Что такое файловая система refs в windows 10: отличия от ntfs и функциональные особенности

Содержание

ReFS, сокращение от Resilient File System, — это проприетарная файловая система Microsoft, выпущенная вместе с Windows Server 2012 и Windows 8.1 для замены устаревшей системы NTFS. ReFS была разработана с учетом современных требований к хранению данных и предлагает ряд функций для повышения отказоустойчивости, масштабируемости и производительности по сравнению с NTFS. Эти функции включают в себя автоматическую очистку данных, постоянную блокировку файлов и автоматическое восстановление для сокращения времени простоя при возникновении ошибки диска или повреждения файла. ReFS — идеальный выбор для крупных корпоративных хранилищ или облачных приложений.

Первоначально выпущенная в Windows Server 2012, файловая система Microsoft ReFS теперь доступна как часть Windows 10. Ее можно использовать только как часть функции объединения дисков Storage Spaces. Microsoft планирует улучшить ReFS в Windows Server 2016, и она будет включена в Windows 10 Pro для рабочих станций.

Что такое ReFS и чем она отличается от NTFS, используемой в настоящее время файловой системы?

Изменения функций по сравнению с NTFS

Основные новые функции

Повышенная надежность для дисковых структур: ReFS использует B + деревья для всех структур на диске, включая все метаданные и данные файлов. Метаданные и данные файлов организованы в таблицы, похожие на реляционная база данных. Размер файла, количество файлов в папка, общий размер тома и количество папок в томе ограничены 64-битными числами; в результате ReFS поддерживает максимальный размер файла 16 exbibytes (264−1 байт), максимум 18,4 × 1018 каталоги и максимальный размер тома 35 петабайты

Встроенная устойчивость: ReFS использует выделение при записи стратегия обновления метаданных, который выделяет новые фрагменты для каждой транзакции обновления и использует большие IO партии. Все метаданные ReFS имеют 64-битные контрольные суммы, которые хранятся независимо. Данные файла могут иметь дополнительную контрольную сумму в отдельной «целостности». транслировать «, и в этом случае стратегия обновления файла также реализует выделение при записи для данных файла; это контролируется новым атрибутом» целостности «, применимым как к файлам, так и к каталогам. Если данные или метаданные файла повреждены, файл можно удалить без перевода всего тома в автономный режим для обслуживания, а затем для восстановления из резервной копии. Благодаря встроенной устойчивости, администраторам не нужно периодически запускать инструменты проверки ошибок, такие как CHKDSK при использовании ReFS.

Совместимость с существующими API и технологиями: ReFS поддерживает только подмножество функций NTFS — и только API Win32, которые «широко распространены», но не требует новых системных API, и большинство фильтров файловой системы продолжают работать с томами ReFS. ReFS поддерживает многие существующие функции Windows и NTFS, такие как BitLocker шифрование Списки контроля доступа, USN Journal, изменить уведомления,символические ссылки, точки соединения, точки монтирования, точки повторной обработки, снимки тома, идентификаторы файлов, и . ReFS легко интегрируется с Места для хранения, а виртуализация хранилища слой, который позволяет зеркалировать и чередовать данные, а также разделять пулы хранения между машинами. Функции отказоустойчивости ReFS улучшают функцию зеркалирования, предоставляемую дисковыми пространствами, и могут определять, повреждены ли какие-либо зеркальные копии файлов с помощью очистка данных процесс, который периодически считывает все зеркальные копии и проверяет их контрольные суммы, а затем заменяет плохие копии хорошими.

Удаленные функции

Некоторые функции NTFS не реализованы в ReFS. К ним относятся , 8.3 имя файла, Сжатие NTFS, Шифрованная файловая система (EFS), транзакционная NTFS, жесткие ссылки, расширенные атрибуты, и дисковые квоты. Кроме того, Windows не может быть загружена с тома ReFS. Динамические диски с зеркальными или чередующимися томами заменяются зеркальными или чередующимися пулами хранения, предоставляемыми Storage Spaces; однако автоматическое исправление ошибок поддерживается только для зеркальных пространств. Дедупликация данных отсутствовал в ранних версиях ReFS. Он был реализован в v3.2, дебютировав в Windows Server v1709.

