Wat is ReFS in Windows?

ReFS is afgeleid van Opnieuwstil F.ile System, is een bestandssysteem gemaakt door Microsoft voor Windows OS. Het is ontworpen om enkele van de beperkingen van de Bestandssysteem met nieuwe technologie (NTFS). ReFS is ontworpen om beter bestand te zijn tegen datacorruptie, beter te presteren voor bepaalde workloads en beter te schalen voor zeer grote bestandssystemen.

Geschiedenis van ReFS

Microsoft introduceerde ReFS in september 2012, toen het Windows Server 2012 uitbracht als een optioneel bestandssysteem om rekening te houden met grotere vereisten voor gegevensopslag en grotere workloads. Microsoft heeft in oktober 2013 ReFS toegevoegd aan desktopversies van Windows, te beginnen met Windows 8.1, maar dit kon alleen worden gebruikt als onderdeel van de schijf-pooling Storage Spaces-functie. En is ook opgenomen in Windows 10. Microsoft verwijderd de mogelijkheid om ReFS-volumes te maken in Windows 10 in zijn 2017 Fall Creators Update, behalve voor Ramen 10 Pro voor werkstations. Maar het besturingssysteem leest nog steeds ReFS.

Hoe ReFS werkt

ReFS is zeer compatibel met NTFS en is gebouwd op basis van NTFS voor meer consistentie en betere gegevensintegriteit. Als het besturingssysteem een systeemfout detecteert en gegevens verloren / beschadigd zijn, kan ReFS de verloren / beschadigde gegevens herstellen. De ReFS bestrijdt ook bitrot, d.w.z. de corruptie van bits in een bestandssysteem met de tijd, door middel van schijfreinigingstaken die gegevens lezen en valideren. Microsoft had een deel van de NTFS-codebase gebruikt om ReFS te produceren en ondersteuning voor Win32-API's toe te voegen, zodat bestaande API's compatibel zijn, waardoor ReFS-ondersteuning wordt geboden voor verschillende functies, zoals toegangscontrolelijsten en bestands-ID's.

In NTFS zijn er verschillende redenen voor beschadiging van de metagegevens van bestanden, zoals een abrupte uitschakeling van het systeem tijdens stroomuitval of wanneer het systeem slechts een deel van een blok schrijft. Om gegevensschade te voorkomen, gebruikt ReFS allocate-on-write techniek, die bestanden in één instructie leest en schrijft. De allocate-on-write-techniek maakt gebruik van thin provision-klonen van de brondatabases om de kans op corruptie te verkleinen.

EEN B + boomstructuur wordt door ReFS gebruikt voor het beheer van gegevens door middel van indexering van metagegevens. De boom bestaat uit de wortel, interne knooppunten en bladeren. Een B + -boom slaat gegevens op in een vertakkingspatroon, waarbij elk knooppunt in de boom een geordende lijst met sleutels en verwijzingen naar knooppunten of bladeren op een lager niveau heeft. Records worden opgeslagen op bladniveau, waardoor er meer takken zijn. Dit proces verlaagt de schijf-I / O en zorgt voor betere prestaties.

ReFS is geen directe vervanging voor NTFS. ReFS ondersteunt sommige NTFS-functies niet, zoals master file table (MFT), paginabestandsondersteuning en object-ID's. Sommige applicaties werken alleen met functies die alleen beschikbaar zijn op NTFS. Veel NTFS-functies maakten geen deel uit van de eerdere versie van NTFS, zoals alternatieve streams, genaamd streams en sparse files, die Microsoft in latere updates aan ReFS heeft toegevoegd.

