NTFS（エヌティーエフエス）
英語表記: NTFS
概要
NTFS（New Technology File System）は、主にMicrosoft社のWindows NT系OSで標準的に採用されている、非常に信頼性の高いファイルシステムです。これは、ストレージデバイス（HDD, SSD, NVMe）上にデータを効率的かつ安全に保存し、管理するための「論理的な仕組み」を提供する、ファイルシステム種類の一つに位置づけられます。従来のファイルシステムであるFAT（File Allocation Table）と比較して、アクセス制御による強固なセキュリティ機能、システム障害に対する高い耐障害性、そして巨大なディスク容量をサポートできる点が最大の特徴です。
詳細解説
NTFSがファイルシステムと論理構造のカテゴリで現代のIT基盤を支える重要な要素とされるのは、単にデータを保存する機能を超えて、データの整合性と機密性を保証する高度な仕組みを備えているからです。
1. 設計思想とストレージデバイスへの適合
NTFSは、1990年代初頭に、業務用OSであるWindows NTのために、高い安定性とセキュリティが求められる環境に対応できるように開発されました。当時主流だったFATファイルシステムは、アクセス権限の設定ができず、また大容量化するストレージデバイス（特にHDD）の容量限界にも対応できなくなっていました。NTFSはこれらの課題を克服し、特に現代のテラバイト級のSSDやNVMeの性能を最大限に引き出すための基盤として機能しています。
2. データの整合性を守るジャーナリング機能
NTFSの最も画期的な機能の一つが「ジャーナリング機能」です。これは、ストレージデバイス上でファイルシステムに変更を加える際、その操作内容を事前にログ（ジャーナル）として記録しておく仕組みです。
例えば、ファイルを書き込んでいる最中に予期せぬ停電やシステムクラッシュが発生したとしましょう。ジャーナリング機能がない旧来のファイルシステムでは、データが中途半端な状態で書き込まれ、ファイルシステム自体の構造が破損し、最悪の場合、そのディスク全体が読み取れなくなる恐れがありました。しかし、NTFSでは、再起動時にログを確認し、未完了だった操作を安全に「なかったこと」にしたり（ロールバック）、最後まで「完了」させたり（ロールフォワード）することができます。これにより、データの消失を防ぐだけでなく、ストレージデバイスの論理的な整合性を維持し、高い耐障害性を実現しているのです。これは、非常に心強い機能だと感じますね。
3. ファイル管理の核：MFT（マスターファイルテーブル）
NTFSの動作の根幹をなすのが「マスターファイルテーブル（MFT）」です。MFTは、そのストレージデバイスに存在するすべてのファイルやフォルダに関する詳細な情報（メタデータ）を一元的に管理する特別なファイルです。
このメタデータには、ファイル名、サイズ、作成日時、そしてそのファイルの実データがディスク上のどの物理的な場所に配置されているか、といった重要な情報が含まれています。FATがファイル配置情報を分散して管理していたのに対し、MFTが中心的な役割を果たすことで、巨大なHDDやSSDにおいても、ファイルの検索やアクセスが非常に効率的に行えるようになっています。このMFTの存在こそが、NTFSが大容量ファイルシステムとして機能する鍵なのです。
4. セキュリティを実現するACL
NTFSがファイルシステムと論理構造の階層において、セキュリティ面で優れているのは、アクセス制御リスト（ACL: Access Control List）をサポートしているからです。ACLにより、ファイルやフォルダごとに、どのユーザーやグループに対して「読み取り」「書き込み」「実行」といった詳細なアクセス権限を与えるかを設定できます。この機能は、特に企業内のサーバーや共有PCなど、複数のユーザーがアクセスする環境において、機密性の高いデータを保護するために不可欠です。
具体例・活用シーン
NTFSの高度な機能は、私たちの日常的なPC利用だけでなく、大規模なデータ管理においても欠かせない存在となっています。
1. 大容量データの保存
現代のストレージデバイスであるテラバイト級のHDDやSSDを、OSの起動ディスクやデータ保存用として利用する際、NTFSは標準的な選択肢となります。FAT32では単一ファイルが4GBまでに制限されていましたが、NTFSはこの制限を実質的に排除しているため、高画質な動画ファイルや巨大なデータベースファイルを扱う際に、その真価を発揮します。
2. 厳格なアクセス権限の設定
企業内でプロジェクトフォルダを共有する場合を考えてみましょう。NTFSのACL機能を使えば、「開発チームのメンバーだけが書き込み可能」「経理チームのメンバーは閲覧のみ可能」「外部委託者はアクセス不可」といった、非常に細かな権限設定が可能です。これにより、ストレージデバイス上の機密情報が意図しないユーザーに改ざんされたり、漏洩したりするリスクを大幅に減らすことができます。
3. 図書館の台帳とファイルの場所
NTFSのMFTとジャーナリングの仕組みは、まるで「厳格なルールを持つ近代的な図書館」に例えることができます。
- 図書館（ストレージデバイス）：膨大な本（データ）が保管されている場所です。
- MFT（総合目録）：すべての本のタイトル、著者、そして本が図書館内のどの棚（ディスク上の物理アドレス）にあるかを正確に記録した台帳です。この台帳が完璧だからこそ、利用者は目的の本をすぐに見つけられます。
- ジャーナリング（貸出・返却記録）：本を貸し出す（ファイルを書き込む）際、図書館員は必ず「今、この本を貸し出し中である」という記録を一時的に残します。もし、貸し出し手続きの途中でシステムがダウンしても、記録を参照すれば「この手続きは未完了だから、元に戻そう」と判断できます。
このように、NTFSはデータを物理的なストレージデバイスに保存するだけでなく、そのデータの「場所」と「状態」を厳密に管理することで、利用者に安心感と効率性を提供しているのです。
資格試験向けチェックポイント
ITパスポート試験や基本情報技術者試験では、NTFSとFATの違い、およびNTFS特有の機能が頻出します。以下のポイントをしっかり押さえてください。
- 耐障害性の確保: NTFSが持つ「ジャーナリング機能」が、システムクラッシュや停電時におけるファイルシステムの整合性維持、すなわち耐障害性の向上に寄与している点を問われます。これはNTFSの最も重要な特徴の一つです。
- セキュリティ機能: ファイルやフォルダ単位でのアクセス権限設定を可能にする「アクセス制御リスト（ACL）」をサポートしていることが、FATに対する大きな優位点として出題されます。
- 大容量対応: NTFSは、FAT32が抱えていた大容量ディスクや4GBを超える単一ファイルの制限を克服している点を理解しましょう。現代のストレージデバイスの容量増加に対応するための技術です。
- MFTの役割: MFTがファイル管理の中心的なメタデータデータベースであり、効率的なファイルアクセスを実現していることを覚えておきましょう。
- EFS（暗号化）: ファイルシステムレベルでの暗号化機能（Encrypting File System
