文件和文件夹是计算机系统组织数据的集合单位，而文件系统是指文件命名、存储和组织的总体结构，Windows 的计算机的磁盘分区可以使用3种类型的文件系统：FAT16、FAT32和NTFS以及exFAT。
1、FAT文件系统
文件分配表（File Allocation Table，FAT） 包括FAT16和FAT32两种。FAT是一种适合小卷集、对系统安全性要求不高、需要双重引导的用户选择使用的文件系统。
在推出FAT32文件系统之前，通常PC使用的文件系统是FAT16，如MS-DOS、Windows 95等操作系统。FAT16支持的最大分区是216（即65 536）个簇，每簇64个扇区，每扇区512字节，所以最大支持的分区为2.147GB。FAT16最大的缺点就是簇的大小是和分区有关的，这样当外存中存放较多小文件时，会浪费大量的空间。FAT32是 FAT16的派生文件系统，支持大到2TB（2 048GB）的磁盘分区。它使用的簇比FAT16的要小，从而有效地节约了磁盘空间。
FAT文件系统是一种最初用于小型磁盘和简单文件夹结构的简单文件系统。它向后兼容，最大的优点是适用于所有的Windows操作系统。另外，FAT文件系统在容量较小的卷上使用比较好，因为 FAT 启动只使用非常少的开销。FAT 在容量低于512MB 的卷上工作最好，当卷容量超过1.024GB时，效率就显得很低。对于400MB～500MB的卷，FAT文件系统相对于NTFS文件系统来说是个比较好的选择；不过对使用Windows Server 系统的用户来说，FAT文件系统则不能满足系统的要求。
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兼容性：适用于所有版本的Windows、Mac、Linux、游戏机，以及几乎所有带有USB端口的设备。
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限制：最大文件大小为4GB，最大分区大小为8TB。
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理想用途：假设你没有4GB或更大的文件，则在需要与最广泛设备实现最大兼容性的可移动驱动器上使用它。
2、NTFS文件系统
NTFS（New Technology File System）是Windows Server 2016推荐使用的高性能文件系统。它支持许多新的文件安全、存储和容错功能，而这些功能也正是FAT文件系统所缺少的。
NTFS是从Windows NT开始使用的文件系统，它是一种特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式。NTFS文件系统包括文件服务器和高端个人计算机所需的安全特性，它还支持对关键数据以及十分重要的数据的访问控制和私有权限。
除了可以赋予计算机中的共享文件夹特定权限外，NTFS文件和文件夹无论共享与否都可以赋予权限，NTFS是唯一允许为单个文件指定权限的文件系统。但是，当用户从NTFS卷移动或复制文件到FAT卷时，NTFS文件系统的权限和其他特有属性将会丢失。
NTFS文件系统设计简单但功能强大，从本质上讲，卷中的一切都是文件，文件中的一切都是属性。从数据属性到安全属性，再到文件名属性，NTFS卷中的每个扇区都分配给了某个文件，甚至文件系统的超数据（描述文件系统自身的信息）也是文件的一部分。
如果安装Windows Server 2016时采用了FAT文件系统，用户也可以在安装完毕，使用命令convert把FAT分区转化为NTFS分区，如下所示。
Convert D:/FS:NTFS上面命令的作用是将 D 盘转换成 NTFS 格式。无论是在运行安装程序中还是在运行安装程序之后，相对于重新格式化磁盘来说，这种转换不会使用户的文件受到损害。
但由于Windows 95/98操作系统不支持 NTFS 文件系统，所以在要配置双重启动系统时，即在同一台计算机上同时安装Windows Server 2016和其他操作系统（如Windows 98），则可能无法从计算机上的另一个操作系统访问NTFS分区上的文件。
默认情况下，Mac只能读取NTFS驱动器，而不能写入这些驱动器。有些Linux发行版可能支持NTFS写入，但有些可能是只读的。
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兼容性：适用于所有版本的Windows，但默认情况下Mac只能读取，某些Linux发行版可能默认为只能读取。除了微软的Xbox One，其他设备可能不支持NTFS。
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限制：最大文件大小128 PB（理论上为2^64字节），最大分区大小128 PB。
3、exFAT