Opvallende kenmerken en veranderingen

ReFS is geïntegreerd met de Opslagruimten-functie. Als een gespiegelde opslagruimte met ReFS is ingesteld, zal Windows beschadiging van het bestandssysteem detecteren en de problemen automatisch herstellen door de alternatieve kopie van de gegevens naar een andere schijf te kopiëren. Deze functie is beschikbaar op zowel Windows 10 als Windows 8.1.
Als een gedateerde corruptie wordt gedetecteerd door ReFS en het geen alternatieve kopie heeft waaruit het kan herstellen, kan het bestandssysteem de beschadigde gegevens onmiddellijk van de schijf verwijderen. Een herstart van het systeem is niet vereist of de schijf offline halen, zoals bij NTFS.
Bij het lezen en schrijven van ReFS controleert u niet alleen bestanden op corruptie. Alle bestanden op de schijf worden regelmatig gecontroleerd door een geautomatiseerde data-integriteitsscanner om ook datacorruptie te identificeren en op te lossen, wat een automatisch corrigerend bestandssysteem is. Je hoeft niet te vluchten chkdskhelemaal.
Het nieuwe bestandssysteem is ook op andere manieren bestand tegen gegevenscorruptie. Als u bijvoorbeeld de metagegevens van een bestand bijwerkt, bijvoorbeeld de bestandsnaam, zal het NTFS-bestandssysteem de metagegevens van het bestand rechtstreeks wijzigen. Als uw computer tijdens dit proces uitvalt of de stroom uitvalt, is er mogelijk sprake van gegevensbeschadiging. Wanneer u de metadata van een bestand bijwerkt, maakt het ReFS-bestandssysteem een nieuwe kopie van de metadata. ReFS zal het bestand alleen naar de nieuwe metadata verwijzen wanneer de nieuwe metadata is geschreven, dus er is geen risico dat de metadata van het bestand beschadigd raken. Dit staat bekend als "copy-on-write”. De copy-on-write-techniek wordt ook gebruikt door andere moderne bestandssystemen, bijv. ZFS en BtrFS op Linux en Apple's nieuweAPFS bestandssysteem.
ReFS gebruikt checksums voor metadata — en het kan optioneel ook checksums gebruiken voor bestandsdata. Telkens wanneer het een bestand leest of schrijft, onderzoekt ReFS de checksum om er zeker van te zijn dat deze correct is. Dit betekent dat het bestandssysteem zelf een ingebouwde manier heeft om datacorruptie direct te detecteren.
Naast de gegevensintegriteitsfunctie, schaalt ReFS naar grotere volumes en bestandsgroottes, vergeleken met NTFS op de lange termijn, dit zijn belangrijke verbeteringen.
ReFS ondersteunt een maximale volumegrootte van 262.144 exabytes (16 exbibytes), vergeleken met 16 exabytes in NTFS. ReFS ondersteunt tot 32.768 tekens in een bestandsnaam, vergeleken met de limiet van 255 tekens in NTFS.
Andere ReFS-functies zijn onder meer verbeterde prestaties met Hyper-V, ondersteuning van integriteitsstooms om checksums te gebruiken om de staat van gegevens te beoordelen en datastriping voor prestaties die vergelijkbaar zijn met RAID.
Microsoft heeft ondersteuning toegevoegd voor alternatieve datastromen in versie 1.2 zodat ReFS kan werken met Microsoft SQL Server-implementaties. Andere opmerkelijke updates zijn onder meer de ondersteuning voor de gegevensontdubbeling - een functie voor opslagoptimalisatie - in ReFS-versie 3.2 met de release van Windows Server-versie 1709 in het Semi-Annual-kanaal in oktober 2017.
ReFS verwijdert ook het 8.3-bestandsnamen in DOS-stijl bijv. C: \ Program Files \ op C: \ PROGRA ~ 1 \ op een NTFS-volume is nog steeds toegankelijk voor compatibiliteitsdoeleinden, oudere technologieën. Deze oude bestandsnamen worden niet ondersteund op ReFS.
ReFS is niet alleen een verbetering van NTFS. In plaats daarvan concentreert Microsoft zich op een paar belangrijke optimalisaties waardoor ReFS in bepaalde gevallen veel beter presteert.
ReFS bij gebruik met Storage Spaces, ondersteunt “realtime optimalisatie van niveaus”. U zou een schijvenpool kunnen hebben met beide schijven die zijn geoptimaliseerd voor prestaties en schijven die zijn geoptimaliseerd voor capaciteit. ReFS schrijft altijd naar de schijven in de prestatielaag, waardoor de prestaties worden gemaximaliseerd. Op de achtergrond verplaatst ReFS automatisch grote hoeveelheden gegevens naar de langzamere schijven voor langdurige opslag.
Op Windows Server 2016 is ReFS verbeterd om betere prestaties te bieden met bepaalde VM's, d.w.z. virtuele machinefuncties. Microsofts eigen Hyper-V-software voor virtuele machines maakt hiervan gebruik (en in theorie zou andere virtuele-machinesoftware ze kunnen ondersteunen als ze dat zouden willen), zoals ReFS ondersteunt het klonen van blokken, wat het klonen van virtuele machines en het samenvoegen van controlepunten versnelt. Om een gekloonde kopie van een virtuele machine te maken, hoeft ReFS alleen een nieuwe kopie van metagegevens op de schijf te maken en deze naar bestaande gegevens op de schijf te wijzen. Dat komt omdat met ReFS meerdere bestanden naar dezelfde onderliggende gegevens op schijf kunnen verwijzen. Wanneer de virtuele machine verandert en er nieuwe gegevens naar de schijf worden geschreven, worden deze naar een andere locatie geschreven en blijven de oorspronkelijke gegevens van de virtuele machine op de schijf staan. Dit maakt het kloonproces veel sneller en vereist veel minder schijfdoorvoer.
Er is een nieuwe "sparse VDL" -functie toegevoegd aan ReFS waarmee ReFS snel nullen naar een groot bestand kan schrijven. Dit maakt het veel sneller om een nieuw, leeg VHD-bestand (virtual hard disk) van vaste grootte te maken. Terwijl dit bij NTFS 10 minuten kan duren, kan het bij ReFS slechts enkele seconden duren.
U vindt meer informatie over ReFS en de specifieke functies die het ondersteunt op de website van Microsoft.

