ReFS vs NTFS: różnice i porównanie wydajności
system plików ReFS (Resilient File System) to najnowszy system plików firmy Microsoft, zaprojektowany w celu optymalizacji dostępności danych, efektywnego zarządzania skalowalnością dużych ilości danych i zapewnienia integralności danych poprzez tak zwaną „odporność” na uszkodzenia plików. ReFS został zaprojektowany, aby sprostać nowym scenariuszom wzrostu danych i jako podstawa dla przyszłych innowacji.
ReFS został wprowadzony w systemie Windows Server 2012, a następnie przeniesiony do systemu Windows 8 i najnowszych wersji systemu Windows 10. Od pierwszego wydania wprowadzono inne ważne funkcje, zwłaszcza w systemach Windows Server 2016 i Windows Server 2019.
Zobacz także: kopia zapasowa obrazu dysku i klonowanie dysku (P2V) dysków NTFS i ReFS z Iperius
w porównaniu do NTFS, ReFS wprowadza kluczowe funkcje w celu poprawy odporności na uszkodzenia danych, wydajności i skalowalności. Aby przejść do praktycznego, należy zauważyć, że we wszystkich najnowszych systemach operacyjnych Windows, zwłaszcza na serwerach, możemy łatwo tworzyć dyski i partycje sformatowane ReFS. Zobaczymy jakie są główne zalety korzystania z tego systemu plików i kiedy go używać.
oto niektóre z kluczowych zalet systemu plików ReFS:
odporność
ReFS wprowadza nowe funkcje, które mogą dokładnie wykrywać korupcję, a nawet korygować taką korupcję, pozostając online, pomagając zapewnić większą integralność i dostępność danych:
- Integrity-stream: ReFS wykorzystuje sumy kontrolne dla metadanych i opcjonalnie dla danych plików, umożliwiając ReFS niezawodne wykrywanie uszkodzenia systemu plików.
- integracja z funkcją Storage Spaces: w połączeniu z lustrem lub przestrzenią parzystości ReFS może automatycznie naprawić wykryte uszkodzenia za pomocą alternatywnej kopii danych dostarczonych przez Storage Spaces.
- proaktywna korekcja błędów: oprócz walidacji danych przed operacjami odczytu i zapisu, ReFS wprowadza skaner integralności danych, znany jako scrubber. Płuczka ta okresowo analizuje objętość, identyfikując Ukryte uszkodzenia i aktywując proaktywnie naprawę uszkodzonych danych.
wydajność
ReFS wprowadza nowe funkcje dla zwirtualizowanych i wrażliwych na wydajność obciążeń. Optymalizacja warstw w czasie rzeczywistym, klonowanie bloków i Rzadki VDL to dobre przykłady zmieniających się możliwości ReFS, zaprojektowanych z myślą o obsłudze dynamicznych i zróżnicowanych obciążeń:
parytet przyspieszony lustrzanym akceleratorem: ta funkcja oferuje wysoką wydajność i razem bardziej wydajne przechowywanie danych. Aby to zrobić, ReFS dzieli wolumin na dwie logiczne grupy pamięci, znane jako warstwy. Poziomy te mogą mieć własne napędy i typy odporności, co pozwala każdemu poziomowi zoptymalizować wydajność lub pojemność.
poprawa wydajności maszyn wirtualnych Hyper-V: ReFS wprowadza nowe funkcje zaprojektowane specjalnie w celu poprawy wydajności zwirtualizowanych obciążeń
klonowanie bloków:klonowanie bloków przyspiesza operacje kopiowania, umożliwiając szybsze i mniej wpływające operacje scalania punktów kontrolnych maszyny wirtualnej.
Sparse VDL: ReFS pozwala szybko zerować pliki (zero-fill), skracając czas potrzebny na utworzenie stałych VHD z minut do sekund.
zmienny rozmiar klastra: ReFS obsługuje zarówno rozmiary klastrów 4K, jak i 64K. 4K jest zalecanym rozmiarem klastrów dla większości dystrybucji, ale klastry 64K są odpowiednie dla dużych sekwencyjnych obciążeń we/wy.
skalowalność
ReFS został zaprojektowany do obsługi bardzo dużych zbiorów danych – milionów terabajtów – bez wpływu na wydajność, co skutkuje większą skalowalnością niż poprzednie systemy plików.
dla jakich konfiguracji jeśli ReFS obsługiwane / zalecane?
Microsoft ujawnia niektóre scenariusze, w których korzystanie z ReFS jest zalecane / obsługiwane i zapewnia niewątpliwe zalety:
Storage Spaces Direct i Storage Spaces
Storage Spaces to technologia w systemach Windows i Windows Server, która może pomóc w ochronie danych przed awarią dysku. Jest koncepcyjnie podobny do RAID, ale zaimplementowany na poziomie oprogramowania. Za pomocą przestrzeni dyskowej można grupować trzy lub więcej jednostek w puli pamięci. Jeśli zabraknie pojemności, po prostu dodaj więcej jednostek do puli pamięci (zobacz przykład tutaj: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/deploy-standalone-storage-spaces).
