ReFS vs NTFS: Unterschiede und Leistungsvergleich

Das ReFS-Dateisystem (Resilient File System) ist das neueste Dateisystem von Microsoft, das entwickelt wurde, um die Datenverfügbarkeit zu optimieren, die Skalierbarkeit für große Datenmengen effizient zu verwalten und die Datenintegrität durch sogenannte „Resilienz“ gegen Dateibeschädigung sicherzustellen. ReFS wurde entwickelt, um die neuen Datenwachstumsszenarien zu bewältigen und als Grundlage für zukünftige Innovationen zu dienen.

ReFS wurde mit Windows Server 2012 eingeführt und dann auch auf Windows 8 und die neuesten Versionen von Windows 10 gebracht. Seit der ersten Veröffentlichung wurden weitere wichtige Funktionen eingeführt, insbesondere mit Windows Server 2016 und Windows Server 2019.

Siehe auch: Drive Image Backup und Disk Cloning (P2V) von NTFS- und ReFS-Laufwerken mit Iperius

Im Vergleich zu NTFS bietet ReFS wichtige Funktionen zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Datenbeschädigung, Leistung und Skalierbarkeit. Um in die Praxis zu kommen, sollte beachtet werden, dass wir auf allen neuesten Windows-Betriebssystemen, insbesondere auf Servern, problemlos ReFS-formatierte Laufwerke und Partitionen erstellen können. Wir werden sehen, was die Hauptvorteile der Verwendung dieses Dateisystems sind und wann es verwendet wird.

Hier sind einige der wichtigsten Vorteile des ReFS-Dateisystems:

Resilienz
ReFS führt neue Funktionen ein, mit denen Korruption genau erkannt und sogar korrigiert werden kann, während sie online bleibt, was zu einer höheren Datenintegrität und -verfügbarkeit beiträgt:

• Integrity-stream: ReFS verwendet Prüfsummen für Metadaten und optional für Dateidaten, sodass ReFS Dateisystembeschädigungen zuverlässig erkennen kann.
• Integration mit der Speicherplatzfunktion: bei Verwendung in Verbindung mit einem Spiegel- oder Paritätsbereich kann ReFS die erkannten Beschädigungen automatisch mithilfe der alternativen Kopie der von Speicherbereichen bereitgestellten Daten reparieren.
• Proaktive Fehlerkorrektur: Zusätzlich zur Validierung von Daten vor Lese- und Schreibvorgängen führt ReFS einen Datenintegritätsscanner ein, der als Scrubber bezeichnet wird. Dieser Scrubber analysiert das Volume regelmäßig, identifiziert latente Beschädigungen und aktiviert proaktiv eine Reparatur beschädigter Daten.

Leistung
ReFS führt neue Funktionen für virtualisierte und leistungsabhängige Workloads ein. Echtzeit-Tier-Optimierung, Blockklonen und Sparse VDL sind gute Beispiele für die sich entwickelnden Funktionen von ReFS, die dynamische und unterschiedliche Workloads unterstützen:

Spiegelbeschleunigte Parität: Diese Funktion bietet eine hohe Leistung und damit eine effizientere Datenspeicherung. Zu diesem Zweck teilt ReFS ein Volume in zwei logische Speichergruppen auf, die als Ebenen bezeichnet werden. Diese Ebenen können über eigene Laufwerke und Ausfallsicherheitstypen verfügen, sodass jede Ebene die Leistung oder Kapazität optimieren kann.

Leistungsverbesserung für Hyper-V-VMs: ReFS führt neue Funktionen ein, die speziell zur Verbesserung der Leistung virtualisierter Workloads entwickelt wurden

Block-Cloning: Das Block-Cloning beschleunigt Kopiervorgänge und ermöglicht schnellere und kostengünstigere Zusammenführungsvorgänge von Checkpoints virtueller Maschinen.

Sparse VDL: Mit ReFS können Sie Dateien schnell auf Null setzen (Zero-Fill), wodurch die Zeit für die Erstellung fester VHDs von Minuten auf Sekunden verkürzt wird.

Variable Clustergröße: ReFS unterstützt sowohl 4K- als auch 64K-Clustergrößen. 4K ist die empfohlene Clustergröße für die meisten Distributionen, aber 64K-Cluster eignen sich für große sequentielle E / A-Workloads.

Skalierbarkeit
ReFS wurde entwickelt, um extrem große Datensätze – Millionen von Terabyte – zu unterstützen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Für welche Konfigurationen werden ReFS unterstützt / empfohlen?

