Das optimale Dateisystem

Zunächst sollten wir eine grundlegende Frage klären: Was ist ein Dateisystem? Vereinfacht gesagt verwaltet ein Dateisystem die Art und Weise, wie Dateien auf einem Rechner gehandhabt werden. Das passiert üblicherweise, ohne dass der Nutzer genaueres wissen muss. Ich kann beispielsweise eine Datei verschieben. Eine Applikation auf dem Rechner führt diesen Befehl aus. Dafür rattert im Hintergrund das Dateisystem und führt diverse Arbeiten durch. So werden etwa der neue Standort der Datei vermerkt, die Datenblöcke verschoben, physische Teile einer Festplatte angesprochen und so weiter.

Moderne Betriebs- und Dateisysteme führen dabei komplexe Arbeiten durch, um etwa die Datensicherheit zu gewährleisten. Dabei wird ein Journal geführt, in dem wichtige Metadaten zu den Dateien aufgezeichnet werden. Das kann beispielsweise bei einem unterbrochenen Verschiebevorgang helfen, die Datei wiederherzustellen. Diese Features führen allerdings auch zu höherer Komplexität und verbrauchen eine (kleine) Menge an Speicherplatz. Deswegen kann in gewissen Fällen ein einfacheres Dateisystem vorteilhaft sein.

Ein klassisches Beispiel dafür ist das FAT-System, das bei Speicherkarten und USB-Sticks beliebt ist. Dieses ist simpler gehalten als andere Systeme und verbraucht wenig Ressourcen, dafür ist es fehleranfälliger. Schauen wir uns die wichtigsten drei Familien der Dateisysteme genauer an, Bild 1.

Microsoft/NTFS

Bei Microsoft kommt seit den 90er-Jahren das Dateisystem NTFS zum Einsatz: zunächst für Windows NT 3.1 (daher der Name), danach überall. NTFS brachte einige markante Verbesserungen gegenüber FAT mit, das bis dahin von Windows verwendet wurde: das bereits erwähnte Journaling und eine Dateisystemverschlüsselung etwa. Auch nicht zu unterschätzen war die neue Access Control List (ACL), die es ermöglichte, Zugriffsrechte auf eine Datei nach Nutzern oder Gruppen zu verwalten, Bild 2.

Apple/APFS

Seit 2017 setzt Apple auf das Apple File System (APFS). Dieses bringt einige Verbesserungen gegenüber dem Vorgänger HFS+, beispielsweise bessere Verschlüsselung und Snapshots. Besonders spannend ist auch die Clone-Funktion, bei der eine alternative Kopie des gesamten Datenträgers praktisch ohne zusätzlichen Speicherbedarf erstellt werden kann. Speziell ist auch, dass APFS explizit für SSDs optimiert ist. Da Apple bereits seit einigen Jahren ausschliesslich Solid-State-Speicher verbaut, ist das für Apple selbst kein Problem. Verwenden Sie allerdings eine externe Festplatte, sollten Sie dort eher auf HFS+ oder exFAT setzen, da APFS auf solchen Festplatten ineffizient arbeitet, Bild 3.

Linux & Android/diverse

Linux ist bekanntlich nicht EIN Betriebssystem. So verwundert es auch nicht, dass in der Linux-Welt eine Vielzahl von Dateisystemen verfügbar sind. Einige davon sind bekannter, andere obskur. Zu den geläufigen Systemen gehören ext4, Btrfs oder XFS. Am ehesten als Linux-Standard könnte man ext4 bezeichnen. Mit seiner Verbreitung über Android und Ubuntu erreicht ext4 deutlich mehr Nutzer als die anderen Linux-Dateisysteme. Allerdings wissen die meisten von ihnen nicht einmal, dass Sie ein ext4-Gerät verwenden.

Btrfs ist als Standard in OpenSUSE, Fedora und dem Synology DSM ebenfalls relativ weit verbreitet. Ausserdem gibt es noch XFS, das ausser in Red Hat vor allem in kleineren Distributionen populär ist.

