ReFS vs NTFS:differences and performance comparison

ReFS file system(Resilient File System)は、データの可用性を最適化し、大量のデータのスケーラビリティを効率的に管理し、ファイル破損に対するいわゆる”レジリエンス” ReFSは、新しいデータ成長シナリオに対応し、将来の革新の基礎として設計されました。

ReFSはWindows Server2012で導入され、その後Windows8および最新バージョンのWindows10にも導入されました。 最初のリリース以来、特にWindows Server2016およびWindows Server2019では、他の重要な機能が導入されています。

関連項目:IPERIUSを使用したNTFSおよびReFSドライブのドライブイメージバックアップおよびディスククローニング(P2V)

NTFSと比較して、ReFSはデータ破損、パフォーマ 実用的に入るためには、すべての最新のWindowsオペレーティングシステム、特にサーバー上で、ReFSフォーマットされたドライブとパーティションを簡単に作成でき このファイルシステムを使用する主な利点と、それをいつ使用するかを確認します。

Refsファイルシステムの主な利点のいくつかは次のとおりです。

Resilience
ReFSには、破損を正確に検出し、オンラインのままでそのような破損を修正することができ、データの整合性と可用性を向上させるための新機能が導入されています。:

• Integrity-stream:ReFSはメタデータとオプションでファイルデータのチェックサムを使用するため、ReFSはファイルシステムの破損を確実に検出できます。
• ストレージスペース機能との統合: ミラーまたはパリティ-スペースと組み合わせて使用すると、ReFSは、ストレージ-スペースによって提供されるデータの代替コピーを使用して、検出された破損を自
• プロアクティブなエラー訂正:読み取り操作と書き込み操作の前にデータを検証することに加えて、ReFSにはスクラバーと呼ばれるデータ整合性スキャナが導入されています。 このスクラバーは定期的にボリュームを分析し、潜在的な破損を特定し、破損したデータの修復を積極的にアクティブにします。

Performance
ReFSは、仮想化されたパフォーマンスに敏感なワークロード用の新機能を導入しました。 リアルタイム層の最適化、ブロッククローン、スパースVDLは、動的で多様なワークロードをサポートするように設計されたReFSの進化する機能の良い例です。

ミラーアクセラレーションパリティ:この機能は、高性能で、より効率的なデータストレージを提供します。 これを行うために、ReFSはボリュームを層と呼ばれる二つの論理ストレージグループに分割します。 これらのレベルには独自のドライブと回復力の種類があり、各レベルがパフォーマンスまたは容量を最適化することができます。

Hyper-V Vmのパフォーマンス向上: ReFSには、仮想化ワークロードのパフォーマンスを向上させるために特別に設計された新機能が導入されています

ブロッククローン:ブロッククローンはコピー操作を加速し、仮想マシンチェックポイントマージ操作をより速く、より低い影響を与えることができます。

Sparse VDL:ReFSを使用すると、ファイルをすばやくゼロにする(ゼロフィル)ことができ、固定Vhdの作成にかかる時間を分から秒に短縮できます。

可変クラスタサイズ:ReFSは4Kと64Kの両方のクラスタサイズをサポートしています。 ほとんどのディストリビューションでは4Kが推奨されるクラスターサイズですが、大規模なシーケンシャルI/Oワークロードには64Kクラスターが適切です。

スケーラビリティ
ReFSは、パフォーマンスに影響を与えることなく、非常に大きなデータセット（数百万テラバイト）をサポートするように設計されているため、以前のファイルシステムよりもスケーラビリティが向上しています。

ReFSがサポート/推奨されている場合は、どのような構成になりますか？

マイクロソフトは、ReFSの使用が推奨/サポートされ、紛れもない利点を保証するシナリオのいくつかを公開しています:

記憶域スペースDirectおよび記憶域スペース

記憶域スペースは、ドライブの障害からデータを保護するのに役立つWindowsおよびWindows Serverのテクノロジです。 概念的にはRAIDに似ていますが、ソフトウェアレベルで実装されています。 記憶域スペースを使用して、記憶域プール内で3つ以上のユニットをグループ化できます。 容量が不足している場合は、ストレージプールにユニットを追加するだけです(ここの例を参照:https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/deploy-standalone-storage-spaces)。

Storage Spaces Directは、ストレージのパフォーマンスを最適化するためのサーバー側のキャッシュ機能です。 このキャッシュは、存在する物理ドライブの種類(https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/understand-the-cache)に基づいて自動的に構成されます。

ReFSは、ミラー加速パリティ、ブロッククローン、スパースVDLなどのおかげで、これらのシナリオでのパフォーマンスを大幅に向上させます。

共通のディスクとバックアップ先
この使用は、一般的に、データの管理において信頼性と回復力を必要とし、ReFS機能を内部的に実装できる特定のアプ ReFSでフォーマットされたバックアップ先を持つことは明らかに任意の可能性のある破損に対して大きなデータセキュリティ上の利点を保証します。

以下の比較表で、NTFSとReFSの違いを具体的に見てみましょう:

特徴

次の機能はReFSでのみ使用できます:

次の機能はReFSでは使用できません:

結論

Windows Server2016で導入された革新とServer2019の最新の革新から始めて、多くのシナリオでReFSを最良の選択にすることができる重要な側面のいくつかを強調

パフォーマンスと拡張性は確かにReFSの強みの1つであり、大量のデータを非常に迅速かつ最適に管理できることは確かです。 実際には、ReFSは1ヨッタバイトまたは1000億テラバイトまでのボリュームを可能にします。 ReFSは、B+ツリーモードを使用してファイル構造を管理します。 B+ツリーは、構造内に非常に大量の子ノードがあるため、データストレージにおいて非常に効率的です。 ポインタを使用すると、B+ツリーは、ツリー内の要素を取得するためのI/O操作の量を減らすことができます。

セキュリティ、つまり、このファイルシステムだけでは、メタデータと復元機能のおかげで、ファイルの破損の問題をチェックして修正することがで

ストレージスペース技術と仮想化での使用は、パフォーマンスの向上を最大限に活用しています。

ReFSを使用できない制限や設定については、OSブートディスクのフォーマットにReFSを使用できない方法を強調表示する必要があります。 また、リムーバブルディスクとファイルシステムの暗号化はサポートされていません。 Server2016までは、圧縮と重複排除はサポートされていませんでしたが、これらはWindows Serverで導入されました2019: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/get-started/whats-new-in-windows-server-1709

How-to:

Server2016のストレージプール機能を使用してストレージスペースを作成する方法と、それを使用してReFSボリュームを作成する方法について、興味深い記事を2つ:

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/

(イタリア語、フランス語、ドイツ語、スペイン語、ポルトガル語（ブラジル））