Vad är ReFS i Windows?

ReFS härrör från Retyst File System, är ett filsystem som skapats av Microsoft för Windows OS. Den är utformad för att övervinna några av begränsningarna i Nytt filsystem för teknik (NTFS). ReFS är utformat för att vara mer motståndskraftig mot datakorruption, prestera bättre för vissa arbetsbelastningar och skala bättre för mycket stora filsystem.

ReFS historia

Microsoft introducerade ReFS i september 2012, då det släppte Windows Server 2012 som ett valfritt filsystem för att ta hänsyn till större datalagringskrav och större arbetsbelastningar. Microsoft lade till ReFS till skrivbordsversioner av Windows med början med Windows 8.1 i oktober 2013 men kunde bara användas som en del av Drive-pooling Storage Spaces-funktionen. Och ingår också i Windows 10. Microsoft tog bort förmågan att skapa ReFS-volymer i Windows 10 2017 Fall Creators Update, Förutom Windows 10 Pro för arbetsstationer. Men operativsystemet kommer fortfarande att läsa ReFS.

Hur ReFS fungerar

ReFS är mycket kompatibelt med NTFS och byggdes på basen av NTFS för mer konsistens och bättre dataintegritet. Om operativsystemet upptäcker ett systemfel och data är förlorade / skadade kan ReFS återställa förlorade / skadade data. ReFS bekämpar också bitrutt, dvs. korruption av bitar i ett filsystem med tiden, genom diskskrubbningsuppgifter som läser och validerar data. Microsoft hade använt en del av NTFS-kodbasen för att producera ReFS och lagt till stöd för Win32 API så att befintliga API: er är kompatibla, vilket ger ReFS-stöd för flera funktioner, såsom åtkomstkontrollistor och fil-ID.

I NTFS finns det olika orsaker till korruption av filmetadata, till exempel en plötslig avstängning av systemet under strömavbrott, eller när systemet bara skriver en del av ett block. För att undvika dataskador använder ReFS fördela-på-skriv teknik, som läser och skriver filer i en enda instruktion. Allokerings-på-skriv-tekniken använder tunna provisionskloner i källdatabaserna för att minska risken för korruption.

A B + trädstruktur används av ReFS för hantering av data genom indexering av metadata. Trädet består av roten, inre noder och löv. Ett B + -träd lagrar data i ett förgreningsmönster där varje nod i trädet har en ordnad lista med nycklar och pekare till noder eller löv på lägre nivå. Register lagras på bladnivå, vilket möjliggör fler grenar. Denna process sänker disk I / O och ger bättre prestanda.

ReFS är inte en direkt ersättning för NTFS. ReFS stöder inte vissa NTFS-funktioner, till exempel huvudfilstabell (MFT), sidfilsstöd och objekt-ID. Vissa applikationer fungerar bara med funktioner som endast är tillgängliga på NTFS. Många NTFS-funktioner ingick inte i den tidigare versionen av NTFS, till exempel alternativa strömmar, namngivna strömmar och glesa filer, som Microsoft lade till ReFS i senare uppdateringar.