Поддержка для альтернативные потоки данных изначально не был реализован в ReFS. В 64-разрядной версии Windows 8.1 и Server 2012 R2 файловая система восстановила поддержку альтернативных потоков данных длиной до 128 КБ и автоматическое исправление повреждений, когда потоки целостности используются в пространствах с четностью. ReFS изначально не подходил для Microsoft SQL Server выделение экземпляра из-за отсутствия альтернативных потоков данных.

Что такое файловая система

Файловая система необходима для организации данных, находящихся на устройстве хранения. Без файловой системы ваш компьютер не будет знать, где находится документ или изображение на внутреннем диске, чтобы получить его по вашей команде.

При покупке нового внутреннего жесткого диска или твердотельного накопителя обычно необходимо создать раздел и применить файловую систему. Внешнее запоминающее устройство обычно сразу поставляется с готовым к использованию разделом. Но вы можете изменить это в соответствии с вашими потребностями.

Сделать это можно, отформатировав диск. Знание того, как отформатировать диск в конкретную файловую систему, может пригодиться. Например, вы можете отформатировать диск на базе Windows, чтобы он работал на Mac, и наоборот.

Существует множество различных файловых систем, и я упомянул здесь только те из них, которые относятся к платформам Windows и Mac. Если вы используете какие-либо другие платформы, такие как Linux, вы, вероятно, продвинутый пользователь, которому не нужно объяснять файловые системы.

Файловые системы только для Mac

Это файловые системы, которые может читать и записывать только macOS. Они также могут применяться к загрузочному диску – тому, на котором находится операционная система – в определенных версиях macOS.

APFS – или файловая система Apple – является файловой системой по умолчанию для macOS High Sierra (10.13) и более поздних версий

Обратите внимание, что устаревшие версии MacOS (10.11 и более ранние) вообще не могут читать APFS. Только macOS Sierra (10.12) может читать APFS, хотя она использует HFS+.

Mac OS Extended (Journaled) (он же HFS+) – это файловая система по умолчанию для macOS версии 10.12 и более ранних

Хотя более новая macOS (10.13 и более поздние версии) может читать HFS+, вы не можете использовать эту файловую систему на загрузочном диске для хранения операционной системы.

Файловые системы Mac имеют две особенности:

Чувствительность к регистру позволяет называть файлы одинаковыми именами, но разными регистрами букв (например, MyFile.txt и myfile.txt).
Шифрование означает, что данные, хранящиеся на диске, могут быть зашифрованы. Используйте этот вариант, если вы собираетесь хранить конфиденциальные данные на диске.

Так, например, если вы хотите использовать файловую систему HFS+ с поддержкой учета регистра и шифрования, отформатируйте свой диск с помощью Mac OS Extended (с учетом регистра, с журналированием, с шифрованием).

Нейтральные файловые системы

Ниже приведены нейтральные файловые системы, которые будут работать как в Windows, так и в macOS. В большинстве случаев они не годятся в качестве файловой системы для загрузочного диска. Первоначально это были файловые системы для старых версий операционных систем Microsoft (MS-DOS и Windows), которые позже стали поддерживаться другими платформами для обмена файлами.

FAT – или таблица размещения файлов – это древняя файловая система, впервые представленная ещё во времена MS-DOS (до Windows). FAT имеет ограничение на размер файла около 2 ГБ.
FAT32 является улучшенной версией FAT и имеет максимальный размер файла около 4 ГБ.
exFAT – это расширенная версия FAT32 с огромным ограничением размера файла. Эта файловая система – отличный выбор, если вы используете диск для передачи данных между Windows и Mac.

Файловая система только для Windows

Современные операционные системы Windows используют одну файловую систему NTFS.

NTFS – или файловая система новой технологии – была впервые представлена в Windows NT ещё в 1993 году и с тех пор является файловой системой по умолчанию для всех Windows на базе NT (от Windows 2000 до Windows 11). С годами NTFS совершенствовалась, и каждая новая версия была обратно совместима со старыми.