Storage Spaces Direct to funkcja buforowania po stronie serwera w celu optymalizacji wydajności pamięci masowej. Ta pamięć podręczna jest konfigurowana automatycznie i w oparciu o Typ istniejących dysków fizycznych (https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/understand-the-cache).
ReFS znacznie zwiększa wydajność w tych scenariuszach, dzięki przyspieszonemu lustrzanie parzystości, klonowaniu bloków, rzadkiemu VDL i tak dalej.
wspólne dyski i miejsca docelowe kopii zapasowych
to zastosowanie na ogół korzysta z zastosowania określonych aplikacji, które wymagają niezawodności i odporności w zarządzaniu swoimi danymi i które mogą wewnętrznie implementować funkcje ReFS. Posiadanie miejsca docelowego kopii zapasowej sformatowanego za pomocą ReFS oczywiście gwarantuje duże korzyści w zakresie bezpieczeństwa danych przed ewentualną korupcją.
spójrzmy konkretnie na różnice między NTFS i ReFS w następujących tabelach porównawczych:
| funkcja | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Maksymalna długość nazwy pliku | 255 znaków Unicode | 255 znaków Unicode |
| Maksymalna długość ścieżki | 32K znaków Unicode | 32K znaków Unicode |
| maksymalny rozmiar pliku | 35 PB (petabajty) | 8 PB |
| maksymalny rozmiar głośności | 35 PB | 8 PB |
cechy
| funkcja | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| szyfrowanie BitLocker | tak | tak |
| deduplikacja danych | tak | tak |
| Obsługa współdzielonego woluminu klastra (CSV) | tak | tak |
| miękkie linki | tak | tak |
| obsługa klastra przełączania awaryjnego | tak | tak |
| listy kontroli dostępu | tak | tak |
| dziennik USN | tak | tak |
| powiadomienia o zmianach | tak | tak |
| punkty przyłączeniowe | tak | tak |
| punkty montażu | tak | tak |
| punkty Reparse | tak | tak |
| migawki głośności | tak | tak |
| identyfikatory plików | tak | tak |
| Oplocki | tak | tak |
| rzadkie pliki | tak | tak |
| nazwane strumienie | tak | tak |
| Thin Provisioning | tak | tak |
| odciążony Transfer danych (ODX) | Nie | tak |
| Trim / Unmap | tak | tak |
następujące funkcje są dostępne tylko na ReFS:
| funkcja | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Klon blokowy | tak | Nie |
| Sparse VDL | tak | Nie |
| parzystość z przyspieszeniem lustrzanym | tak (w przypadku powierzchni magazynowych bezpośrednio) | Nie |
następujące funkcje nie są dostępne na ReFS:
| funkcja | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| kompresja systemu plików | Nie | tak |
| szyfrowanie systemu plików | Nie | tak |
| transakcje | Nie | tak |
| linki twarde | Nie | tak |
| ID obiektu | Nie | tak |
| krótkie nazwy | Nie | tak |
| Rozszerzone atrybuty | Nie | tak |
| limity dysków | Nie | tak |
| startowa | Nie | tak |
| obsługa plików Strony | Nie | tak |
| obsługiwane na nośnikach wymiennych | Nie | tak |
wnioski
począwszy od innowacji wprowadzonych w systemie Windows Server 2016 i nowszych Server 2019, możemy podkreślić niektóre z kluczowych aspektów, które mogą sprawić, że ReFS będzie najlepszym wyborem w wielu scenariuszach.
wydajność i skalowalność są z pewnością jedną z mocnych stron ReFS, ponieważ są w stanie zarządzać dużymi ilościami danych bardzo szybko i optymalnie. W rzeczywistości ReFS pozwala na woluminy do 1 Jottabajta lub 1000 miliardów terabajtów. ReFS używa trybu drzewa B+ do zarządzania strukturą plików. Drzewo B+ jest bardzo wydajne w przechowywaniu danych, ponieważ w strukturze znajduje się bardzo duża ilość węzłów potomnych. Używając wskaźników, drzewo B+ może zmniejszyć ilość operacji We / Wy w celu pobrania elementu w drzewie.
bezpieczeństwo, czyli fakt, że nie ma już potrzeby tworzenia „sprawdź dysk”, ponieważ sam ten system plików może sprawdzić i naprawić każdy problem z uszkodzeniem pliku, dzięki metadanym i funkcjom odporności.
jego zastosowanie w technologii przestrzeni dyskowych i wirtualizacji, gdzie w pełni wykorzystuje wzrost wydajności.
jeśli chodzi o ograniczenia lub w każdym razie niektóre konfiguracje, z którymi nie można używać ReFS, należy podkreślić, w jaki sposób ReFS nie może być użyty do sformatowania dysku rozruchowego systemu operacyjnego. Ponadto dyski wymienne i szyfrowanie systemu plików nie są obsługiwane. Do 2016 r. kompresja i deduplikacja nie były obsługiwane, ale zostały one wprowadzone w systemie Windows Server 2019: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/get-started/whats-new-in-windows-server-1709
How-to:
oto dwa interesujące artykuły na temat tego, jak utworzyć przestrzeń dyskową za pomocą funkcji storage Pools w serwerze 2016 i jak jej użyć do utworzenia woluminu ReFS:
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/
(włoski, francuski, niemiecki, hiszpański, portugalski (Brazylia))