرسة الدلائل كسمات.

بحسب تعريف السمة $AttrDef ، يمكن أن تكون بعض السمات إما مقيمة أو غير مقيمة. السمة $DATA ، التي تحتوي على بيانات الملفات، مثال على ذلك. عندما تكون السمة مقيمة (ويُشار إليها بعلامة)، تُخزَّن قيمتها مباشرةً في سجل MFT. أما في غير ذلك، فتُخصَّص مجموعات بيانات، وتُخزَّن معلومات موقع المجموعة كبيانات مُخزَّنة في السمة.

• لكل ملف في جدول الملفات الرئيسي (MFT)، يجب أن تكون السمات المحددة بنوع السمة واسمها فريدة. بالإضافة إلى ذلك، يفرض نظام الملفات NTFS بعض القيود على ترتيب هذه السمات.
• يوجد نوع سمة فارغ مُعرّف مسبقًا، يُستخدم للإشارة إلى نهاية قائمة السمات في سجل MFT واحد. يجب أن يكون موجودًا كآخر سمة في السجل (سيتم تجاهل جميع مساحة التخزين الأخرى المتاحة بعده، وستتكون فقط من بايتات حشو لمطابقة حجم السجل في MFT).
• بعض أنواع السمات مطلوبة ويجب أن تكون موجودة في كل سجل MFT، باستثناء السجلات غير المستخدمة التي يتم الإشارة إليها فقط بأنواع السمات الفارغة.
  • وينطبق هذا على السمة $STANDARD_INFORMATION التي يتم تخزينها كسجل ثابت الحجم وتحتوي على الطوابع الزمنية وغيرها من السمات الأساسية أحادية البت (متوافقة مع تلك التي يديرها نظام FAT في DOS أو Windows 9x ).
• بعض أنواع السمات لا يمكن أن يكون لها اسم ويجب أن تظل مجهولة.
  • ينطبق هذا على السمات القياسية، أو على نوع سمة "اسم الملف" المفضل في نظام الملفات NTFS، أو نوع سمة "اسم الملف المختصر" عند وجوده (للتوافق مع تطبيقات DOS، انظر أدناه). كما يمكن أن يحتوي الملف على اسم مختصر فقط، وفي هذه الحالة سيكون هو الاسم المفضل، كما هو مُدرج في مستكشف الملفات.
  • لا تُتيح سمات اسم الملف المُخزّنة في قائمة السمات الوصول الفوري إلى الملف عبر نظام الملفات الهرمي . في الواقع، يجب فهرسة جميع أسماء الملفات بشكل منفصل في دليل واحد على الأقل على نفس وحدة التخزين. هناك، يجب أن يكون لكل ملف سجل MFT خاص به، بالإضافة إلى مُعرّفات وخصائص أمان خاصة به تُشير إلى رقم سجل MFT الخاص بهذا الملف. يسمح هذا بإنشاء روابط صلبة لنفس الملف أو الدليل عدة مرات من حاويات متعددة على نفس وحدة التخزين، وربما بأسماء ملفات مختلفة.
• إن تدفق البيانات الافتراضي لملف عادي هو تدفق من النوع $DATA ولكن باسم مجهول، وتدفقات البيانات الإضافية (ADSs) متشابهة ولكن يجب تسميتها.
• من ناحية أخرى، فإن تدفق البيانات الافتراضي للمجلدات له نوع مميز، ولكنه ليس مجهولًا: فلديه اسم سمة (" $I30 " في NTFS 3+) يعكس تنسيق الفهرسة الخاص به.

يمكن عرض جميع خصائص ملف معين باستخدام أداة nfi.exe ("أداة معلومات قطاع ملفات NTFS") التي يتم توزيعها مجانًا كجزء من "أدوات دعم الشركات المصنعة الأصلية" من مايكروسوفت. ^{[ 102 ]}

قد تتعامل استدعاءات نظام ويندوز مع تدفقات بيانات بديلة. ^{[ 3 ]} اعتمادًا على نظام التشغيل والأداة المساعدة ونظام الملفات البعيد، قد يؤدي نقل الملفات إلى حذف تدفقات البيانات دون علم المستخدم. ^{[ 3 ]} تتمثل إحدى الطرق الآمنة لنسخ الملفات أو نقلها في استخدام استدعاءات النظام BackupRead وBackupWrite، والتي تسمح للبرامج بحصر التدفقات، والتحقق مما إذا كان ينبغي كتابة كل تدفق إلى وحدة التخزين الوجهة، وتجاوز التدفقات غير المرغوب فيها عن قصد. ^{[ 3 ]}

