Что такое ReFS (отказоустойчивая файловая система) в Windows?

Новая файловая система Microsoft ReFS была впервые представлена ​​в Windows Server 2012. Она включена в Windows 10, где она может использоваться только как часть функции дисковых пространств для пула дисков. ReFS будет улучшена в Windows Server 2016 и станет частью Windows 10 Pro для рабочих станций.

Но что такое ReFS и как он соотносится с используемым в настоящее время NTFS?

Что такое ReFS?

Сокращенно от «Resilient File System», ReFS - это новая файловая система, созданная с использованием кода из текущей файловой системы NTFS. На данный момент ReFS - это не просто замена NTFS. У него есть свои преимущества и недостатки. Вы не можете просто использовать ReFS вместо NTFS на системном диске.

Поскольку ReFS является новейшей файловой системой Microsoft, она предназначена для решения нескольких основных проблем с NTFS. ReFS предназначена для большей устойчивости к повреждению данных, лучшей производительности для определенных рабочих нагрузок и лучшего масштабирования для очень больших файловых систем. Мы посмотрим, что именно это означает.

ReFS защищает от повреждения данных

«Упругая» часть выделена в названии. ReFS использует контрольные суммы для метаданных и может также использовать контрольные суммы для данных файла. Всякий раз, когда он читает или записывает файл, ReFS проверяет контрольную сумму, чтобы убедиться в ее правильности. Это означает, что сама файловая система имеет встроенный способ обнаружения повреждения данных на лету.

ReFS интегрирована с функцией дисковых пространств. Если вы настроили зеркальное пространство хранения с помощью ReFS, Windows может легко обнаружить повреждение файловой системы и автоматически устранить проблемы, скопировав альтернативную копию данных на другой диск. Эта функция доступна как в Windows 10, так и в Windows 8.1.

Если ReFS обнаруживает поврежденные данные и не имеет альтернативной копии, которую можно восстановить, файловая система может немедленно удалить поврежденные данные с диска. Это не требует перезагрузки вашей системы или отключения диска в автономном режиме, как это делает NTFS.

ReFS не просто проверяет файлы на наличие повреждений при чтении и записи. Автоматический сканер целостности данных регулярно проверяет все файлы на диске, чтобы также идентифицировать и исправить повреждение данных. Это автокоррекция файловой системы. Вам не нужно использовать CHKDSK вообще.

Новая файловая система также устойчива к повреждению данных и другими способами. Например, когда вы обновляете метаданные файла, например, имя файла, файловая система NTFS будет напрямую изменять метаданные файла. Если ваш компьютер выходит из строя или отключается питание во время этого процесса, это может привести к повреждению данных. При обновлении метаданных файла файловая система ReFS создаст новую копию метаданных. ReFS указывает файл на новые метаданные только после записи новых метаданных. Нет риска повреждения метаданных файла. Это известно как «копирование при записи». Копирование при записи также доступно в других современных файловых системах, таких как ZFS и BtrFS в Linux, а также в новой файловой системе APFS от Apple..

ReFS сбрасывает некоторые старые ограничения NTFS

ReFS является более современным, чем NTFS, и поддерживает гораздо большие тома и более длинные имена файлов. В долгосрочной перспективе это важные улучшения.

В файловой системе NTFS пути к файлам ограничены 255 символами. В ReFS имя файла может быть длиной до 32768 символов. Windows 10 теперь позволяет отключать это ограничение коротких символов для файловых систем NTFS, но оно всегда отключено на томах ReFS.

ReFS также отбрасывает имена файлов в стиле DOS 8.3. На томе NTFS вы по-прежнему можете обращаться к C: \ Program Files \ по адресу C: \ PROGRA ~ 1 \ в целях совместимости со старым программным обеспечением. Эти устаревшие имена файлов ушли в ReFS.

NTFS имеет теоретический максимальный размер тома 16 эксабайт, в то время как ReFS имеет теоретический максимальный размер тома 262144 эксабайт. Это не имеет большого значения сейчас, но однажды.