Основные преимущества

Устойчивость

ReFS представляет новые функции, которые позволяют точно определить повреждения и исправить их, сохраняя систему в оперативном режиме и обеспечивая целостность и доступность данных.

Потоки целостности — ReFS использует контрольные суммы для метаданных и, при необходимости, для данных файлов, что дает возможность точно определить повреждения ReFS.
дисковые пространства интеграции — при использовании с зеркальным пространством или пространством четности ReFS может автоматически устранять обнаруженные повреждения с помощью альтернативной копии данных, предоставленной дисковые пространства. Процессы восстановления локализованы в области повреждения и выполняются в оперативном режиме без простоя томов.
Восстановление данных . Если том поврежден, а альтернативная копия поврежденных данных не существует, ReFS удаляет поврежденные данные из пространства имен. ReFS сохраняет том в оперативном режиме при обработке большинства неисправляемых повреждений, но в редких случаях ReFS необходимо перевести том в автономный режим.
Упреждающее исправление ошибок . Помимо проверки данных перед чтением и записью, ReFS предоставляет сканер целостности данных, известный как скраббер. Оно периодически сканирует том, пытаясь выявить скрытые повреждения и профилактически запуская процесс восстановления поврежденных данных.

Производительность

Помимо улучшения устойчивости, ReFS представляет новые функции для рабочих нагрузок, требующих высокой производительности, и виртуализированных рабочих нагрузок. Оптимизация уровней в режиме реального времени, клонирование блоков и разреженный метод VDL — вот примеры развивающихся возможностей ReFS, которые предназначены для поддержки динамических и разнообразных рабочих нагрузок.

Четность с зеркальным ускорением. Четность с зеркальным ускорением обеспечивает высокую производительность и эффективное хранение данных.

Для обеспечения высокой производительности и эффективного хранения данных ReFS делит том на две логические группы памяти, которые называются уровнями. У них могут быть собственные типы диска и устойчивости, что позволяет каждому уровню оптимизировать производительность или емкость. Вот некоторые примеры конфигурации:

Уровень производительности	Уровень емкости
Зеркальный SSD	Зеркальный жесткий диск
Зеркальный SSD	SSD с контролем четности
Зеркальный SSD	Жесткий диск с контролем четности

После настройки этих уровней ReFS использует их для предоставления быстрого хранилища для горячих данных и эффективного хранилища для холодных данных:

Все операции записи будут выполняться на уровне производительности, а большие блоки данных, оставшиеся на уровне производительности, будут эффективно перемещены на уровень емкости в режиме реального времени.
При использовании гибридного развертывания (смешивание флэш-накопителей и жестких дисков) кэш в Lagringsdirigering помогает ускорить чтение, уменьшая эффект фрагментации данных, характерный для виртуализированных рабочих нагрузок. В противном случае при использовании развертывания с помощью всех флэш-накопителей операции чтения также выполняются на уровне производительности.

Примечание

Для развертываний Windows Server четность с зеркальным ускорением поддерживается только в Lagringsdirigering. Мы рекомендуем использовать четность с зеркальным ускорением только с рабочими нагрузками архивации и резервного копирования. Для виртуализированных и других высокопроизводительных случайных рабочих нагрузок рекомендуется использовать трехстороннее зеркальное отображение для повышения производительности.

Ускорение операций виртуальных машин. В ReFS реализованы новые возможности, предназначенные для повышения производительности виртуализированных рабочих нагрузок.
- Блочное клонирование . Клонирование блоков ускоряет операции копирования, позволяя быстро выполнять операции слияния контрольных точек виртуальной машины с низким уровнем влияния.
- Разреженный VDL — разреженный VDL позволяет ReFS быстро обнулять файлы, сокращая время, необходимое для создания фиксированных виртуальных жестких дисках, с 10 минут до нескольких секунд.
Переменный размер кластера — ReFS поддерживает размер кластера 4 КБ и 64 КБ. Рекомендуемый для большинства развертываний размер кластера — 4 КБ, а кластеры размером 64 КБ подходят для работы с крупными, последовательными рабочими нагрузками ввода-вывода.

