ReFS vs NTFS: skillnader och prestanda jämförelse

ReFS-filsystemet (Resilient File System) är Microsofts senaste filsystem, utformat för att optimera datatillgänglighet, effektivt hantera skalbarhet för stora mängder data och för att säkerställa dataintegritet genom så kallad ”motståndskraft” för filkorruption. ReFS utformades för att hantera de nya datatillväxtscenarierna och som grund för framtida innovationer.

ReFS introducerades med Windows Server 2012, sedan också till Windows 8 och de senaste versionerna av Windows 10. Sedan den första utgåvan har andra viktiga funktioner introducerats, särskilt med Windows Server 2016 och Windows Server 2019.

Se även: Drive image backup and Disk Cloning (P2V) av NTFS-och ReFS-enheter med Iperius

jämfört med NTFS introducerar ReFS viktiga funktioner för att förbättra motståndskraften mot datakorruption, prestanda och skalbarhet. För att komma in i det praktiska bör det noteras att på alla de senaste Windows-operativsystemen, särskilt på servrar, kan vi enkelt skapa ReFS-formaterade enheter och partitioner. Vi kommer att se vilka som är de viktigaste fördelarna med att använda detta filsystem och när du ska använda det.

här är några av de viktigaste fördelarna med ReFS-filsystemet:

Resilience
ReFS introducerar nya funktioner som exakt kan upptäcka korruption och till och med korrigera sådan korruption medan de förblir online, vilket hjälper till att ge större dataintegritet och tillgänglighet:

  • Integrity-stream: ReFS använder kontrollsummor för metadata och eventuellt för fildata, vilket gör ReFS att tillförlitligt upptäcka filsystemet korruption.
  • Integration med lagringsutrymmen funktionen: när det används tillsammans med en spegel eller paritetsutrymme kan ReFS automatiskt reparera de upptäckta korruptionerna med hjälp av den alternativa kopian av data som tillhandahålls av lagringsutrymmen.
  • proaktiv felkorrigering: förutom att validera data före läs-och skrivoperationer introducerar ReFS en dataintegritetsskanner, känd som skrubber. Denna skrubber analyserar regelbundet volymen, identifierar latenta korruptioner och aktiverar proaktivt en reparation av korrupta data.

prestanda
ReFS introducerar nya funktioner för virtualiserade och prestandakänsliga arbetsbelastningar. Tieroptimering i realtid, blockkloning och gles VDL är bra exempel på ReFS: s utvecklande funktioner, utformade för att stödja dynamiska och olika arbetsbelastningar:

Spegelaccelererad paritet: den här funktionen erbjuder hög prestanda och tillsammans effektivare datalagring. För att göra detta delar ReFS en volym i två logiska lagringsgrupper, så kallade nivåer. Dessa nivåer kan ha sina egna enheter och typer av motståndskraft, vilket gör att varje nivå kan optimera prestanda eller kapacitet.

prestandaförbättring för Hyper-V VM: ReFS introducerar nya funktioner som är särskilt utformade för att förbättra prestanda för virtualiserade arbetsbelastningar

Block kloning: Block kloning accelererar kopieringsoperationer, vilket möjliggör snabbare och lägre effekt virtuell maskin checkpoint merge operationer.

gles VDL: ReFS kan du snabbt noll filer (noll-fill), vilket minskar den tid det tar att skapa fasta VHD från minuter till sekunder.

variabel klusterstorlek: ReFS stöder både 4K och 64K klusterstorlekar. 4K är den rekommenderade klusterstorleken för de flesta distributioner, men 64K-kluster är lämpliga för stora sekventiella I/O-arbetsbelastningar.

skalbarhet
ReFS är utformad för att stödja extremt stora datamängder – miljontals terabyte – utan att påverka prestanda, vilket resulterar i större skalbarhet än tidigare filsystem.

för vilka konfigurationer om ReFS stöds / rekommenderas?

Microsoft avslöjar några av de scenarier där användningen av ReFS rekommenderas / stöds och säkerställer otvivelaktiga fördelar:

Storage Spaces Direct och Storage Spaces

Storage Spaces är en teknik i Windows och Windows Server som kan hjälpa till att skydda data från enhetsfel. Det liknar konceptuellt RAID, men implementeras på mjukvarunivå. Du kan använda ett lagringsutrymme för att gruppera tre eller flera enheter tillsammans i en lagringspool. Om du har slut på kapacitet, lägg bara till fler enheter i lagringspoolen (se ett exempel här: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/deploy-standalone-storage-spaces).

