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Vue d’ensemble du système de fichiers résilient (ReFS)

Le système de fichiers résilient (ReFS) est un système de fichiers moderne développé par Microsoft afin d’optimiser la disponibilité des données, de mettre à l’échelle efficacement les jeux de données volumineux sur différentes charges de travail et de fournir une intégrité des données avec résilience à la corruption. ReFS cherche à répondre à un ensemble croissant de scénarios de stockage et à établir une base pour les innovations futures.

Cette vue d’ensemble explique comment ReFS permet de protéger les données contre la corruption, prend en charge les environnements de stockage à grande échelle et s’intègre aux technologies Windows Server clés. Utilisez ce guide pour comprendre les avantages reFS, les scénarios de déploiement et les comparaisons de fonctionnalités avec NTFS.

Principaux avantages

Découvrez les principaux avantages offerts par ReFS, notamment la résilience, les performances et l’extensibilité.

Résilience

ReFS dispose de fonctionnalités capables de détecter précisément les altérations et de corriger ces altérations tout en restant en ligne, ce qui permet d’améliorer l’intégrité et la disponibilité de vos données :

  • Flux d’intégrité - ReFS utilise des sommes de contrôle pour les métadonnées et, éventuellement, pour les données de fichier, ce qui permet à ReFS de détecter les corruptions de manière fiable.
  • Intégration des espaces de stockage : lorsqu’il est utilisé avec un espace miroir ou de parité, ReFS peut réparer automatiquement les altérations détectées à l’aide de la copie alternative des données fournies par les espaces de stockage. Les processus de réparation sont effectués en ligne, sur la zone endommagée, et n’entraînent aucune inactivité du volume.
  • Récupération de données : si un volume devient endommagé et qu’une autre copie des données endommagées n’existe pas, ReFS supprime les données endommagées de l’espace de noms. ReFS peut traiter la plupart des endommagements non réparables en maintenant le volume en ligne, mais il doit mettre le volume hors connexion dans de rares cas.
  • Correction proactive des erreurs : en plus de valider les données avant les lectures et les écritures, ReFS introduit un scanneur d’intégrité des données, appelé nettoyage. Ce programme de nettoyage analyse régulièrement le volume pour identifier les endommagements latents et déclencher de manière proactive la réparation des données endommagées.

Performances

En plus de fournir des améliorations de résilience, ReFS offre des fonctionnalités pour les charges de travail sensibles aux performances et virtualisées. L'optimisation des niveaux en temps réel, le clonage de blocs et la longueur des données valides (VDL) éparses sont de bons exemples des capacités évolutives de ReFS, qui sont conçues pour supporter des charges de travail dynamiques et diversifiées :

  • Parité accélérée par la mise en miroir : la parité accélérée par la mise en miroir offre à la fois des performances élevées et un stockage de haute capacité pour vos données.

    Pour fournir à la fois des performances élevés et un stockage de haute capacité, ReFS divise un volume en deux groupes de stockage logiques, appelés niveaux. Ces niveaux peuvent avoir des types de disque et de résilience qui leur sont propres, ce qui permet à chaque niveau d’optimiser les performances ou la capacité. Voici des exemples de configurations :

    Niveau de performance Niveau de capacité
    SSD en miroir HDD en miroir
    SSD en miroir SSD de parité
    SSD en miroir HDD de parité

    Une fois que ces niveaux sont configurés, ReFS les utilise pour fournir un stockage rapide pour les données chaudes (« hot ») et un stockage de haute capacité pour les données froides (« cold ») :

    • Toutes les écritures se produisent dans le niveau de performances, et de grands segments de données qui restent dans le niveau de performances sont déplacés efficacement vers le niveau de capacité en temps réel.

    • Dans un déploiement hybride (combinant des lecteurs flash et des disques HDD), le cache dans les espaces de stockage direct contribue à accélérer les lectures, en limitant l’impact de la fragmentation des données propre aux charges de travail virtualisées. Sinon, dans un déploiement avec uniquement des lecteurs flash, les lectures s’effectuent également dans le niveau de performances.

