ReFS-indstillinger og -brug i Windows 11 Pro og Enterprise

I de senere år har Microsoft forberedt sig på ReFS (Resilient File System) sameksisterer med og vinder gradvist terræn på NTFSisær i professionelle miljøer med Windows 11 Pro, Enterprise, Education og WorkstationDenne ændring er ikke blot et teknisk indfald: den imødekommer behovet for at håndtere massive mængder data, forbedre informationsintegriteten og få mere ud af systemet. hardware moderne.

I dag kan vi allerede finde muligheder, dog noget skjulte, for Installer Windows 11 på ReFS-partitioner, aktiver nye funktioner i opbevaring avanceret og kombinere det robuste filsystem med teknologier som Storage Spaces, Hyper-V eller RAID-systemer. Der er dog stadig betydelige begrænsninger og indkøringsproblemer, der bør overvejes, før du migrerer hele dit NTFS-miljø til ReFS.

Hvad er ReFS, og hvorfor promoverer Microsoft det i Windows 11?

ReFS (Resilient File System) er Microsofts "næste generations" filsystemOprindeligt designet til Windows Server 2012 under det interne navn Protogon, er dets hovedformål at tilbyde langt større modstandsdygtighed over for datakorruption, ekstrem skalerbarhed og forbedret ydeevne i moderne arbejdsbelastninger, såsom masselagring. virtuelle maskiner og sikkerhedskopier.

Mens NTFS blev født i 90'erne og har akkumuleret bagudkompatibilitet og tonsvis af funktioner.ReFS starter med et renere fundament. Det er designet til massive mængder, scenarier med mange terabyte eller endda petabyte, og til at fungere side om side med Storage Spaces og Storage Spaces Direct (S2D) i Windows Server og i stigende grad også i Windows 11.

Blandt ReFS' vigtigste funktioner er følgende: Kontrolsummer for metadata og eventuelt for dataAutomatisk reparation i kombination med spejlet eller paritetsplads, proaktiv fjernelse af beskadigede data uden at nedbryde diskenheden og en periodisk "debugger", der scanner disken for at finde latente fejl.

Med Windows 11 er Microsoft begyndt at eksponere ReFS uden for den rene serververden: Systemet kan nu installeres og startes fra ReFS-partitioner i Insider-buildsog installationsguider bliver testet, som giver dig mulighed for at vælge direkte mellem NTFS og ReFS, når du udfører en ren installation fra ISO eller USB.

Vigtige forskelle mellem NTFS og ReFS i Windows 11

NTFS og ReFS deler mange funktioner, men De spiller ikke i præcis den samme liga, og de er heller ikke designet til det samme formål.Det er bedst at have et klart overblik, før man beslutter, hvor man skal bruge hver enkelt.

På den ene side, NTFS er standardfilsystemet til Windows 11 (og stort set alle desktop- og serverversioner i årtier). Den tilbyder meget nyttige funktioner til daglig brug: filkomprimering, EFS-kryptering, diskkvoter, understøttelse af flytbare medier, systemstart, korte filnavne, transaktioner, ODX osv.

ReFS fokuserer derimod på robusthed, skalerbarhed og ydeevne i specifikke arbejdsbyrderDen mister klassiske NTFS-funktioner (såsom filsystemkomprimering, EFS, kvoter, indbygget understøttelse af flytbare enheder eller muligheden for at starte på en fuldt understøttet måde på tværs af alle udgaver), men får andre, som NTFS ikke har: blokkloning, sparse VDL, spejlaccelereret paritet og, i Windows Server 2022 og nyere, snapshots på filniveau.

Med hensyn til teoretiske grænser er forskellen enorm: NTFS forbliver på en maksimal fil- og diskstørrelse på 256 TBReFS når op til 35 PB (petabyte), mens nogle dokumenter nævner skalaer i størrelsesordenen hundredvis af exabyte som en teoretisk grænse, hvilket gør det klart, at ReFS er designet til meget betydelig vækst.

De understøttede klyngestørrelser varierer også. NTFS tillader fra 512 bytes op til 64 KBI praksis anbefales 4 KB dog til de fleste generelle brugssituationer og 64 KB til meget store mængder eller sekventielle I/O-arbejdsbelastninger. ReFS fungerer derimod mellem 4 KB og 64 KB, og anbefaler også normalt 4 KB, hvilket efterlader 64 KB til meget specifikke scenarier, såsom store sekventielle flows.