Storage Spaces Direct är en cachningsfunktion på serversidan för att optimera lagringsprestanda. Denna cache konfigureras automatiskt och baseras på vilken typ av fysiska enheter som finns (https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/understand-the-cache).

ReFS ökar prestandan avsevärt i dessa scenarier tack vare dess spegelaccelererade paritet, blockklon, gles VDL och så vidare.

vanliga diskar och Reservdestinationer
denna användning drar i allmänhet nytta av användningen av specifika applikationer som behöver tillförlitlighet och motståndskraft i hanteringen av deras data, och som kan implementera ReFS-funktionerna internt. Att ha en backup destination formaterad med ReFS garanterar uppenbarligen stora datasäkerhetsfördelar mot eventuell korruption.

Låt oss se specifikt skillnaderna mellan NTFS och ReFS i följande jämförelsetabeller:

begränsningar

funktion ReFS NTFS
Max filnamn längd 255 Unicode-tecken 255 Unicode-tecken
Max banlängd 32k Unicode-tecken 32k Unicode-tecken
Max filstorlek 35 PB (petabyte) 8 PB
Max volymstorlek 35 PB 8 PB

funktioner

funktion ReFS NTFS
BitLocker-kryptering Ja Ja
datadeduplicering Ja Ja
kluster delad volym (CSV) stöd Ja Ja
mjuka länkar Ja Ja
failover kluster stöd Ja Ja
Åtkomstkontrolllistor Ja Ja
USN journal Ja Ja
ändrar meddelanden Ja Ja
korsningspunkter Ja Ja
monteringspunkter Ja Ja
Reparse poäng Ja Ja
volym ögonblicksbilder Ja Ja
fil-ID Ja Ja
Oplocks Ja Ja
glesa filer Ja Ja
namngivna strömmar Ja Ja
tunn provisionering Ja Ja
avlastad dataöverföring (ODX) Nej Ja
Trim / Unmap Ja Ja

följande funktioner är endast tillgängliga på ReFS:

funktion ReFS NTFS
Blockklon Ja Nej
gles VDL Ja Nej
Spegelaccelererad paritet ja (på lagringsutrymmen direkt) Nej

följande funktioner är inte tillgängliga på ReFS:

funktion ReFS NTFS
filsystemkomprimering Nej Ja
filsystemkryptering Nej Ja
transaktioner Nej Ja
hårda länkar Nej Ja
Objekt-ID Nej Ja
korta namn Nej Ja
utökade attribut Nej Ja
diskkvoter Nej Ja
startbar Nej Ja
sidan fil stöd Nej Ja
stöds på flyttbara media Nej Ja

slutsatser

med utgångspunkt från innovationerna som introducerades med Windows Server 2016 och de senaste i Server 2019 kan vi lyfta fram några av de viktigaste aspekterna som kan göra ReFS till det bästa valet i många scenarier.

prestanda och skalbarhet är verkligen en av styrkorna med ReFS, att kunna hantera stora mängder data mycket snabbt och optimalt. I själva verket tillåter ReFS volymer upp till 1 Yottabyte eller 1000 miljarder terabyte. ReFS använder B + Trädläget för att hantera filstrukturen. B + – trädet är mycket effektivt i datalagring eftersom det finns en mycket stor mängd barnnoder i strukturen. Med hjälp av pekare kan b + – trädet minska mängden I / O-operationer för att hämta ett element i trädet.

säkerhet, det vill säga det faktum att det inte längre finns något behov av att göra en ”check disk”, eftersom det här filsystemet ensam kan kontrollera och korrigera eventuella problem med filkorruption tack vare metadata och resiliensfunktioner.

dess användning i lagringsutrymmen teknik och virtualisering, där den drar full nytta av ökningen i prestanda.

när det gäller begränsningarna eller i alla fall vissa konfigurationer som det inte går att använda ReFS, bör det markeras hur ReFS inte kan användas för att formatera OS-startdisken. Dessutom stöds inte flyttbara diskar och filsystemkryptering. Fram till Server 2016 stöddes inte komprimering och deduplicering, men dessa introducerades sedan med Windows Server 2019: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/get-started/whats-new-in-windows-server-1709

How-to:

här är två intressanta artiklar om hur man skapar ett lagringsutrymme med hjälp av lagringspooler funktionen Server 2016, och hur man använder den för att skapa en ReFS volym:

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/

(italienska, franska, tyska, spanska, portugisiska (Brasilien))