Resilient File System (ReFS) overview (Обзор файловой системы ReFS)
Область применения: Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012
Отказоустойчивая файловая система (ReFS) — это новая файловая система Майкрософт, предназначенная для повышения доступности данных, эффективного масштабирования больших наборов данных в различных рабочих нагрузках и обеспечения целостности данных с устойчивостью к повреждению. Он стремится решить расширяющийся набор сценариев хранения и создать основу для будущих инноваций.
Ключевые преимущества
Устойчивость
ReFS предоставляет новые функции, которые могут точно обнаруживать повреждения, а также устранять эти повреждения, оставаясь в сети, помогая обеспечить повышенную целостность и доступность данных:
- Потоки целостности — ReFS использует контрольные суммы для метаданных и при необходимости для данных файлов, что позволяет ReFS надежно обнаруживать повреждения.
- интеграция дисковые пространства — при использовании с зеркальным или четным пространством ReFS может автоматически восстановить обнаруженные повреждения с помощью альтернативной копии данных, предоставляемых дисковые пространства. Процессы восстановления локализованы в области повреждения и выполняются в сети, не требуя простоя тома.
- Сохранение данных — если том поврежден и альтернативная копия поврежденных данных не существует, ReFS удаляет поврежденные данные из пространства имен. ReFS сохраняет том в сети, пока он обрабатывает наиболее неправимые повреждения, но существуют редкие случаи, которые требуют, чтобы ReFS отключил том в автономном режиме.
- Упреждающая исправление ошибок — помимо проверки данных перед чтением и записью, ReFS представляет средство проверки целостности данных, известное как scrubber. Этот скраббер периодически сканирует том, выявляя скрытые повреждения и упреждая активация восстановления поврежденных данных.
Производительность
Помимо улучшения устойчивости, ReFS предоставляет новые функции для рабочих нагрузок с учетом производительности и виртуализированных рабочих нагрузок. Оптимизация уровня в режиме реального времени, клонирование блоков и разреженная длина данных (VDL) являются хорошими примерами развивающихся возможностей ReFS, которые предназначены для поддержки динамических и разнообразных рабочих нагрузок:
Четность с зеркальным ускорением . Четность с зеркальным ускорением обеспечивает высокую производительность, а также эффективное хранилище емкости для данных.
Чтобы обеспечить высокую производительность и эффективное хранилище емкости, ReFS делит том на две группы логических хранилищ, известные как уровни. Эти уровни могут иметь собственные типы дисков и устойчивости, позволяя каждому уровню оптимизировать производительность или емкость. Ниже приведены примеры конфигураций:
Уровень производительности Уровень емкости Зеркальный SSD Зеркальное отображение HDD Зеркальный SSD Четность SSD Зеркальный SSD Четность HDD После настройки этих уровней ReFS использует их для доставки быстрого хранилища для горячих данных и эффективного хранилища емкости для холодных данных:
- Все операции записи будут выполняться на уровне производительности, а большие фрагменты данных, оставшиеся на уровне производительности, будут эффективно перемещены на уровень емкости в режиме реального времени.
- При использовании гибридного развертывания (смешивания флэш-памяти и жестких дисков) кэш в Локальные дисковые пространства помогает ускорить чтение, уменьшая эффект фрагментации данных, характерный для виртуализированных рабочих нагрузок. В противном случае, если используется развертывание all-flash, операции чтения также происходят на уровне производительности.
Примечание.
Для развертываний Windows Server четность с зеркальным ускорением поддерживается только в Локальные дисковые пространства. Рекомендуется использовать зеркальное ускорение паритета только с рабочими нагрузками архивации и резервного копирования. Для виртуализированных и других случайных рабочих нагрузок высокой производительности рекомендуется использовать трехмерные зеркала для повышения производительности.
Ускоренные операции виртуальной машины— ReFS предоставляет новые функциональные возможности, предназначенные специально для повышения производительности виртуализированных рабочих нагрузок:
- Клонирование блоков — клонирование блоков ускоряет операции копирования , что позволяет быстро и низко влиять на операции слияния контрольной точки виртуальной машины.