لتحسين التخزين وتقليل عبء الإدخال/الإخراج في حالة السمات ذات القيم الصغيرة جدًا، يُفضّل نظام الملفات NTFS وضع القيمة داخل السمة نفسها (إذا لم يتجاوز حجم السمة الحد الأقصى لحجم سجل MFT)، بدلًا من استخدام مساحة سجل MFT لسرد المجموعات التي تحتوي على البيانات؛ في هذه الحالة، لن تخزن السمة البيانات مباشرةً، بل ستخزن خريطة تخصيص (على شكل سلاسل بيانات ) تُشير إلى البيانات الفعلية المخزنة في مكان آخر على وحدة التخزين. ^{[ 103 ]} عندما يُمكن الوصول إلى القيمة مباشرةً من داخل السمة، تُسمى "البيانات المقيمة" (من قِبل خبراء الأدلة الجنائية الرقمية ). يعتمد حجم البيانات التي تتسع لها السمة بشكل كبير على خصائص الملف، ولكن يتراوح عادةً بين 700 و800 بايت في الملفات أحادية التدفق ذات أسماء الملفات القصيرة والتي لا تحتوي على قوائم تحكم بالوصول (ACLs).

• بعض السمات (مثل اسم الملف المفضل، وسمات الملف الأساسية) لا يمكن جعلها غير مقيمة. بالنسبة للسمات غير المقيمة، يجب أن تتوافق خريطة تخصيصها مع سجلات MFT.
• لا يمكن جعل تدفقات البيانات المشفرة بواسطة NTFS أو تدفقات البيانات المتفرقة أو تدفقات البيانات المضغوطة مقيمة.
• يعتمد تنسيق خريطة تخصيص السمات غير المقيمة على قدرتها على دعم تخزين البيانات المتفرقة. في تطبيق نظام الملفات NTFS الحالي، بمجرد وسم دفق بيانات غير مقيم وتحويله إلى بيانات متفرقة، لا يمكن إعادته إلى بيانات غير متفرقة، وبالتالي لا يمكن أن يصبح مقيمًا مرة أخرى، إلا إذا تم اقتطاع هذه البيانات بالكامل، مما يؤدي إلى حذف خريطة تخصيص البيانات المتفرقة تمامًا.
• عندما تكون سمة غير مقيمة مجزأة لدرجة أن خريطة تخصيصها الفعلية لا تتسع بالكامل ضمن سجل MFT واحد، يقوم نظام NTFS بتخزين السمة في سجلات متعددة. يُسمى السجل الأول منها السجل الأساسي، بينما تُسمى السجلات الأخرى سجلات الامتداد. يُنشئ نظام NTFS سمة خاصة $ATTRIBUTE_LIST لتخزين معلومات تربط أجزاء مختلفة من السمة الطويلة بسجلات MFT، مما يعني إمكانية تقسيم خريطة التخصيص إلى سجلات متعددة. يمكن أن تكون السمة $ATTRIBUTE_LIST نفسها غير مقيمة، ولكن يجب أن تتسع خريطة تخصيصها ضمن سجل MFT واحد.
• عندما يكون هناك عدد كبير جدًا من السمات لملف (بما في ذلك سمات ADS أو السمات الموسعة أو واصفات الأمان )، بحيث لا يمكن وضعها جميعًا داخل سجل MFT، يمكن أيضًا استخدام سجلات الامتداد لتخزين السمات الأخرى، باستخدام نفس التنسيق المستخدم في سجل MFT الأساسي، ولكن بدون قيود المساحة لسجل MFT واحد.

تُخزَّن خريطة التخصيص على شكل مجموعات بيانات مضغوطة. تمثل كل مجموعة بيانات مجموعة متجاورة من العناقيد التي تخزن قيمة السمة. بالنسبة للملفات الموجودة على وحدة تخزين متعددة الجيجابايت، يمكن ترميز كل إدخال على شكل 5 إلى 7 بايتات، مما يعنييمكن لسجل MFT بحجم 1 كيلوبايت  تخزين حوالي 100 عملية تشغيل بيانات. مع ذلك، ونظرًا لوجود حد أقصى لحجم $ATTRIBUTE_LIST ، فمن الخطير تخزين أكثر من مليون جزء من ملف واحد على وحدة تخزين NTFS، مما يعني أيضًا أنه ليس من المستحسن عمومًا استخدام ضغط NTFS على ملف أكبر من هذا الحجم.10 جيجابايت  . ^{[ 104 ]}

سيحاول برنامج تشغيل نظام الملفات NTFS أحيانًا نقل بيانات بعض السمات التي يمكن جعلها غير مقيمة إلى المجموعات، وسيحاول أيضًا نقل البيانات المخزنة في المجموعات مرة أخرى إلى السمة داخل سجل MFT، بناءً على الأولوية وقواعد الترتيب المفضلة وقيود الحجم.