Fordele ved ReFS: robusthed, ydeevne og skalerbarhed

En af grundpillerne i ReFS er modstandsdygtighed over for datakorruptionSystemet bruger checksummer for alle metadata og, hvis aktiveret, også for fildata. Dette gør det muligt at registrere fejl med stor nøjagtighed. pålidelighed enhver stille beskadigelse, der vises på disken.

Når ReFS bruges over lagerpladser i spejl- eller paritetstilstand, Den kan automatisk reparere beskadigede blokke ved at læse den sunde kopi, der findes på en anden disk, og skrive den over den beskadigede blok. Alt dette sker "on the fart", uden at det er nødvendigt at afmontere volumener eller tage serveren offline i timevis.

Hvis der ikke findes en alternativ kopi af de beskadigede data, ReFS fjerner filen fra navneområdet for at forhindre os i at fortsætte med at bruge beskadigede oplysninger.I de fleste tilfælde opretholder den onlinevolumen, men hvis problemet er meget alvorligt, kan det være nødvendigt at køre i offline-tilstand for at holde systemet i en ensartet tilstand.

Ud over alt dette er der en periodisk analysator kendt som FilintegritetsrenserDenne proces scanner periodisk data, der sjældent tilgås, genberegner kontrolsummer, og hvis den finder beskadigelse, starter den reparationer ved hjælp af sikkerhedskopier. Standardintervallet er normalt omkring fire uger, men dette kan justeres via PowerShell.

Med hensyn til ydeevne er ReFS meget fokuseret på arbejdsbelastninger med virtuelle maskiner og storskalalagringRefleksaccelereret paritet tillader kombination af et ydelsesniveau (normalt SSD spejlet) med et kapacitetsniveau (spejlet eller paritets-HDD), så skrivninger udføres på det hurtige lag, og kolde blokke flyttes til kapacitetsniveauet i baggrunden og i realtid.

For Hyper-V tilbyder ReFS to nøglefunktioner: blokkloning, som laver metadatabaserede filkopier i stedet for at duplikere alle data, og funktionaliteten af Dispergeret VDL, hvilket drastisk accelererer oprettelsen af ​​faste VHDX-diske, hvilket reducerer operationer, der tidligere tog mange minutter, til blot et par sekunder.

Hvor anbefales det at bruge ReFS, og hvad understøtter det i Windows 11?

Historisk set har Microsoft positioneret ReFS som det foretrukne filsystem til Storage Spaces og Storage Spaces Directisær i virtualisering og netværksforbundne lagringsmiljøer (NAS/SAN med Windows Server).

I Storage Spaces Direct-konfigurationer tillader ReFS Udnyt SSD-caching til læsning og skrivningBrug accelereret spejlingsparitet, drag fordel af online reparationer, og registrer både metadata- og datakorruption. I SAN-scenarier, hvor funktioner som ODX, tynd provisionering eller TRIM/UNMAP på tværs af storage-arrayet er nødvendige, anbefaler Microsoft stadig NTFS, fordi ReFS ikke tilbyder de samme funktioner på disse typer volumener.

ReFS har også en plads i "Klassiske" opbevaringspladser med SAS-skabehvor de primært bruges som store lagre til brugerdata, arkivfiler og sikkerhedskopier. I disse tilfælde er integritetssekvenser, online reparationer og skalerbarhed til håndtering af store mængder information fortsat yderst værdifulde.

En anden mulighed er basisdiske tilsluttet direkte til serveren eller computeren (SATA, SAS, NVMe eller RAID). Her er ReFS' rolle normalt at fungere som en lagerbase, når selve applikationen (for eksempel en løsning af backup eller et distribueret system) tilbyder allerede sin egen logik for robusthed og tilgængelighed.

Endelig anbefaler mange producenter Brug ReFS som en backupdestinationnetop på grund af dens skalerbarhed og blokkloning, hvilket fremskynder operationer med store filer såsom billeder af virtuelle maskiner.

Begrænsninger ved ReFS sammenlignet med NTFS, som du bør være opmærksom på

Bare fordi ReFS er "mere moderne", betyder det ikke, at det allerede kan Erstat NTFS i alle Windows 11-scenarierFaktisk har den selv i dag stadig betydelige mangler, der gør den uegnet til visse opgaver.

Til at begynde med, ReFS understøtter endnu ikke mange af de avancerede funktioner i NTFSDer er ingen indbygget filsystemkomprimering, EFS-kryptering, transaktioner, diskkvoter eller fuld understøttelse af flytbare eller bootbare medier i alle udgaver. Det understøtter heller ikke Downloaded Data Transfer (ODX) eller traditionelle korte navne, selvom nogle simuleres med symbolske links.