Lesen Sie vor der Installation am besten die Spezifikationen der Dateisysteme durch. Im Zweifelsfall bleiben Sie am besten beim Standard Ihrer Distribution.

(ex)FAT

Wie Sie schon bemerkt haben, verläuft der Dateiformat-Röstigraben primär zwischen Apple und Microsoft. Natürlich wäre es für die Endnutzer angenehmer, wenn beide das gleiche Dateisystem verwenden würden. Noch schöner wäre es, wenn das oft vergessene «Tessin» Linux ebenfalls im gleichen Boot sitzen würde. Aktuell ist das nur ansatzweise mit (ex)FAT möglich. Das (Extensible) File Allocation Table ist das einzige Dateisystem, das unter Windows, macOS und den meisten Linux-Distributionen problemlos funktioniert. Als sehr simples Dateiformat ist es zwar nicht ganz so sicher, dafür sehr ressourcenschonend. Dazu ist es der offizielle Standard für SD-Karten und wird auch auf USB-Sticks gerne verwendet, Bild 4. Somit ist es prädestiniert als Nummer Eins für externe Speichermedien.

Für interne Datenträger funktioniert exFAT grundsätzlich auch, allerdings ist der Gebrauch da nur in Ausnahmefällen zu empfehlen. Windows und macOS sind so programmiert, dass sie die Vorzüge ihrer eigenen Dateisysteme ausnutzen.

exFAT ist zudem anfälliger auf Datenverlust, etwa bei einem Absturz oder beim Entfernen ohne vorheriges Auswerfen.

Was die FAT-Untertypen angeht, empfehlen wir heutzutage fast nur noch exFAT. FAT32 kann für kleine Sticks unter 32 GB noch Sinn ergeben, während FAT16 und FAT ins Museum gehören.

Welches soll ich nehmen?

Für interne Speichermedien, die auch intern bleiben sollen, ist das einfach zu beantworten: APFS für Mac, NTFS für Windows. Bei Linux haben Sie wie üblich eine etwas breitere Auswahl. Populäre Systeme sind ext4 (Ubuntu, Android, Debian), XFS (Red Hat) oder Btrfs (OpenSUSE, Fedora, Synology DSM). Im Zweifelsfall verwenden Sie die Standardauswahl Ihrer Distribution.

Ein wenig komplizierter wird es mit externen Datenträgern. Hier müssen Sie abwägen, wo diese zum Einsatz kommen. Formatieren Sie eine externe SSD im NTFS-Format, wird der Einsatz am Mac oder an einer Linux-Maschine schwierig bis unmöglich. Gleiches gilt für andere Formatierungen. Zwar gibt es bei bestimmten Kombinationen eine gewisse Kompatibilität, allerdings meistens nur in einem beschränkten Rahmen und nicht in einer Qualität, die man von einem aktiven PC-System erwartet. So kann macOS beispielsweise NTFS-Datenträger lesen, aber nicht vollumfänglich damit arbeiten. Auch ext4 kann mit zusätzlicher Software zum Beispiel von Windows verwendet werden, allerdings auch nur in einer Art Kompatibilitätsmodus.

Soll heissen: Verwenden Sie Ihre externen Datenträger ausschliesslich auf Mac-Systemen, können Sie APFS verwenden. Gleiches gilt für Windows und NTFS. Extener Speicher, der permanent am gleichen Gerät hängt und als Erweiterung des internen Speichers fungiert, gehört auch zu dieser Kategorie.

Für externe Datenträger, die an verschiedenen Systemen funktionieren sollen, nutzen Sie hingegen exFAT. Dieses Dateisystem kann als Einziges von Windows, macOS und Linux verwendet werden. Zwar gehen einige der Vorzüge von APFS/NTFS verloren, was aber für den Zweck eines externen Speichermediums meistens nicht so wichtig ist.

Wie schon erwähnt ist exFAT ausserdem das Standard-Dateisystem für SD-Karten und ist generell eine schlaue Wahl für praktisch alle Speicherkarten und -sticks, die mit unterschiedlichen Systemen genutzt werden.