بما أن الملفات المقيمة لا تشغل وحدات التخزين (المجموعات) بشكل مباشر، فمن الممكن أن يحتوي مجلد NTFS على ملفات أكثر من عدد المجموعات الموجودة عليه. على سبيل المثال،أقسام بحجم 74.5  جيجابايت بتنسيقات NTFS مع 19,543,064 مجموعة4  كيلوبايت . طرح ملفات النظام (أيُتيح ملف السجل بحجم 64 ميجابايت  ، وملف Bitmap بحجم 2,442,888 بايت، وحوالي 25 مجموعة من البيانات الثابتة، مساحةً خاليةً تبلغ 19,526,158 مجموعة للملفات والفهارس. وبما أن كل مجموعة تحتوي على أربعة سجلات MFT، فإن هذا المجلد نظريًا يُمكن أن يستوعب ما يقارب 4 × 19,526,158 = 78,104,632 ملفًا.

تتيح أقفال الملفات الانتهازية (oplocks) للعملاء تغيير استراتيجية التخزين المؤقت لملف أو تدفق بيانات معين بهدف تحسين الأداء وتقليل استهلاك الشبكة. ^{[ 105 ]} تُطبق أقفال الملفات الانتهازية على تدفق البيانات المفتوح المحدد للملف، ولا تؤثر على أقفال الملفات الانتهازية في تدفقات بيانات أخرى.

يمكن استخدام أقفال الوصول للوصول إلى الملفات بشفافية في الخلفية. قد يتجنب عميل الشبكة كتابة المعلومات في ملف على خادم بعيد إذا لم تكن هناك عملية أخرى تصل إلى البيانات، أو قد يقوم بتخزين بيانات القراءة المسبقة مؤقتًا إذا لم تكن هناك عملية أخرى تكتب البيانات.

يدعم نظام التشغيل ويندوز أربعة أنواع مختلفة من أقفال الأمان (oplocks):

• المستوى 2 (أو المشترك) oplock: قراء متعددون، لا يوجد كتاب (أي التخزين المؤقت للقراءة).
• المستوى 1 (أو الحصري) oplock: الوصول الحصري مع التخزين المؤقت التعسفي (أي التخزين المؤقت للقراءة والكتابة).
• قفل الدفعة (أيضًا حصري): يتم فتح دفق على الخادم، ولكن يتم إغلاقه على جهاز العميل (أي القراءة والكتابة والتخزين المؤقت للمعالجة).
• قفل التصفية (أيضًا حصري): يمكن للتطبيقات وفلاتر نظام الملفات "التراجع" عندما يحاول الآخرون الوصول إلى نفس التدفق (أي التخزين المؤقت للقراءة والكتابة) (منذ Windows 2000)

تم تحسين الأقفال الانتهازية في نظامي التشغيل Windows 7 و Windows Server 2008 R2 باستخدام مفاتيح oplock لكل عميل. ^{[ 106 ]}

يحتفظ نظام التشغيل Windows NT والأنظمة المنحدرة منه بالطوابع الزمنية الداخلية بتوقيت UTC ويقوم بإجراء التحويلات المناسبة لأغراض العرض؛ جميع الطوابع الزمنية لنظام NTFS هي بتوقيت UTC.

لأسباب تاريخية، تحتفظ جميع إصدارات ويندوز التي لا تدعم نظام الملفات NTFS بالوقت داخليًا وفقًا للتوقيت المحلي، وكذلك يفعل نظام الملفات FAT . هذا يعني أنه عند نسخ الملفات أو نقلها بين أقسام NTFS وFAT، يحتاج نظام التشغيل إلى تحويل الطوابع الزمنية تلقائيًا. ولكن إذا نُقلت بعض الملفات أثناء تطبيق التوقيت الصيفي ، ونُقلت ملفات أخرى أثناء تطبيق التوقيت الشتوي ، فقد تحدث بعض الالتباسات في التحويلات. ونتيجة لذلك، خاصةً بعد فترة وجيزة من أحد أيام تغيير التوقيت المحلي، قد يلاحظ المستخدمون أن بعض الملفات تحمل طوابع زمنية غير صحيحة بفارق ساعة واحدة. ونظرًا لاختلاف تطبيق التوقيت الصيفي في مختلف المناطق، قد ينتج عن ذلك خطأ محتمل في الطابع الزمني يصل إلى 4  ساعات خلال أي 12  شهرًا. ^{[ 107 ]}

وتتفاقم هذه المشكلة بالنسبة لأي أجهزة كمبيوتر تتغير فيها المنطقة الزمنية المحلية أحيانًا (على سبيل المثال بسبب نقل الكمبيوتر من منطقة زمنية إلى أخرى، كما يحدث غالبًا مع أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة المحمولة الأخرى).