I miljøer, hvor disse egenskaber er kritiske (f.eks. traditionelle stationære computere, brugerudstyr, der er afhængig af EFS eller kvotepolitikkerNTFS er fortsat det logiske valg, selv for SAN-arrays, der bruger ODX. ReFS er mere beregnet til servere, backend-lagring og dataintensive arbejdsbelastninger.

Et andet spørgsmål er ReFS-versionskompatibilitet med forskellige Windows-versionerIkke alle ReFS-varianter (1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) er kompatible med alle systemer. For eksempel kræver ReFS 3.1 og nyere mindst Windows Server 2016 / Windows 10 v1703, og de nyeste versioner (3.7, 3.9) er knyttet til Windows 11 21H2, Windows Server 2022 og senere builds. Det betyder, at Du vil ikke altid kunne læse et nyere ReFS-volumen fra et ældre Windows-system.Det er nyttigt at vide hvordan identificer filsystemet på et drev fra Windows 11.

Vi skal også tilføje Nuværende begrænsninger for at starte Windows 11 direkte fra ReFSSelvom nogle Insider-builds (såsom 25276 eller 27823 i Dev/Canary-kanalerne) har vist, at en ren installation på ReFS er mulig, og at systemet starter op, anser Microsoft dette endnu ikke for at være et understøttet scenarie for den brede offentlighed. Test i den virkelige verden har vist frysninger, problemer med opdatering med DISM og fejl ved forsøg på at reparere installationen.

Derfor er det fornuftige at gøre i dag Fortsæt med at bruge NTFS til systempartitionen på produktionsmaskiner og reserver ReFS til datamængder, diske dedikeret til virtuelle maskiner, backuplagre eller masselagring, hvor dens fordele gør en forskel.

ReFS-indstillinger og avanceret konfiguration i Windows 11 Pro/Enterprise

Et centralt punkt er integritetsstrømme. til format Et ReFS-volumen kan angives for at aktivere dataintegritet ved hjælp af en parametertype. /I:enable o /I:disableEfterfølgende kan denne adfærd justeres på volumen-, mappe- eller filniveau ved hjælp af cmdlet'en Set-FileIntegritysom genberegner summer for alle inkluderede elementer. Dette kan tage lang tid med store mængder.

For den del af komprimering og deduplikeringWindows Server og de avancerede udgaver af Windows 11 giver dig mulighed for at konfigurere disse funktioner med forskellige kommandoerCmdlet'en Set-ReFsDedupVolume Den tjener til at definere deduplikeringsegenskaberne og delvist komprimeringstilstanden; hvorimod Start-ReFSDedupJob Den starter de indledende gennemløb af deduplikering og komprimering på volumen.

Derudover er der nytten refsutil, som tillader aktiver eller deaktiver komprimering, vælg algoritme (LZ4 eller ZSTD)til at indstille komprimeringsniveauer og blokstørrelse. Når den bruges, udløser den også en intern proces til at scanne hele volumen og genkomprimere eller dekomprimere i henhold til den valgte konfiguration. Interessant nok, i nogle tests, når komprimering blev aktiveret med refsutil PowerShell afspejler ikke altid, at komprimering er aktiv, hvilket forårsager en del forvirring.

I praksis kan kombinationen af ​​komprimering og deduplikering i ReFS tilbyde Meget interessante pladsbesparelser i arkiver med mange lignende filer (for eksempel VHDX, sikkerhedskopier, billeder) til gengæld for CPU-cyklusser og mere tid brugt på vedligeholdelsesopgaver. Deduplikeringsgennemgange kører typisk med lav prioritet og forbruger stigende mængder RAM, efterhånden som processen skrider frem.

Som standard planlægger ReFS en periodisk arbejde med File Integrity Scrubber hver fjerde uge, som kan gennemgås og justeres via PowerShell, så den passer til miljøets vedligeholdelsesvindue eller tilgængelighedskrav.

ReFS på Windows 11: Installation, support og ydeevnetest

I Windows 11 Insider-builds (såsom 25276 og 27823 fra Canary-kanalen) har nogle brugere administreret Aktivér den skjulte indstilling for at installere systemet direkte på en ReFS-partitionFor at opnå dette har de brugt værktøjer som ViveTool og ændringer i registreringsdatabasen, der viser en rullemenu til filsystemet (NTFS/ReFS) på skærmen til valg af partition under en ren installation.

I andre tilfælde er der valgt en blandet metode: Installer først Windows 11 på NTFS lade installationsprogrammet oprette dine UEFI-partitioner FAT32Når du har oprettet NTFS-gendannelsespartitionen og hovedsystempartitionen, skal du starte fra skrivebordet og derefter starte igen fra installationsmediet. Derfra skal du trykke på Shift+F10 for at åbne en kommandoprompt, omformatere hovedpartitionen til ReFS med de ønskede indstillinger, og når du lukker kommandoprompten og fortsætter, installerer installationsprogrammet Windows på ReFS.