Рефс может быть быстрее, иногда

ReFS не просто предназначена для улучшения всей производительности по сравнению с NTFS. Вместо этого Microsoft сосредотачивается на нескольких важных оптимизациях, которые позволяют ReFS работать намного лучше в определенных случаях..

Например, при использовании с дисковыми пространствами ReFS поддерживает «оптимизацию уровня в реальном времени». У вас может быть пул накопителей, в котором накопители оптимизированы по производительности, а накопители оптимизированы по емкости. ReFS всегда записывает данные на диски на уровне производительности, максимизируя производительность. В фоновом режиме ReFS автоматически перемещает большие фрагменты данных на более медленные диски для длительного хранения..

На Windows Server 2016 Microsoft улучшила ReFS, чтобы предложить лучшую производительность с некоторыми функциями виртуальной машины. Программное обеспечение виртуальной машины Hyper-V от Microsoft использует эти преимущества (и теоретически, другое программное обеспечение виртуальной машины может поддержать их, если они захотят).

Например, ReFS поддерживает клонирование блоков, что ускоряет операции клонирования виртуальных машин и слияния контрольных точек. Чтобы создать клонированную копию виртуальной машины, ReFS нужно только создать новую копию метаданных на диске и указать ее на существующие данные на диске. Это связано с тем, что в ReFS несколько файлов могут указывать на одни и те же базовые данные на диске. Когда виртуальная машина изменяется и новые данные записываются на диск, она записывается в другое место, а исходные данные виртуальной машины остаются на диске. Это делает процесс клонирования намного быстрее и требует гораздо меньшей пропускной способности диска.

ReFS также предлагает новую функцию «разреженного VDL», которая позволяет ReFS быстро записывать нули в большой файл. Это значительно ускоряет создание нового пустого файла виртуального жесткого диска (VHD) фиксированного размера. В то время как для NTFS это может занять 10 минут, для ReFS это может занять всего несколько секунд..

ReFS не может заменить NTFS (пока)

Все эти функции звучат довольно хорошо, но вы не можете просто переключиться на ReFS с NTFS. Windows не может загрузиться с файловой системы ReFS и требует NTFS.

ReFS также не включает другие функции NTFS, включая сжатие и шифрование файловой системы, жесткие ссылки, расширенные атрибуты, дедупликацию данных и дисковые квоты. Тем не менее, ReFS совместим с различными функциями. Например, хотя вы не можете выполнять шифрование определенных данных на уровне файловой системы, ReFS совместима с полнодисковым шифрованием BitLocker..

Windows 10 также не позволяет вам форматировать любой старый раздел как ReFS. В настоящее время вы можете использовать только ReFS с пространством хранения, где его функции надежности помогают защитить данные от повреждения. В Windows Server 2016 вы можете выбрать форматирование томов с помощью ReFS вместо NTFS. Вы можете сделать это, например, для тома, на котором вы планируете хранить виртуальные машины. Однако вы все равно не можете использовать ReFS на своем загрузочном томе. Windows может загружаться только с диска NTFS.

Неясно, какое будущее ожидает ReFS. Однажды Microsoft может улучшить его, пока не сможет полностью заменить NTFS во всех версиях Windows. Неясно, когда это может произойти. Но пока что ReFS можно использовать только для конкретных задач.

Вы найдете более подробную информацию о ReFS и специфических функциях, которые он поддерживает, на веб-сайте Microsoft.

Как использовать ReFS

На обычном ПК с Windows 10 вы можете использовать ReFS только через функцию «Пространства для хранения». Обязательно отформатируйте дисковые пространства как ReFS, а не NTFS, когда увидите опцию файловой системы. Вы автоматически воспользуетесь функциями целостности данных в файловой системе ReFS, если выберете ее.

На Windows Server вы можете отформатировать некоторые тома как ReFS, используя обычные инструменты управления дисками, что может быть особенно полезно, если вы используете виртуальные машины на этих дисках. Но вы не можете отформатировать загрузочный диск как ReFS, и вы потеряете доступ к некоторым функциям NTFS.

Функциональность ReFS теперь доступна в составе Windows 10 Pro для рабочих станций, а также Windows 10 Enterprise..