Dela via

Översikt över ReFS (Resilient File System)

ReFS (Resilient File System) är Microsofts senaste filsystem, utformat för att maximera datatillgängligheten, skala effektivt till stora datamängder över olika arbetsbelastningar och ge dataintegritet med återhämtning till skada. Det syftar till att hantera en växande uppsättning lagringsscenarier och upprätta en grund för framtida innovationer.

Viktiga fördelar

Motståndskraft

ReFS introducerar nya funktioner som exakt kan identifiera skador och även åtgärda dessa skador medan de förblir online, vilket ger ökad integritet och tillgänglighet för dina data:

  • Integritetsströmmar – ReFS använder kontrollsummor för metadata och valfritt för fildata, vilket ger ReFS möjlighet att på ett tillförlitligt sätt identifiera skador.
  • Lagringsutrymmen integrering – när de används med speglingsutrymme eller paritetsutrymme kan ReFS automatiskt reparera identifierade skador med hjälp av den alternativa kopian av de data som tillhandahålls av Lagringsutrymmen. Reparationsprocesser är både lokaliserade till området för skador och utförs online, vilket kräver ingen volymavbrottstid.
  • Att rädda data – om en volym blir skadad och en alternativ kopia av skadade data inte finns tar ReFS bort skadade data från namnområdet. ReFS håller volymen online medan den hanterar de flesta okorrigerbara skador, men det finns sällsynta fall som kräver att ReFS tar volymen offline.
  • Proaktiv felkorrigering – förutom att verifiera data före läsningar och skrivningar introducerar ReFS en dataintegritetsskanner, som kallas scrubber. Den här rensningen söker regelbundet igenom volymen, identifierar latenta skador och utlöser proaktivt en reparation av skadade data.

Föreställning

Förutom att tillhandahålla återhämtningsförbättringar introducerar ReFS nya funktioner för prestandakänsliga och virtualiserade arbetsbelastningar. Optimering på realtidsnivå, blockkloning och gles giltig datalängd (VDL) är bra exempel på de nya funktionerna i ReFS, som är utformade för att stödja dynamiska och olika arbetsbelastningar:

  • speglingsaccelererad paritet – Speglingsaccelererad paritet ger både hög prestanda och kapacitetseffektiv lagring för dina data.

    För att leverera både hög prestanda och kapacitetseffektiv lagring delar ReFS in en volym i två logiska lagringsgrupper, så kallade nivåer. Dessa nivåer kan ha sina egna typer av lagringsenheter och motståndskraft, vilket gör att varje nivå kan optimeras för antingen prestanda eller kapacitet. Några exempelkonfigurationer är:

    Prestandanivå Kapacitetsnivå
    Speglad SSD-enhet Disk med spegling
    Speglad SSD Paritets-SSD
    Speglings-SSD Paritets-HDD

    När dessa nivåer har konfigurerats använder ReFS dem för att leverera snabb lagring för frekventa data och kapacitetseffektiv lagring för kalla data:

    • Alla skrivningar sker på prestandanivån och stora datasegment som finns kvar på prestandanivån flyttas effektivt till kapacitetsnivån i realtid.
    • Om du använder en hybriddistribution (blandar flash- och HDD-enheter) cachen i Storage Spaces Direct hjälper till att påskynda läsoperationer, vilket minskar effekten av datafragmentering, som är kännetecknande för virtualiserade arbetsbelastningar. Om du använder en all-flash-distribution görs annars även läsningar på prestandalagret.

    Notera

    För Windows Server-distributioner stöds speglingsaccelererad paritet endast på Storage Spaces Direct. Vi rekommenderar att du använder speglingsaccelererad paritet endast med arkiverings- och säkerhetskopieringsarbetsbelastningar. För virtualiserade och andra slumpmässiga arbetsbelastningar med höga prestanda rekommenderar vi att du använder trevägsspeglar för bättre prestanda.

  • accelererade VM-åtgärder – ReFS introducerar nya funktioner som är specifikt inriktade på att förbättra prestanda för virtualiserade arbetsbelastningar:

    • Blockkloning – Blockkloning påskyndar kopieringsåtgärder och möjliggör snabb sammanslagning av kontrollpunkter för virtuella datorer med låg påverkan.
    • Sparse VDL – med gles VDL kan ReFS snabbt nollställa filer, vilket minskar den tid som krävs för att skapa fasta virtuella hårddiskar från 10 minuter till bara sekunder.

  • Storlekar på variabelkluster – ReFS stöder både 4K- och 64K-klusterstorlekar. 4K är den rekommenderade klusterstorleken för de flesta distributioner, men 64 000 kluster är lämpliga för stora, sekventiella I/O-arbetsbelastningar.

Skalbarhet

ReFS är utformat för att stödja extremt stora datamängder – miljontals terabyte – utan att påverka prestanda negativt och uppnå större skala än tidigare filsystem.

Distributioner som stöds

Microsoft har utvecklat NTFS specifikt för generell användning med en mängd olika konfigurationer och arbetsbelastningar. För kunder som särskilt kräver den tillgänglighet, återhämtning och/eller skalning som ReFS tillhandahåller stöder Microsoft ReFS för användning med följande konfigurationer och scenarier:

Not

Alla ReFS-konfigurationer som stöds måste använda Windows Server Catalog certifierad maskinvara och uppfylla programkraven.

Viktig

Om du planerar att använda ReFS för klusterdelade volymer (CSV:er) kan du läsa Använda klusterdelade volymer i ett redundanskluster för viktig information.

Storage Spaces Direct

Distribuering av ReFS på Storage Spaces Direct rekommenderas för virtualiserade arbetsuppgifter eller nätverksansluten lagring.