exFAT文件系统于2006年推出，并添加到较旧版本的Windows中，同时更新到Windows XP和Windows Vista。exFAT针对闪存驱动器进行了优化，设计为像FAT32一样的轻量级文件系统，但没有NTFS的额外功能和开销，也没有FAT32的限制，它是Extended File Allocation Table File System（扩展文件分配表）的缩写。
与NTFS一样，exFAT对文件和分区大小有很大的限制，允许你存储比FAT32允许的4GB大得多的文件。
虽然exFAT与FAT32的兼容性不太匹配，但它比NTFS更广泛地兼容。虽然macOS包括对NTFS的只读支持，但Mac提供了对exFAT的完全读写支持。在Linux上，可以通过安装适当的软件来访问exFAT驱动器。支持的设备可能有点混杂。PlayStation5和PlayStation4支持exFAT，PlayStation 3不支持；Xbox Series X/S和One支持它，但Xbox 360不支持。
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兼容性：适用于所有版本的Windows和现代版本的macOS，但在旧版本的Linux上需要额外的软件。任何运行Linux内核5.7或更新版本的Linux发行版，如Ubuntu 22.04，都支持exFAT。支持exFAT的设备比支持NTFS的设备多，但有些设备，尤其是较旧的设备，可能只支持FAT32。
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限制：最大文件大小128 PB（理论上为2^64字节），最大分区大小128 PB。
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理想用途：当你需要比FAT32更大的文件大小和分区限制，以及比NTFS更具兼容性时，请使用它。假设你想使用的每个设备都支持exFAT，你应该用exFAT而不是FAT32格式化你的设备。
4、文件系统对比
1. NTFS与FAT32
NTFS支持更大的文件、更大的驱动器，但兼容的设备比FAT32少。NTFS还支持高级安全性和文件日志功能。这些因素使NTFS比FAT32更适合用于内部存储，至少如果你使用的是Windows。
运行MacOS或Linux的计算机将能够使用NTFS文件系统读取存储驱动器，但如果没有额外的软件或驱动程序，它们就不能写入这些驱动器。
在其他条件相同的情况下，NTFS通常也比FAT32快。当然，你看到的实际速度通常更多地取决于你的硬件，而不是文件系统。例如，使用FAT32格式化的PCIe NVMe驱动器仍会使USB 2.0闪存驱动器黯然失色。
另一方面，FAT32支持基本上是通用的，尽管它在计算机方面是古老的。如果你想在多个设备之间移动文件而不必担心兼容性，这将是理想的选择。如果某个东西有一个USB端口，那么它很有可能使用FAT32 USB驱动器而不会出现任何问题。请记住，FAT32不能很好地处理大于4GB的文件。
2. exFAT与FAT32
exFAT是FAT32的继任者，解决了FAT32的最大限制：文件和驱动器大小。FAT32不能处理大于8TB的分区或大于4GB的文件，而exFAT可以处理高达128 PB的文件和分区，即128000 TB。
exFAT输给FAT32的唯一领域是兼容性。完整的exFAT规范直到2019年才公开，这可能推迟了采用。所有较新的控制台、Mac、Windows PC和Linux PC都可以毫无问题地运行exFAT，但较旧的Linux PC可能需要特殊的驱动程序。较旧的控制台根本无法使用exFAT。
FAT32也比exFAT慢，但exFAT和FAT32之间的速度差距没有FAT32和NTFS之间的那么大。与大多数事情一样，主要的速度瓶颈将是你的硬件，而不是你使用的文件系统。
3. exFAT与NTFS
当涉及到文件和分区大小时，NTFS和exFAT是绑定的。它们都可以处理高达128 PB的分区，甚至可以处理更大的文件（理论上）。
然而，NTFS稍快一些，具有额外的安全功能、文件日志记录、使用自我修复NTFS的自动损坏更正，以及无数其他高级功能，使其更适合在计算机内部使用。
exFAT唯一的主要优势是可移植性。NTFS支持非常复杂，你只能依靠NTFS与Windows PC配合使用。另一方面，exFAT将与旧的Linux安装或旧的游戏机之外的任何东西配合使用。这使其成为现代外部固态硬盘或将在多个设备上使用的外部硬盘的理想选择。
如果这一切看起来很多，请记住：NTFS是内部驱动器的理想选择，而exFAT通常是闪存驱动器的理想之选。但是，如果需要使用的设备不支持exFAT，则有时可能需要使用FAT32格式化外部驱动器。
如果你需要一个可以处理NTFS或exFAT所能提供的文件系统，你应该只使用ZFS。它可以处理大小高达10亿TB的分区和文件。