Selvom denne teknik virker, har flere brugere rapporteret Alvorlige stabilitetsproblemer ved opstart af Windows 11 25H2 fra ReFSSystemet fryser efter et par timer, lageret holder op med at reagere, DISM kan ikke installere opdateringer eller reparere komponenter, og i nogle tilfælde har det været nødvendigt at omformatere disken efter en tvungen nedlukning, fordi systemet fryser ved nedlukning.

Rent ydeevnemæssigt viser tests med værktøjer som CrystalDiskMark, at med ReFS-integritet deaktiveret og ingen ekstra funktionerDen sekventielle og tilfældige læse-/skriveydelse minder meget om NTFS på den samme NVMe SSD. Små forskelle (1-5% op eller ned) er inden for rimelighedens grænser.

Når komprimering er aktiveret (f.eks. ZSTD niveau 3), kan resultaterne være noget mærkelige: I nogle tests observeres et betydeligt fald i sekventiel læsning og en tilsyneladende forbedring i skrivning.Dette er noget kontraintuitivt, fordi man normalt ville betale en CPU-omkostning for at skrive og højst vinde noget ved at læse, hvis disken er flaskehalsen. Da disse er isolerede tests og ikke gentages under laboratorieforhold, bør de betragtes som vejledende.

Under alle omstændigheder er det vigtige, at den, konfigureret med et sammenligneligt sæt af egenskaber (ingen integritet, ingen komprimering, ingen deduplikering), ReFS ser ikke ud til at forringe ydeevnen sammenlignet med NTFS i moderne SSD'er. Den virkelige forskel opstår, når vi aktiverer integritet, deduplikering, komprimering eller accelereret paritet, fordi diskbrugsprofilen så ændrer sig fuldstændigt.

ReFS-kompatibilitet med forskellige udgaver af Windows

ReFS har eksisteret i flere generationer nu, men Ikke alle versioner af Windows understøtter alle filsystemvarianterSiden Windows 8.1 og Windows Server 2012 har der været grundlæggende kompatibilitet, og Windows Server 2016/2019/2022 og Windows 11 har introduceret nye revisioner (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) med yderligere funktioner.

Det typiske kompatibilitetsdiagram viser, at ReFS 1.1 og 1.2 kan monteres på stort set alle moderne versioner af Windows.Mens 3.x-versionerne kræver en relativt nyere Windows 10 eller Windows Server, er de nyeste, såsom ReFS 3.7 og 3.9, knyttet til Windows 11 21H2, Windows Server 2022 og nyere; en ældre version af Windows vil ikke engang montere disse volumener.

I desktop-verdenen, Windows 11 Pro, Enterprise, Education og Workstation er de udgaver, der mest sandsynligt officielt understøtter ReFS. For datamængder. Nogle versioner af Windows 10 har fjernet understøttelsen af ​​at oprette nye ReFS-mængder fra den grafiske brugerflade, selvom de stadig kan montere visse eksisterende mængder.

I dag ser Microsoft ud til at være reserverer omfattende brug af ReFS til professionelle og forretningsmæssige scenarierI fremtiden ville det ikke være overraskende, hvis det blev standardfilsystemet for nye installationer på visse hardwareserier, især på arbejdsstationer og højtydende arbejdsstationer, mens NTFS stadig er en kompatibilitetsmulighed og til mere generel brug.

Det er klart, at selvom ReFS er positioneret som efterfølgeren til NTFS, og Windows 11 allerede kan boote fra ReFS-partitioner i nogle builds, NTFS vil fortsætte med at eksistere side om side i mange år.Eksterne harddiske, USB-drev, ældre computere og tonsvis af værktøjer er stadig afhængige af NTFS, og Microsoft har ikke råd til et pludseligt sammenbrud.

For dem, der bruger Windows 11 Pro eller Enterprise, tegner billedet sig ret klart: NTFS er fortsat det sikre valg til systemvolumen og flytbare enheder.Selvom ReFS er ved at blive det logiske valg til kritiske datamængder, virtuelle maskinlagre og store lagerområder, hvor integritet og skalerbarhed opvejer de "historiske" funktioner i NTFS, vil korrekt finjustering af integritet, komprimering, deduplikering og integration af Storage Spaces være nøglen til at maksimere dens potentiale uden at støde på de stabilitetsproblemer, der stadig findes i mere eksperimentelle builds.