Масштабируемость

ReFS предназначена для поддержки очень больших наборов данных (миллионы терабайт) без негативного влияния на производительность и достижения большего масштаба, чем предыдущие файловые системы.

О технологии

Итак, в версиях Windows 8.1 и 10 реализована технология по типу программного RAID , называется «Дисковые пространства». Реализована в панели управления.

Предназначается для создания производительных и отказоустойчивых дисковых массивов. С помощью этой технологии можем два и более жёстких диска объединить в одно дисковое пространство, по сути, в единый пользовательский (несистемный) раздел

И хранить на этом разделе что-то не особо важное в случае конфигурации без отказоустойчивости или, наоборот, что-то важное, обеспечив этим данным двух- или трёхсторонние зеркала. Дисковые пространства могут быть сформированы из разного типа устройств информации – внутренних SATA , SAS и внешних USB-HDD

Чем эта технология отличается от динамических дисков? Дисковые пространства:

• В большей степени эмулируют аппаратный RAID ; • Лишены многих недостатков динамических дисков; • При зеркалировании позволяют задействовать относительно современную наработку Microsoft – отказоустойчивую файловую систему ReFS ; • Не предусматривают, как динамические диски, возможность зеркалирования самой Windows (очевидно, как лишней функции в свете иных возможностей восстановления работоспособности ОС) .

Дисковое пространство – это территория с нуля, при её создании жёсткие диски форматируются, их структура и содержимое теряются. Тогда как при работе с динамическими дисками мы к любому существующему разделу без потери данных можем добавить его раздел-зеркало.

Как и динамические диски, современная технология программного RAID позволяет создавать массивы из разных жёстких дисков, в том числе и по объёму. Но последняя, в отличие от первой, не оставляет незанятое массивом место на одном из носителей меньшего объёма. Чтобы это незанятое место можно было присоединить к другим разделам или создать отдельный раздел. Наоборот, при создании дисковых пространств мы не ограничены объёмом одного из жёстких. Мы можем изначально указать любой виртуальный размер, а впоследствии обеспечить его реальными ресурсами устройств информации, добавив их к массиву – так называемому пулу носителей. Реализация последнего позволяет нам действовать несколько гибче, чем при оперировании динамическими дисками.

Wrapping things up

We probably should have been using ReFS as the primary file system for Windows 10 for quite some time now, but it seems that Microsoft is still not ready to faze out NTFS, as there are still some features missing and the company has to ensure reliability of data on every scenario. However, until that day comes, you can at least try the new file system using our guide.

While the new file system emphasizes on «resiliency,» you shouldn’t take for granted that once you move to ReFS, your data will live forever. There are still many factors that can cause data loss, and it’s always recommended to keep a full backup of all your data.

There is also a known registry tweak that allows you to try ReFS on a single drive without the need to use Storage Spaces, but after a number of tests, I noticed that it doesn’t work on the — it only works up to version 1511. In addition, even if it worked, you wouldn’t be able to take advantage of data resiliency, which is one of the main features of the file system, as such I’m not including the tweak in this guide.

What do you think about Microsoft’s new file system? Tell us in the comments below.

ReFS не может заменить NTFS (пока)

С выпуском новой отказоустойчивой файловой системы (ReFS) в 2012 году Microsoft представила файловую систему, которая в конечном итоге может заменить NTFS в качестве основного выбора в операционных системах на базе Windows. Несмотря на свои различные преимущества и кажущиеся впечатляющими возможности, она пока не подходит в качестве замены NTFS, особенно на загрузочном томе. Несмотря на наличие некоторых полезных функций, в ReFS по-прежнему отсутствуют многие функции, которые с годами стали частью NTFS, такие как сжатие, шифрование, жесткие ссылки и многое другое. На данный момент ReFS используется только для определенных приложений, таких как дисковые пространства при установке Windows Server 2016. Тем не менее, еще неизвестно, предпримет ли Microsoft необходимые шаги для улучшения ReFS до такой степени, что она сможет заменить NTFS. полностью. До тех пор NTFS остается лидером в оптимизации операционной системы Windows.

