ReFS Integrity Streams
Integrität-Streams ist ein optionales Feature in ReFS, das die Datenintegrität mithilfe von Prüfsummen überprüft und verwaltet. Obwohl ReFS immer Prüfsummen für Metadaten verwendet, generiert oder überprüft ReFS standardmäßig keine Prüfsummen für Dateidaten. „Integritätsstreams“ ist ein optionales Feature, mit dem Benutzer die Verwendung von Prüfsummen für Dateidaten verwenden können. Wenn Integritätsstreams aktiviert sind, kann ReFS eindeutig bestimmen, ob Daten ungültig oder beschädigt sind. Darüber hinaus können ReFS und Speicherplätze gemeinsam automatisch beschädigte Metadaten und Daten korrigieren.
Funktionsweise
Integrity Streams kann für einzelne Dateien, Verzeichnisse oder das gesamte Volume aktiviert werden, und die Integrity Stream-Einstellungen können jederzeit geändert werden. Darüber hinaus werden die Integrity Stream-Einstellungen für Dateien und Verzeichnisse von übergeordneten Verzeichnisse übernommen.
Nachdem Integrity Streams aktiviert ist, erstellt und verwaltet ReFS eine Prüfsumme für die angegebenen Dateien in den Metadaten der Dateien. Diese Prüfsumme ermöglicht ReFS vor dem Zugriff die Integrität der Daten zu überprüfen. ReFS berechnet vor dem Zurückgeben von Daten, die Integrity Streams aktiviert haben, deren Prüfsumme:
Anschließend wird die Prüfsumme mit den in der Datei enthaltenen Metadaten verglichen. Wenn die Prüfsummen übereinstimmen, werden die Daten als gültig markiert und an den Benutzer zurückgegebenen. Wenn die Prüfsummen nicht übereinstimmen, sind die Daten beschädigt. Die Volume-Resilienz entscheidet, wie ReFS auf Beschädigungen reagiert:
- Wenn ReFS ist auf einem nicht stabilen, einfachen Speicherplatz oder einem leeren Laufwerk bereitgestellt wird, gibt ReFS einen Fehler an den Benutzer zurück, ohne die beschädigten Daten zurückzugeben.
- Wenn ReFS ist auf einem robusten Spiegelungs- oder Paritätsbereich bereitgestellt wird, versucht ReFS, das Problem zu beheben.
- Wenn der Versuch erfolgreich ist, schreibt ReFS eine Korrekturmaßnahme, um die Integrität der Daten wiederherzustellen und gibt die gültigen Daten an die Anwendung zurück. Die Anwendung ist von der Beschädigung nicht betroffen.
- Wenn der Versuch fehlschlägt, gibt ReFS einen Fehler zurück.
ReFS zeichnet alle Schäden im Systemereignisprotokoll auf. Das Protokoll spiegelt wieder, ob die Schäden behoben wurden.
Leistung
Integrity Streams bietet eine verbesserte Datenintegrität für das System, es bringt jedoch auch Leistungseinbußen mit sich. Es gibt dafür mehrere verschiedene Gründe:
- Wenn Integrity Streams aktiviert ist, lösen alle Schreibvorgänge Zuordnungsmechanismus der Schreibvorgänge aus. Obwohl dadurch ein Engpass der Lese-, Änderungs- und Schreibvorgänge verhindert wird, da ReFS keine vorhandenen Daten lesen oder ändern muss, werden Daten häufig fragmentiert, was die Lesevorgänge verzögert.
- Je nach Workload und dem zugrunde liegenden Speicher des Systems kann der Rechenaufwand für die Verarbeitung und Überprüfung der Daten der Prüfsumme die E/A-Latenz erhöhen.
Da Integritätsstreams die Leistung beeinträchtigten, wird empfohlen, Integritätsstreams bei besonders leistungsabhängige Systemen zu deaktivieren.
Integritätsbereiniger
Wie oben beschrieben, überprüft ReFS die Integrität der Daten automatisch, bevor darauf zugegriffen wird. ReFS verwendet auch einen Hintergrundbereiniger, womit ReFS selten genutzte Daten überprüft. Dieser Bereiniger durchsucht regelmäßig das Volume, erkennt dabei potenzielle Beschädigungen und löst dann proaktiv eine Reparatur jeglicher beschädigten Daten aus.
Hinweis
Die Datenintegritätsbereinigung kann nur Daten für Dateien überprüfen, für die Integritätsstreams aktiviert sind.
Standardmäßig wird die Bereinigung alle vier Wochen ausgeführt, doch dieses Intervall kann im Taskplaner unter „Microsoft\Windows\Datenintegrität“ konfiguriert werden.
Beispiele
Um die Integritätseinstellungen der Dateidaten zu überwachen und zu ändern, verwendet ReFS die Cmdlets Get-FileIntegrity- und Set-FileInInttegrity.
Get-FileIntegrity
Um festzustellen, ob Integrity Streams für Dateidaten aktiviert ist, führen Sie das Sie Cmdlet Get-FileIntegrity aus.
PS C:\> Get-FileIntegrity -FileName 'C:\Docs\TextDocument.txt'
Sie können auch das Cmdlet Get-Element ausführen, um die Integrity Stream-Einstellungen für alle Dateien in einem bestimmten Verzeichnis abzurufen.
PS C:\> Get-Item -Path 'C:\Docs\*' | Get-FileIntegrity
Set-FileIntegrity
Verwenden Sie zum Aktivieren/Deaktivieren von Integrity Stream für Dateidaten das Cmdlet Set-FileIntegrity.
PS C:\> Set-FileIntegrity -FileName 'H:\Docs\TextDocument.txt' -Enable $True
Sie können auch das Cmdlet Get-Element ausführen, um die Integrity Stream-Einstellungen für alle Dateien in einem bestimmten Verzeichnis festzulegen.
PS C:\> Get-Item -Path 'H\Docs\*' | Set-FileIntegrity -Enable $True
Das Cmdlet Set-FileIntegrity kann auch direkt auf Volumes und Verzeichnisse angewandt werden.
PS C:\> Set-FileIntegrity H:\ -Enable $True
PS C:\> Set-FileIntegrity H:\Docs -Enable $True