- Разреженный VDL — разреженный VDL позволяет ReFS быстро нулю файлов, уменьшая время, необходимое для создания фиксированных виртуальных жестких жестких диска с 10 минут до нескольких секунд.
Размеры кластера переменных — ReFS поддерживает как размеры кластера 4K, так и 64K. 4K — это рекомендуемый размер кластера для большинства развертываний, но кластеры 64K подходят для больших последовательных рабочих нагрузок ввода-вывода.
Масштабируемость
ReFS предназначен для поддержки чрезвычайно больших наборов данных - миллионов терабайтов без отрицательного влияния на производительность, достижение большего масштаба, чем предыдущие файловые системы.
Поддерживаемые развертывания
Корпорация Майкрософт разработала NTFS специально для общего использования с широким спектром конфигураций и рабочих нагрузок. Для клиентов, специально требующих доступности, устойчивости и (или) масштабирования, которые предоставляет ReFS, корпорация Майкрософт поддерживает ReFS для использования со следующими конфигурациями и сценариями:
Примечание.
Все поддерживаемые конфигурации ReFS должны использовать сертифицированное оборудование каталога Windows Server и соответствовать требованиям приложения.
Внимание
Если вы планируете использовать ReFS для общих томов кластера (CSVs), ознакомьтесь с разделом "Использование общих томов кластера" в отказоустойчивом кластере для получения важных сведений.
Локальные дисковые пространства
Развертывание ReFS на Локальные дисковые пространства рекомендуется для виртуализированных рабочих нагрузок или хранилища, подключенного к сети:
- Четность с зеркальным ускорением и кэш в Локальные дисковые пространства обеспечивают высокую производительность и эффективное хранилище емкости.
- Введение клона блока и разреженного VDL значительно ускоряет операции vhdx-файлов, такие как создание, слияние и расширение.
- Потоки целостности, восстановление в сети и альтернативные копии данных позволяют ReFS и Локальные дисковые пространства совместно обнаруживать и исправлять повреждения контроллера хранилища и носителей хранилища как в метаданных, так и в данных.
- ReFS предоставляет функциональные возможности для масштабирования и поддержки больших наборов данных.
Дисковые пространства
Развертывание ReFS на дисковые пространства с общими корпусами SAS подходит для размещения архивных данных и хранения пользовательских документов:
- Потоки целостности, восстановление в сети и альтернативные копии данных позволяют ReFS и дисковые пространства совместно обнаруживать и исправлять повреждения контроллера хранилища и носителей хранилища как в метаданных, так и в данных.
- дисковые пространства развертывания также могут использовать клонирование блоков и масштабируемость, предлагаемую в ReFS.
Примечание.
дисковые пространства поддерживает локальную неизменяемую прямую подключение через BusTypes SATA, SAS, NVME или подключенную через HBA (также известный как контроллер RAID в сквозном режиме).
Базовые диски
Развертывание ReFS на базовых дисках лучше всего подходит для приложений, реализующих собственные решения по устойчивости программного обеспечения и доступности:
- Приложения, которые представляют собственные решения для обеспечения устойчивости и доступности, могут использовать потоки целостности, клонирование блоков и возможность масштабирования и поддержки больших наборов данных.
Примечание.
Основные диски включают локальные несъемные прямые подключения через BusTypes SATA, SAS, NVME или RAID. Базовые диски не включают дисковые пространства.
Цель резервного копирования
Развертывание ReFS в качестве целевого объекта резервного копирования лучше всего подходит для приложений и оборудования, реализующих собственные решения по устойчивости и доступности:
- Приложения, которые представляют собственные решения для обеспечения устойчивости и доступности, могут использовать потоки целостности, клонирование блоков и возможность масштабирования и поддержки больших наборов данных.
Примечание.
