NTFS vs. FAT vs. ext4: Was ist der Unterschied?

Dateisysteme gibt es viele: Windows verwendet NTFS, Linux ext4, MacOS APFS. Außerdem gibt es noch FAT, FAT32 und exFAT. Doch welches Dateisystem ist besser? Und für welchen Zweck eignen sich NTFS, ext4, FAT32 und exFAT am besten? Wir bringen Licht ins Dunkel. Keine Sorge: So kompliziert ist es nicht.

Zunächst ein Blick auf Dateisysteme an sich: Die sind dafür verantwortlich, ob und wie Daten auf einem Datenträger verwaltet, geschrieben und gelesen werden. Ihr könnt Euch Eure Festplatte wie eine Bücherei vorstellen: Die Dateien sind Bücher, das Dateisystem ist das Ablagesystem, das für die Verwaltung zuständig ist. Grundsätzlich ist jedes Dateisystem dafür gut geeignet – warum gibt es also Verschiedene?

Dateisystem mit oder ohne Journaling?

Grundsätzlich kann man an modernen Computern zwei Dateisystem-Typen unterscheiden: Klassische Dateisysteme und sogenannte Journaling Dateisysteme. Erstere sind deutlich einfacher, letztere deutlich stabiler und besser gegen Störungen geschützt. Daher kommen in allen modernen Betriebssystemen wie Linux, MacOS und Windows auch entsprechende Dateisysteme zum Einsatz:

• Windows: NTFS
• MacOS: APFS, HFSX
• Linux: ext3, ext4

Journaling-Dateisysteme haben den großen Vorteil, dass sie ein "Journal" führen, also die Verwaltung der Platte sozusagen noch einmal verwalten. In der Bibliotheks-Analogie wäre das Journal der Bücherei-Mitarbeiter, der die Bücher Ein- und Ausgänge aufzeichnet und die passenden Plätze für die Bücher sucht. Er passt auch auf, dass nichts abhanden kommt.

In der Praxis hat ein Journaling File System den Vorteil, dass es deutlich weniger Anfällig für Störungen des Schreibprozesses ist: Stürzt der Rechner mitten im Schreibprozess ab oder fällt der Strom aus, ist dadurch deutlich weniger Schaden zu befürchten. Zudem sind Überprüfungen und gegebenfalls Reparaturen deutlich schneller, weil das Journal ja nachhält, was in letzter Zeit passiert ist. Gerade bei modernen Betriebssystemen, die im Hintergrund permanent Dateien schreiben, ändern und löschen, ist ein solches Dateisystem daher Pflicht.

Klassische Dateisystem

Wenn das Journaling-Dateisystem so große Vorteile hat, stellt sich natürlich die Frage, warum es nach wie vor "klassische" Dateisysteme gibt. Der Grund liegt auf der Hand: Klassische Dateisysteme, die Dateien direkt schreiben, sind deutlich leichtgewichtiger und verursachen weniger Verwaltungsaufwand. Damit eignen sie sich gut für alle Arten von Wechseldatenträgern. Als Quasi-Standard hat sich Microsofts FAT-Dateisystem etabliert: Egal ob Digitalkamera, MP3-Player oder USB-Stick: Alle Geräte ohne komplexes Betriebssystem setzen auf eine Generation des ursprünglich 1977 entwickelten FAT-Dateisystems:

• FAT (1977)
• FAT16 (1983)
• FAT32 (1996)
• exFAT (2006)

Dabei kommen FAT und FAT16 heute nicht mehr zum Einsatz, bei den meisten Geräten ist FAT32 der Standard, wobei das derzeit von exFAT abgelöst wird. Der Unterschied liegt vor allem in der Fähigkeit, große Datenträger und Dateien zu verwalten: Die jeweils neueste FAT-Generation war also zukunftssicher, bis sie es eben nicht mehr war – und ein Nachfolger her musste.

Ein weiterer Vorteil der FAT-Dateisysteme ist, dass sie auf allen Betriebssystemen les- und schreibbar sind. Auch das ist ein Grund, warum FAT heute viel auf Wechseldatenträgern zum Einsatz kommt. Denn bei den Journaling-Systemen gibt es Inkompatibilitäten zwischen den Betriebssystemen: Windows kann von Haus aus kein Apple- oder Linux-Dateisystem, umgekehrt können Linux und MacOS zwar NTFS lesen, aber nicht beschreiben. Dafür wird dann teure Zusatzsoftware fällig. FAT ist hier in den allermeisten Fällen schlicht praktischer.

Welches Dateisystem wo einsetzen?