Anmärkningsvärda funktioner och förändringar

ReFS är integrerat med Lagringsutrymme-funktionen. Om ett speglat lagringsutrymme med ReFS är inställt kommer Windows att upptäcka filsystemskada och reparera problemen automatiskt genom att kopiera den alternativa kopian av data till en annan enhet. Denna funktion är tillgänglig på både Windows 10 och Windows 8.1.
Om daterad korruption upptäcks av ReFS och den inte har någon alternativ kopia den kan återställa från, kan filsystemet ta bort skadad data från enheten omedelbart. En omstart av systemet krävs inte eller tar enheten offline, som man skulle göra med NTFS.
När du läser och skriver kontrollerar ReFS inte bara filer för korruption. Alla filer på enheten kontrolleras regelbundet av en automatisk dataintegritetsskanner för att identifiera och åtgärda datakorruption, vilket är ett autokorrigerande filsystem. Inget behov av att springa chkdskalls.
Det nya filsystemet är också motståndskraftigt mot datakorruption på andra sätt. När du till exempel uppdaterar en fils metadata - till exempel filnamnet - ändrar NTFS-filsystemet filens metadata direkt. Om din dator misslyckas eller strömmen slocknar under den här processen kan dataskador uppstå. När du uppdaterar en fils metadata skapar ReFS-filsystemet en ny kopia av metadata. ReFS kommer att peka filen mot de nya metadata endast när de nya metadata skrivs, så det finns ingen risk för att filens metadata ska skadas. Detta kallas ”kopiera-på-skriv”. Copy-on-write-tekniken används också av andra moderna filsystem, t.ex. ZFS och BtrFS på Linux & Apples nyaAPFS filsystem.
ReFS använder kontrollsummor för metadata - och det kan valfritt också använda kontrollsummor för fildata. När den läser eller skriver en fil undersöker ReFS kontrollsumman för att säkerställa att den är korrekt. Detta innebär att filsystemet i sig har ett inbyggt sätt att upptäcka datakorruption i farten.
Förutom dess dataintegritetsfunktion, skalas ReFS till större volym och filstorlekar, jämfört med NTFS på lång sikt, detta är viktiga förbättringar.
ReFS stöder en maximal volymstorlek på 262144 exabyte (16 exbytes), jämfört med 16 exabyte i NTFS. ReFS stöder upp till 32 768 tecken i ett filnamn, jämfört med gränsen för 255 tecken i NTFS.
Andra ReFS-funktioner inkluderar förbättrad prestanda med Hyper-V, stöd för integritetsångor för att använda kontrollsummor för att bedöma datatillståndet och datastripning för prestanda som liknar RAID.
Microsoft lade till stöd för alternativa dataströmmar i version 1.2 så att ReFS kan arbeta med Microsoft SQL Server-distributioner. Andra anmärkningsvärda uppdateringar inkluderar stöd för datad deduplicering - en lagringsoptimeringsfunktion - i ReFS version 3.2 med lanseringen av Windows Server version 1709 i halvårskanalen i oktober 2017.
ReFS kasserar också DOS-stil 8,3 filnamn t.ex. C: \ Programfiler \ vid C: \ PROGRA ~ 1 \ på en NTFS-volym kan fortfarande nås för kompatibilitetsändamål äldre tekniker. Dessa äldre filnamn stöds inte på ReFS.
ReFS är inte bara en förbättring av NTFS. Istället fokuserar Microsoft på några viktiga optimeringar som får ReFS att fungera mycket bättre i vissa fall.
ReFS när det används med lagringsutrymmen, stöder “realtidsnivåoptimering”. Du kan ha en enhetspool med båda enheterna optimerade för prestanda och enheter som är optimerade för kapacitet. ReFS kommer alltid att skriva till enheterna i prestandanivån och maximera prestandan. I bakgrunden flyttar ReFS automatiskt stora bitar av data till de långsammare enheterna för långvarig lagring.
På Windows Server 2016 har ReFS förbättrats för att erbjuda bättre prestanda med vissa virtuella datorer, dvs. virtuella maskinfunktioner. Microsofts egna Hyper-V-programvara för virtuell maskin utnyttjar dessa (och i teorin kan annan programvara för virtuell maskin stödja dem om de vill) som ReFS stöder blockkloning, vilket påskyndar kloning av virtuella maskiner och sammanslagning av kontrollpunkter. För att skapa en klonad kopia av en virtuell maskin behöver ReFS bara skapa en ny kopia av metadata på enheten och peka på en befintlig data på enheten. Det beror på att med ReFS kan flera filer peka på samma underliggande data på disken. När den virtuella maskinen ändras och ny data skrivs till enheten skrivs den till en annan plats och den ursprungliga virtuella maskininformationen finns kvar på enheten. Detta gör kloningsprocessen mycket snabbare och kräver mycket mindre diskgenomströmning.
Det finns en ny "gles VDL" -funktion som läggs till ReFS som gör att ReFS snabbt kan skriva nollor till en stor fil. Detta gör det mycket snabbare att skapa en ny, tom VHD-fil (fast storlek). Medan detta kan ta 10 minuter med NTFS, kan det ta bara några sekunder med ReFS.
Du hittar mer information om ReFS och de specifika funktionerna den stöder på Microsofts webbplats.

Nackdelar med ReFS

Alla dessa funktioner låter ganska bra, men du kan inte bara byta till ReFS från NTFS.

Windows kan inte känga från ReFS och kräver NTFS.
ReFS förbrukar mer systemresurser jämfört med NTFS.
Ju större diskarray, desto mer RAM och IOPS ReFS använder för filintegritet.
NTFS-data kan inte konverteras till ReFS.
ReFS utelämnar också andra funktioner som NTFS inkluderar, inklusive komprimering och kryptering av filsystem, hårda länkar, utökade attribut, deduplicering av data och diskkvoter. Men ReFS är kompatibelt med många andra funktioner i NTFS, t.ex. medan kryptering av specifika data på filsystemnivå inte kunde utföras är ReFS kompatibel med BitLocker-kryptering med full disk.
I Windows 10 kan du inte heller formatera gamla partitioner som REFS. Du kan för närvarande endast använda ReFS med lagringsutrymmen, där dess tillförlitlighetsfunktioner skyddar mot datakorruption. Volymer kan formateras som ReFS istället för NTFS på Windows Server 2016. Du kanske vill göra detta till exempel för en volym som du planerar att lagra virtuella maskiner på. Du kan dock fortfarande inte använda ReFS på din startvolym. Windows kan bara starta från en NTFS-enhet.
En ReFS-enhet stöder inte installation av appar eller program. Anledningen bakom detta är bristen på stöd för hårda länkar i ReFS och de få program som möjliggör installation på ReFS-volymer men även dessa program upplever också problem när de körs.

Hur man använder ReFS

På Windows Server, kan du välja att formatera vissa volymer som ReFS med de vanliga diskhanteringsverktygen, vilket kan vara särskilt användbart om du använder virtuella maskiner på dessa enheter. Men du kan inte formatera din boot-enhet som ReFS, och du kommer att förlora åtkomst till vissa NTFS-funktioner.
ReFS-funktionalitet är nu tillgänglig som en del avWindows 10 Pro för arbetsstationer