    • Pour les déploiements Windows Server, la parité accélérée par mise en miroir n’est prise en charge que sur les espaces de stockage direct. Nous vous recommandons d’utiliser la parité accélérée par la mise en miroir uniquement avec les charges de travail d’archivage et de sauvegarde. Pour les charges de travail virtualisées et autres charges aléatoires hautes performances, nous recommandons d’utiliser des miroirs trois voies pour de meilleures performances.

  • Opérations de machine virtuelle accélérées : ReFS améliore les performances des charges de travail virtualisées :

    • Clonage de bloc : le clonage de bloc accélère les opérations de copie, ce qui permet d’effectuer des opérations de fusion rapides et à faible impact sur les points de contrôle de machine virtuelle.
    • VDL sparse - VDL sparse permet à ReFS d'effacer des fichiers rapidement, réduisant ainsi le temps nécessaire pour créer des disques durs virtuels fixes en dizaines de minutes à quelques secondes.

  • Tailles de cluster variables : ReFS prend en charge les tailles de cluster de 4 Ko et 64 Ko. Pour la plupart des déploiements, nous vous recommandons d’utiliser une taille de cluster de 4 Ko. Les clusters de 64 Ko sont appropriés pour les charges de travail d’E/S séquentielles volumineuses.

Extensibilité

ReFS est conçu pour prendre en charge des jeux de données extrêmement volumineux (millions de téraoctets) sans baisse des performances, offrant ainsi une plus grande extensibilité que les systèmes de fichiers antérieurs.

Déploiements pris en charge

Microsoft a développé NTFS spécifiquement pour une utilisation à usage général avec une grande diversité de configurations et de charges de travail. Toutes les configurations prises en charge par ReFS doivent utiliser du matériel certifié du catalogue Windows Server et répondre aux exigences de l’application.

Pour les clients qui ont spécifiquement besoin de la disponibilité, de la résilience et/ou de la mise à l’échelle fournies par ReFS, Microsoft prend en charge ReFS pour une utilisation avec les configurations et scénarios suivants :

Importante

Si vous envisagez d’utiliser ReFS pour les volumes partagés de cluster (CSV), consultez Utiliser des volumes partagés de cluster dans un cluster de basculement pour obtenir des informations importantes.

Espaces de stockage direct

Le déploiement de ReFS sur des espaces de stockage direct est recommandé pour les charges de travail virtualisées ou un dispositif de stockage réseau (NAS) :

  • La parité accélérée par la mise en miroir et le cache dans les espaces de stockage direct offrent des performances élevées et un stockage de haute capacité.
  • Le clonage de bloc et le VDL fragmenté accélèrent considérablement les opérations sur les fichiers .vhdx, telles que la création, la fusion et l’extension.
  • Les flux d’intégrité, la réparation en ligne et les copies alternatives de données permettent à ReFS et à Storage Spaces Direct de détecter et de corriger conjointement les corruptions du contrôleur de stockage et du média de stockage, tant dans les métadonnées que dans les données.
  • ReFS fournit les fonctionnalités nécessaires pour effectuer une mise à l’échelle et prendre en charge les jeux de données volumineux.

Espaces de stockage

Le déploiement de ReFS sur les espaces de stockage avec des boîtiers SAS partagés permet l’hébergement des données d’archive et le stockage des documents utilisateur :

  • Les flux d’intégrité, les opérations de réparation en ligne et les copies alternatives des données permettent au système ReFS et aux espaces de stockage de détecter et de corriger conjointement les corruptions du contrôleur de stockage et des périphériques de stockage, tant dans les métadonnées que dans les données.
  • Les déploiements d’espaces de stockage peuvent également utiliser le clonage de bloc et la scalabilité offerte dans ReFS.

La fonctionnalité Espaces de stockage prend en charge l’attachement direct local non amovible via BusTypes SATA, SAS, NVME ou l’attachement via HBA (également appelé « contrôleur RAID » en mode pass-through).

Disques de base

Le déploiement de ReFS sur des disques de base convient tout particulièrement aux applications qui implémentent leurs propres solutions logicielles de disponibilité et de résilience :

  • Les applications qui introduisent leurs propres solutions logicielles de résilience et de disponibilité peuvent utiliser des flux d’intégrité, le clonage de bloc et la possibilité de mettre à l’échelle et de prendre en charge des jeux de données volumineux.