Damit stellt sich die Frage, wie welcher Datenträger formatiert werden sollte. Die Faustregel ist: Interne und externe Festplatten oder SSDs sollten immer mit der jeweils neuesten Version der Dateisystem-Hausmarke formatiert werden, also:

• Unter Windows: Alle Datenträger mit NTFS formatieren
• Unter MacOS-Datenträger alle Datenträger mit APFS
• Linux-Datenträger sind optimal mit ext4 eingerichtet

Das stellt maximale Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit her. Es gibt allerdings eine Ausnahme: Wenn Ihr einen Datenträger mit mehreren Betriebssystemen nutzen möchtet, etwa um Daten zwischen Mac und Windows oder Windows und Linux auszutauschen.

Typische Kandidaten dafür sind – neben Digitalkamera-Speicherkarten – USB-Sticks oder kleinere SSDs. Ich formatiere zum Beispiel alle "Alt-Datenträger" – also Festplatten und SSDs, die ich aus irgendeinem Grund nicht mehr täglich am Mac laufen habe – mit exFAT: Das hat den Vorteil, dass ich mir jederzeit einfach einen Stick, eine SSD oder eine alte Festplatte aus der Schublade greifen kann und an jedes beliebige Computersystem – vom PC über die NAS und das iPad bis hin zum Smart-TV oder der FritzBox – anschließen und verwenden kann.

Voraussetzung für den exFAT-Betrieb ist allerdings, dass das Betriebssystem dieses relativ neue und bis vor einigen Jahren noch Microsoft-proprietäre Dateisystem unterstützen muss: Fritz!OS tut das zum Beispiel erst seit Version 7.50. Ältere Smart-Geräte oder PCs/Macs unterstützen das Dateisystem möglicherweise noch nicht.

Wenn Ihr ganz auf Nummer sicher gehen wollt, solltet Ihr solche mobilen Datenträger also mit FAT32 formatieren. Tipp: Dabei hilft der offizielle SD-Card-Formatter, der immer das passende Dateisystem für Sticks und Speicherkarten ermittelt.

Sind Journaling-Dateisysteme auf Sticks und SD-Karten erlaubt?

Es gibt natürlich auch Ausnahmen. Etwa, wenn Ihr ein Betriebssystem auf einer SD-Karte oder einem USB-Stick installiert. Einplatinenrechner wie der Raspberry Pi etwa sind Computer, die Micro-SD-Karten sogar als Systemlaufwerk nutzen. Das geht und das ist natürlich erlaubt, genauso ein Bootstick für Windows oder MacOS, das Spiegeln des Systemlaufwerks und so weiter: In all diesen Fällen könnt ein Journaling-Dateisystem auf einem Wechseldatenträger zum Einsatz, was auch völlig OK ist. Allerdings solltet Ihr hier ganz besonders darauf achten, dass Ihr immer ein funktionierendes Backup habt, denn:

Journaling-Systeme nutzen Speicherkarten und USB-Sticks schneller ab

Wechselspeicher nämlich technisch deutlich einfacher gebaut als zum Beispiel SSDs, die eine vergleichbare Speichertechnik aufweisen. Schlechtere Zellen mit schwachen Lebenszyklen, eine fehlende interne Ausfallsicherheit – es gibt Gründe, warum SD-Karten und USB-Sticks bei gleicher Kapazität deutlich billiger als SSDs sind!

Für solche Datenträger ist ein Journaling-Dateisystem natürlich nicht so gut: Die ständigen Schreib-Lesezyklen nutzen USB-Sticks und SD-Karten deutlich stärker ab, als es bei SSDs oder bei HDDs der Fall ist, womit ein Ausfall deutlich wahrscheinlicher ist.

Warum auch Wechseldatenträger auf exFAT oder FAT32 setzen sollten

Doch auch im "Normalbetrieb" als Wechselspeicher gibt es – neben der Kompatibilität – noch einen Grund für den Einsatz der FAT-Dateisysteme: Wechseldatenträger werden gerne ohne "Auswerfen"-Dialog einfach abgezogen. Da Journaling-Systeme Daten möglicherweise erst in einen Cache schreiben, kann es passieren, dass Dateien trotz "fertiger" Schreibvorgänge noch gar nicht korrekt übertragen sind. Das ist übrigens auch der Grund, warum das Auswerfen manchmal sehr lange dauern kann.

Zieht man den Stick oder die Karte einfach ab, fehlen die Daten dann. Das kann mit FAT-Systemen nicht passieren: Meldet das System, dass alles kopiert ist, könnt Ihr sicher gehen, dass alle Daten auf dem Stick sind.

Welches Dateisystem verwendet Ihr? Wir freuen uns über Eure Kommentare!