Nadelen van ReFS

Al deze functies klinken redelijk goed, maar je kunt niet zomaar overschakelen naar ReFS vanuit NTFS.

Windows kan dat niet laars van ReFS en vereisen NTFS.
ReFS verbruikt meer systeembronnen in vergelijking met NTFS.
Hoe groter de disk-array, hoe meer RAM en IOPS ReFS gebruikt voor bestandsintegriteit.
NTFS-gegevens kunnen niet worden geconverteerd naar ReFS.
ReFS laat ook andere functies weg die NTFS omvat, waaronder compressie en codering van bestandssystemen, harde koppelingen, uitgebreide attributen, gegevensontdubbeling en schijfquota. Maar ReFS is compatibel met veel andere functies van NTFS, b.v. terwijl codering van specifieke gegevens op bestandssysteemniveau niet kon worden uitgevoerd, is ReFS compatibel met BitLocker-codering op volledige schijf.
In Windows 10 kun je oude partities ook niet formatteren als REFS. U kunt ReFS momenteel alleen gebruiken met opslagruimten, waar de betrouwbaarheidsfuncties helpen beschermen tegen gegevensbeschadiging. Volumes kunnen worden geformatteerd als ReFS in plaats van NTFS op Windows Server 2016. U kunt dit bijvoorbeeld doen voor een volume waarop u virtuele machines wilt opslaan. U kunt ReFS echter nog steeds niet gebruiken op uw opstartvolume. Windows kan alleen opstarten vanaf een NTFS-station.
Een ReFS-schijf ondersteunt de installatie van apps of programma's. De reden hierachter is de niet-ondersteuning van harde koppelingen in ReFS en de weinige programma's die installatie op ReFS-volumes mogelijk maken, maar zelfs die programma's ondervinden ook problemen tijdens het draaien.

Hoe ReFS te gebruiken

Aan Windows Server, kunt u ervoor kiezen om sommige volumes als ReFS te formatteren met behulp van de normale hulpprogramma's voor schijfbeheer, wat vooral handig kan zijn als u virtuele machines op die schijven gebruikt. Maar u kunt uw opstartschijf niet formatteren als ReFS en u verliest de toegang tot sommige NTFS-functies.
ReFS-functionaliteit is nu beschikbaar als onderdeel vanRamen 10 Pro voor werkstations