Microsoft stellt einige der Szenarien vor, in denen die Verwendung von ReFS empfohlen / unterstützt wird, und bietet zweifellos Vorteile:

Storage Spaces Direct und Storage Spaces

Storage Spaces ist eine Technologie in Windows und Windows Server, mit der Daten vor Laufwerksfehlern geschützt werden können. Es ist konzeptionell ähnlich wie RAID, aber auf Softwareebene implementiert. Sie können einen Speicherplatz verwenden, um drei oder mehr Einheiten in einem Speicherpool zu gruppieren. Wenn Ihnen die Kapazität ausgeht, fügen Sie einfach weitere Einheiten zum Speicherpool hinzu (siehe Beispiel hier: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/deploy-standalone-storage-spaces).

Storage Spaces Direct ist eine serverseitige Caching-Funktion zur Optimierung der Speicherleistung. Dieser Cache wird automatisch und basierend auf dem Typ der vorhandenen physischen Laufwerke (https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/understand-the-cache) konfiguriert.

ReFS erhöht die Leistung in diesen Szenarien dank spiegelbeschleunigter Parität, Blockklon, Sparse VDL usw. erheblich.

Gemeinsame Festplatten und Sicherungsziele
Diese Verwendung profitiert im Allgemeinen von der Verwendung spezifischer Anwendungen, die Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit bei der Verwaltung ihrer Daten benötigen und die ReFS-Funktionen intern implementieren können. Ein mit ReFS formatiertes Backup-Ziel garantiert offensichtlich große Datensicherheitsvorteile gegen mögliche Korruption.

Sehen wir uns die Unterschiede zwischen NTFS und ReFS in den folgenden Vergleichstabellen an:

Einschränkungen

Eigenschaften

Die folgenden Funktionen sind nur für ReFS verfügbar:

Die folgenden Funktionen sind in ReFS nicht verfügbar:

Schlussfolgerungen

Ausgehend von den Innovationen, die mit Windows Server 2016 und den neueren von Server 2019 eingeführt wurden, können wir einige der wichtigsten Aspekte hervorheben, die ReFS in vielen Szenarien zur besten Wahl machen können.

Performance und Skalierbarkeit sind sicherlich eine der Stärken von ReFS, große Datenmengen sehr schnell und optimal verwalten zu können. Tatsächlich erlaubt ReFS Volumes bis zu 1 Yottabyte oder 1000 Milliarden Terabyte. ReFS verwendet den B + Tree-Modus, um die Dateistruktur zu verwalten. Der B + -Baum ist sehr effizient in der Datenspeicherung, da die Struktur eine sehr hohe Anzahl von untergeordneten Knoten enthält. Mithilfe von Zeigern kann der B + -Baum die Anzahl der E / A-Vorgänge zum Abrufen eines Elements im Baum reduzieren.

Sicherheit, dh die Tatsache, dass es nicht mehr notwendig ist, eine „Check Disk“ zu machen, da dieses Dateisystem allein kann jede Datei Korruption Problem überprüfen und korrigieren, dank Metadaten und Resilienz-Funktionen.

Seine Verwendung in der Speicherplatztechnologie und in der Virtualisierung, wo es die Leistungssteigerung voll ausnutzt.

In Bezug auf die Einschränkungen oder einige Konfigurationen, mit denen ReFS nicht verwendet werden kann, sollte hervorgehoben werden, dass ReFS nicht zum Formatieren der Startdiskette des Betriebssystems verwendet werden kann. Außerdem werden Wechseldatenträger und Dateisystemverschlüsselung nicht unterstützt. Bis Server 2016 wurden Komprimierung und Deduplizierung nicht unterstützt, diese wurden dann aber mit Windows Server eingeführt 2019: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/get-started/whats-new-in-windows-server-1709

How-to:

Hier finden Sie zwei interessante Artikel zum Erstellen eines Speicherplatzes mit der Speicherpoolfunktion von Server 2016 und zum Erstellen eines ReFS-Volumes:

https://blogs.technet.microsoft.com/filecab/2012/12/06/using-the-storage-pools-page-in-server-manager-to-create-storage-spaces/

https://blogs.technet.microsoft.com/canitpro/2013/05/01/step-by-step-deploying-refs/

( Italienisch, Französisch, Deutsch, Spanisch, Portugiesisch (Brasilien))