  • Speglingsaccelererad paritet och cache i Lagringsutrymmen Direct levererar hög prestanda och kapacitetseffektiv lagring.
  • Införandet av blockkloning och gles VDL påskyndar dramatiskt .vhdx-filåtgärder, till exempel skapande, sammanslagning och expansion.
  • Med integritetsströmmar, onlinereparationer och alternativa datakopior kan ReFS och Storage Spaces Direct gemensamt identifiera och korrigera skador på lagringskontroller och lagringsmedier i både metadata och data.
  • ReFS tillhandahåller funktioner för att skala och stödja stora datamängder.

Lagringsplatser

Att distribuera ReFS på lagringsutrymmen med delade SAS-höljen är lämpligt för lagring av arkivdata och lagring av användardokument:

  • Med integritetsströmmar, onlinereparationer och alternativa datakopior låter ReFS och Lagringsutrymmen gemensamt upptäcka och åtgärda skador på lagringsstyrenheterna och lagringsmedierna i både metadata och data.
  • Distributioner av lagringsutrymmen kan också använda blockkloning och den skalbarhet som erbjuds i ReFS.

Obs

Lagringsutrymmen stöder lokala icke-flyttbara som är direktanslutna via bussar av typen SATA, SAS, NVME, eller som är anslutna via HBA (kallas även RAID-styrenhet i pass-through-läge).

Grundläggande diskar

Distribution av ReFS på grundläggande diskar passar bäst för program som implementerar sina egna lösningar för programvaruåterhämtning och tillgänglighet:

  • Program som introducerar sina egna lösningar för återhämtning och tillgänglighet kan använda integritetsströmmar, blockkloning och möjligheten att skala och stödja stora datamängder.

Not

Grundläggande diskar omfattar lokala, icke-flyttbara enheter som är direkt anslutna via bustyper som SATA, SAS, NVME eller RAID. Grundläggande diskar innehåller inte lagringsutrymmen.

Säkerhetskopieringsmål

Distribution av ReFS som säkerhetskopieringsmål passar bäst för program och maskinvara som implementerar sina egna lösningar för återhämtning och tillgänglighet:

  • Program som introducerar sina egna lösningar för återhämtning och tillgänglighet kan använda integritetsströmmar, blockkloning och möjligheten att skala och stödja stora datamängder.

Obs

Säkerhetskopieringsmål omfattar ovanstående konfigurationer som stöds. Kontakta program- och lagringsmatrisleverantörer för supportinformation om Fiber Channel och iSCSI-SAN. Om funktioner som thin provisioning, TRIM/UNMAP eller Offloaded Data Transfer (ODX) krävs för SAN måste NTFS användas.

Jämförelse av funktioner

Gränser

Funktion ReFS NTFS
Maximal filnamnslängd 255 Unicode-tecken 255 Unicode-tecken
Maximal längd på sökvägsnamn 32 000 Unicode-tecken 32 000 Unicode-tecken
Maximal filstorlek 35 PB (petabyte) 256 TB
Max volymstorlek 35 PB 256 TB

Funktionalitet

Följande funktioner är tillgängliga med ReFS och NTFS:

Egenskap ReFS NTFS
BitLocker-kryptering Ja Ja
Datadeduplicering Ja1 Ja
Stöd för klusterdelade volymer (CSV) Ja23 Ja
Korsningar/mjuka länkar Ja Ja
Hårda länkar Ja4 Ja
Stöd för failover-kluster Ja Ja
Åtkomstkontrollistor Ja Ja
USN-journal Ja Ja
Meddelanden om ändringar Ja Ja
Knutpunkter Ja Ja
Monteringspunkter Ja Ja
Reparseringspunkter Ja Ja
Ögonblicksbilder av volymer Ja Ja
Fil-ID Ja Ja
Oplocks Ja Ja
Glesa filer Ja Ja
Namngivna strömmar Ja Ja
Tunn etablering Ja5 Ja
Trimma/avmappa Ja5 Ja
Stöd för sidfil Ja6 Ja
  1. Finns på Windows Server, version 1709 och senare, Windows Server 2019 (1809) LTSC eller senare.
  2. Tillgänglig på Windows Server 2012 R2 och senare.
  3. CSV använder inte Direct I/O med lagringsutrymmen, Storage Spaces Direct (S2D) eller SAN.
  4. Version ReFS 3.5 formaterad av Windows 10 Enterprise Insider Preview build 19536 och senare. Hårdlänkar stöd läggs till för nyligen formaterade volymer endast. Hårda länkar kan inte användas på volymer som har uppgraderats från tidigare versioner
  5. Endast lagringsutrymmen.
  6. Tillgänglig på ReFS 3.7 och senare.

Följande funktioner är endast tillgängliga med ReFS:

Funktionalitet ReFS NTFS
Blockera kloning Ja Nej
Gles VDL Ja Nej
Speglingsaccelererad paritet Ja (på Storage Spaces Direct) Nej
Ögonblicksbilder på filnivå Ja1 Nej
  1. Tillgänglig på Windows Server 2022 och senare.

Följande funktioner är inte tillgängliga för ReFS just nu:

Funktionalitet ReFS (Resilient File System) NTFS
Komprimering av filsystem Nej Ja
Kryptering av filsystem Nej Ja
Transaktioner Nej Ja
Objekt-ID Nej Ja
Avlastad dataöverföring (ODX) Nej Ja
Korta namn Nej Ja
Utökade attribut Nej Ja
Diskkvoter Nej Ja
Startbar Nej Ja
Stöds på flyttbara medier Nej Ja

Ytterligare referenser