Хотя возможности ReFS звучат впечатляюще, Windows не может загрузиться с нее, потому что вместо нее должна использоваться NTFS.

ReFS не включает некоторые функции, которые есть в NTFS, такие как сжатие файловой системы, шифрование, жесткие ссылки, расширенные атрибуты, дедупликация данных и дисковые квоты. Тем не менее, ReFS по-прежнему совместим с некоторыми полезными функциями; например, хотя ReFS не предлагает шифрование на уровне файловой системы, она совместима с полнодисковым шифрованием BitLocker.

Вы не можете отформатировать любой раздел в ReFS в Windows 10, и использование ReFS с дисковыми пространствами — единственный поддерживаемый способ. Однако в Windows Server 2016 есть возможность отформатировать том с помощью ReFS вместо NTFS, что может быть полезно при хранении виртуальных машин. Тем не менее, ReFS нельзя использовать для загрузочного тома, поскольку Windows может загружаться только с NTFS.

Неизвестно, когда, и даже если Microsoft в конечном итоге улучшит ReFS настолько, чтобы полностью заменить NTFS на всех платформах Windows; однако на данный момент ReFS подходит только для определенных приложений.

Дополнительную информацию о ReFS, включая различные функции, которые она может предложить, можно найти на веб-сайте Microsoft.

В заключение, ReFS предлагает множество полезных функций, которые могут помочь оптимизировать операционные системы на базе Windows. Однако из-за недостатка некоторых ключевых функций он пока не может полностью заменить NTFS, особенно когда речь идет о загрузочном томе. В будущем можно будет использовать ReFS в качестве автономной файловой системы в системах на базе Windows, и за этим стоит следить.

Особенности «ReFS»

Контрольные суммы теперь используются для метаданных по умолчанию, также их применяют и к данным отдельных файлов. Так, в процессе чтения\записи, осуществляется верификации «на лету». Когда ФС обнаружит повреждение файлов, то моментально удалит записи без перезагрузки компьютера. То есть, «ReFS» теперь самостоятельно себя корректирует при появлении ошибок.

«ReFS» обеспечивает более высокую надежность сохранения информации, по сравнению со старой ФС. Для хранения файлов и метаданных используются «B+-деревья». Размеры, количество разделов и файлов теперь ограничены максимальным 64-битным значением. Пустое пространство хранится в трех разных таблицах, разбитых по объемам фрагментов (малых, средних, больших). Названия файлов и пути пишуться в «Unicode», они не должны превышать 32 килобайта, то есть название файла можно указывать в 30 тысяч знаков.

Защита от отключения питания. Допустим вы прописываете новое имя файла (или другие метаданные), пропало электричество и вы не успели их сохранить. В «NTFS» — файл будет поврежден, так как вы меняете метаданные напрямую. Но «ReFS» всего лишь делает копию метаданных, и не меняет основные пока не произойдет сохранение, особенность работы функции «Copy-on-write».

Технология «Storage Spaces» — это функция виртуализации носителей. Она позволяет создать единое пространство из нескольких физических дисков на одном ПК или нескольких по локальной сети. Также есть возможность настроить «зеркалирование» как RAID массивах.

Архитектура файловой системы

Несмотря на частые упоминания о схожести ReFS и NTFS на высоком уровне, речь идет всего лишь о совместимости некоторых структур метаданных, как-то: «стандартная информация», «имя файла», совместимость по значениям некоторых флагов атрибутов и т.д. Дисковая реализация структур ReFS кардинально отличается от других файловых систем Microsoft.

Основными структурными элементами новой файловой системы являются B+-деревья. Все элементы структуры файловой системы представлены одноуровневыми (списками) или многоуровневыми B+-деревьями, что позволяет значительно масштабировать практически любой из элементов файловой системы. Наряду с реальной 64-битной нумерацией всех элементов системы это исключает появление “узких мест” при дальнейшем ее масштабировании.