Les disques de base incluent un stockage local non amovible connecté directement via les types de bus SATA, SAS, NVME ou RAID. Les disques de base n’incluent pas d’espaces de stockage.

Cible de sauvegarde

Le déploiement de ReFS en tant que cible de sauvegarde convient tout particulièrement aux applications et au matériel qui implémente ses propres solutions de résilience et de disponibilité :

  • Les applications qui introduisent leurs propres solutions logicielles de résilience et de disponibilité peuvent utiliser des flux d’intégrité, le clonage de bloc et la possibilité de mettre à l’échelle et de prendre en charge des jeux de données volumineux.

Contactez les fournisseurs d’applications et de tableaux de stockage pour obtenir des informations de support sur les réseaux SAN Fibre Channel et iSCSI. Pour les réseaux SAN, si des fonctionnalités telles que l’allocation dynamique, TRIM/UNMAP ou le transfert de données déchargées (ODX, Offloaded Data Transfer) sont requises, NTFS doit être utilisé.

Comparaison des fonctionnalités

Limites

Fonctionnalité Système de fichiers résilient (ReFS) Système de fichiers NTFS (New Technology File System)
Longueur maximale des noms de fichier 255 caractères Unicode 255 caractères Unicode
Longueur maximale du nom de chemin 32 000 caractères Unicode 32 000 caractères Unicode
Taille maximale du fichier 35 Po (pétaoctets) 256 To
Taille de volume maximale 35 Po 256 To

Fonctionnalités

Fonctionnalités disponibles avec ReFS et NTFS

Fonctionnalité Système de fichiers résilient (ReFS) Système de fichiers NTFS (New Technology File System)
Chiffrement BitLocker ✅ ✅
Bloquer la compression du système ✅ ✅
Déduplication des données ✅ 1 ✅
Attributs étendus ✅ ✅
Prise en charge des volumes CSV (volumes partagés de cluster) ✅ 2 ✅
Jonctions/liens virtuels ✅ ✅
Liens physiques ✅ ✅
Prise en charge des clusters de basculement ✅ ✅
Chiffrement du système de fichiers ✅ 3 ✅
Listes de contrôle d’accès ✅ ✅
Journal USN ✅ ✅
Notifications de modifications ✅ ✅
Points de jonction ✅ ✅
Points de montage ✅ ✅
Points d’analyse ✅ ✅
Clichés instantanés de volume ✅ ✅
ID de fichier ✅ ✅
Oplocks ✅ ✅
Fichiers épars ✅ ✅
Flux avec nom ✅ ✅
Allocation dynamique ✅ 4 ✅
TRIM/UNMAP ✅ 4 ✅
Prise en charge des fichiers d’échange ✅ ✅
  1. Disponible sur Windows Server, version 1709 et ultérieure, Windows Server 2019 (1809) LTSC ou version ultérieure.
  2. Les CSV formatés ReFS n’utilisent pas E/S directes avec Storages Spaces, Storage Spaces Direct (S2D) ou SAN. Pour le stockage SAN, mettez en forme les CSV avec NTFS pour utiliser les E/S directes.
  3. Disponible uniquement sur Windows Server 2025.
  4. Espaces de stockage uniquement.

Fonctionnalités disponibles uniquement avec ReFS

Fonctionnalités Système de fichiers résilient (ReFS) Système de fichiers NTFS (New Technology File System)
Clonage de bloc ✅ ❌
VDL fragmenté ✅ ❌
Parité avec accélération par miroir ✅ (sur Storage Spaces Direct) ❌
Instantanés au niveau du fichier ✅ 1 ❌
  1. Disponible sur Windows Server 2022 et versions ultérieures.

Fonctionnalités indisponibles sur ReFS

Fonctionnalités Système de fichiers résilient (ReFS) Système de fichiers NTFS (New Technology File System)
Opérations ❌ ✅
ID d'objet ; ❌ ✅
Transfert de données déchargées (ODX) ❌ ✅
Noms courts ❌ 1 ✅
Quotas de disque ❌ ✅
Prise en charge sur les médias amovibles ❌ ✅
Démarrable ❌ ✅
Rétrécissant ❌ ✅
  1. Les noms courts ne sont pas officiellement pris en charge, de nombreux noms courts sont simulés par le biais de liens symboliques.

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