Целевые объекты резервного копирования включают приведенные выше поддерживаемые конфигурации. Обратитесь в поставщики массивов приложений и хранилищ для получения сведений о поддержке в fibre Channel и iSCSI SAN. Если требуются такие функции, как тонкая подготовка, TRIM/UNMAP или разгрузка передачи данных (ODX), необходимо использовать NTFS.
Сравнение возможностей
Ограничения
| Функция | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Максимальная длина имени файла | 255 символов Юникода | 255 символов Юникода |
| Максимальная длина имени пути | 32K Символы Юникода | 32K Символы Юникода |
| Максимальный размер файла | 35 ТС (петабайты) | 256 ТБ |
| Максимальный размер тома | 35 ТС | 256 ТБ |
Функция
Следующие функции доступны в ReFS и NTFS:
| Функция | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| шифрование BitLocker; | Да | Да |
| Дедупликация данных | Да1 | Да |
| Поддержка общего тома кластера (CSV) | Да2 3 | Да |
| Соединения и обратимые ссылки | Да | Да |
| Жесткие связи | Да4 | Да |
| Поддержка отказоустойчивого кластера | Да | Да |
| Списки управления доступом | Да | Да |
| Журнал USN | Да | Да |
| Уведомления об изменениях | Да | Да |
| Точки соединения | Да | Да |
| Точки подключения | Да | Да |
| Точки повторного анализа | Да | Да |
| Моментальные снимки томов | Да | Да |
| Идентификаторы файлов | Да | Да |
| Операционные блокировки | Да | Да |
| Разреженные файлы | Да | Да |
| Именованные потоки | Да | Да |
| Тонкая подготовка | Да5 | Да |
| Обрезка или отмена карты | Да5 | Да |
| Поддержка файла страницы | Да6 | Да |
- Доступно в Windows Server версии 1709 и более поздней версии, Windows Server 2019 (1809) LTSC или более поздней версии.
- Доступно в Windows Server 2012 R2 и более поздних версиях.
- CSV не будет использовать прямой ввод-вывод с дисковые пространства, Локальные дисковые пространства (S2D) или SAN.
- Версия ReFS 3.5 отформатирована Windows 10 Корпоративная предварительной версии сборки 19536 и более поздних версий. Поддержка жестких ссылок добавляется только для новых форматированных томов . Жесткие ссылки нельзя использовать для томов, которые были обновлены с предыдущих версий.
- дисковые пространства только.
- Доступно в ReFS 3.7 и более поздних версиях.
Следующие функции доступны только в ReFS:
| Функция | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Блокировка клона | Да | Нет |
| Разреженный VDL | Да | Нет |
| Четность с зеркальным ускорением | Да (на Локальные дисковые пространства) | No |
| Моментальные снимки уровня файла | Да1 | No |
- Доступно в Windows Server 2022 и более поздних версиях.
Следующие функции недоступны в ReFS в настоящее время:
| Функция | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Сжатие файловой системы | No | Да |
| Шифрование файловой системы | No | Да |
| Транзакции | No | Да |
| идентификаторы объектов; | No | Да |
| Разгрузка передачи данных (ODX) | No | Да |
| Краткие имена | No | Да |
| Дополнительные атрибуты. | No | Да |
| Квоты диска | No | Да |
| Загружаемый | No | Да |
| Поддерживается на съемных носителях | No | Да |
Дополнительные справочники
- Cluster size recommendations for ReFS and NTFS (Рекомендации по размеру кластера для ReFS и NTFS).
- Обзор Локальных дисковых пространств
- Клонирование блоков ReFS
- Потоки целостности ReFS
- Устранение неполадок ReFS с помощью ReFSUtil
- Использование ReFS с общими томами кластера
- Матрица совместимости и версии ReFS
Обратная связь
Ожидается в ближайшее время: в течение 2024 года мы постепенно откажемся от GitHub Issues как механизма обратной связи для контента и заменим его новой системой обратной связи. Дополнительные сведения см. в разделе https://aka.ms/ContentUserFeedback.
Отправить и просмотреть отзыв по