Кроме корневой записи B+-дерева, все остальные записи имеют размер целого блока метаданных (в данном случае — 16КБ); промежуточные же (адресные) ноды имеют небольшой полный размер (порядка 60 байт). Поэтому, обычно, требуется небольшое количество уровней дерева для описания даже очень крупных структур, что достаточно благоприятно сказывается на общей производительности системы.

Основным структурным элементом файловой системы является «Каталог», представленный в виде B+-дерева, ключом в котором является номер объекта-папки. В отличие от других подобных файловых систем, файл в ReFS не является отдельным ключевым элементом «Каталога», а лишь существует в виде записи в содержащей его папке. Возможно, именно ввиду этой архитектурной особенности жесткие ссылки на ReFS не поддерживаются.

«Листьями Каталога» являются типизированные записи. Для объекта-папки существуют три основных типа записей: описатель каталога, индексная запись и описатель вложенного объекта. Все такие записи упакованы в виде отдельного B+-дерева, имеющего идентификатор папки; корень этого дерева является листом B+-дерева «Каталога», что позволяет упаковать в папку практически любое количество записей. На нижнем уровне в листах B+-дерева папки находится в первую очередь запись описателя каталога, содержащая основные сведенья о папке (как-то: имя, «стандартная информация», атрибут имени файла и т.д.). Структуры данных имеют много общего с принятыми в NTFS, хотя и имеют ряд отличий, основным из которых является отсутствие типизированного списка именованных атрибутов.

Далее в каталоге следуют так называемые индексные записи: короткие структуры, содержащие данные об элементах, содержащихся в папке. По сравнению с NTFS эти записи значительно короче, что в меньшей степени перегружает том метаданными. Последними следуют записи элементов каталога. Для папок эти элементы содержат имя паки, идентификатор папки в «Каталоге» и структуру «стандартной информации». Для файлов идентификатор отсутствует, но вместо этого структура содержит все основные данные о файле, включая корень B+-дерева фрагментов файла. Соответственно, файл может состоять практически из любого числа фрагментов.

На диске файлы располагаются в блоках размером 64КБ, хотя адресуются точно так же, как и блоки метаданных (кластерами размером 16КБ). «Резидентность» данных файла на ReFS не поддерживается, поэтому файл размером 1 байт на диске займет целый блок 64КБ, что ведет к значительной избыточности хранения на мелких файлах; с другой стороны это упрощает управление свободным пространством и выделение свободного места под новый файл осуществляется значительно быстрее.

Размер метаданных пустой файловой системы составляет порядка 0.1% от размера самой файловой системы (т.е. около 2ГБ на том 2ТБ). Некоторые основные метаданные дублируются для лучшей устойчивости от сбоев.

Архитектурно загрузка с разделов ReFS возможна, но в данной редакции Windows Server она не реализована.

Последние материалы

Компоненты файловой системы

Общее.
В теории информатики определены следующие
три основных типа структур данных –
линейная, табличная, иерархическая.
Пример книга: последовательность листов
– линейная структура. Части, разделы,
главы, параграфы – иерархия. Оглавление
– таблица – связ.

Прохождение квеста Сфокусировать Окулаторию в Skyrim Ближе к делу

Для магов в есть обязательная серия заданий.Видео

Для начала я предлагаю вам сразу посмотреть видео с прохождением Окулатории, а затем, если останутся вопросы — перейти к чтению текстового описания.

Один из квестов . Квест начинает маг к.

Гайд Horizon Zero Dawn — где искать топливные элементы и как попасть в Древний арсенал

Квест Древний арсенал — одно из самых интересных и полезных побочных заданий в Horizon Zero Dawn. В качестве награды за его выполнение вы получите костюм Ткач щита. На наш вкус, это лучшая броня в игре. Она защищает Элой силовым полем, которое поглощает в.

Реклама ВКонтакте — правильные размеры и форматы Форматы рекламы вк

Социальная сеть ВКонтакте одна из самых узнаваемых платформ в мире. В среднем за месяц её посещают порядка 97 миллионов человек. Охват приложения ВКонтакте в месяц покрывает 77% аудитории. В день в него заходят порядка 55%.
На основании такой статистки бо.