Windows 11 ProおよびEnterpriseでのReFSの設定と使用方法

近年、マイクロソフトは ReFS（Resilient File System）はNTFSと共存し、徐々にNTFSに取って代わっています。特に、専門的な環境では Windows 11 Pro、Enterprise、Education、Workstationこの変更は単なる技術的な気まぐれではありません。膨大な量のデータを処理し、情報の整合性を向上させ、システムからより多くのものを取得するというニーズに応えるものです。 ハードウェア 現代の

今日、私たちはすでに、隠れた選択肢を見つけることができる。 ReFSパーティションにWindows 11をインストールし、 ストレージ 高度な 回復力の高いファイルシステムを、記憶域スペース、Hyper-V、RAIDシステムなどのテクノロジーと組み合わせることもできます。ただし、NTFS環境全体をReFSに移行する前に、考慮すべき重要な制限事項と初期段階の問題が依然として存在します。

ReFS とは何ですか? また、なぜ Microsoft は Windows 11 で ReFS を推進しているのですか?

ReFS（Resilient File System）は、Microsoftの「次世代」ファイルシステムです。もともと Protogon という社内名で Windows Server 2012 向けに設計されたもので、その主な目的は、データ破損に対するより優れた耐性、極めて高いスケーラビリティ、大容量ストレージなどの最新のワークロードにおけるパフォーマンスの向上を提供することです。 仮想マシン およびバックアップ。

つつ NTFS は 90 年代に誕生し、下位互換性と多数の機能を蓄積してきました。ReFSはよりクリーンな基盤から始まり、膨大なボリューム、数テラバイト、さらにはペタバイト規模のシナリオを想定して設計されています。また、Windows Server、そして今後ますます普及が進むWindows 11の記憶域スペースおよび記憶域スペース ダイレクト（S2D）と連携して動作します。

ReFS の主な機能は次のとおりです。 メタデータおよびオプションでデータのチェックサムミラーリングされたスペースまたはパリティ スペースと組み合わせた自動修復、ボリュームをダウンさせずに破損したデータをプロアクティブに削除、および潜在的な破損を探すためにディスクをスキャンする定期的な「デバッガー」。

Windows 11 では、Microsoft は ReFS を純粋なサーバーの世界以外にも公開し始めました。 InsiderビルドではReFSパーティションからシステムをインストールして起動できるようになりました。ISOまたはCDからクリーンインストールを実行する際にNTFSとReFSを直接選択できるインストールウィザードがテストされています。 USB.

Windows 11 における NTFS と ReFS の主な違い

NTFSとReFSは多くの機能を共有していますが、 彼らはまったく同じリーグでプレーしているわけではなく、同じ目的のために設計されているわけでもありません。それぞれをどこで使用するかを決める前に、全体像を明確にしておくことが最善です。

一方では、 NTFSはWindows 11のデフォルトのファイルシステムです （そして数十年にわたり、ほぼすべてのデスクトップ版およびサーバー版でも）ファイル圧縮、EFS暗号化、ディスククォータ、リムーバブルメディアのサポート、システムブート、短縮ファイル名、トランザクション、ODXなど、日常的な使用に非常に役立つ機能を提供します。

一方、ReFSは、 特定のワークロードにおける回復力、拡張性、パフォーマンス従来の NTFS 機能 (ファイル システム圧縮、EFS、クォータ、リムーバブル デバイスのネイティブ サポート、すべてのエディションで完全にサポートされた方法で起動する機能など) は失われますが、ブロック クローン、スパース VDL、ミラー アクセラレーション パリティ、Windows Server 2022 以降ではファイル レベルのスナップショットなど、NTFS にはない機能が追加されます。

理論上の限界に関して言えば、その違いは非常に大きいです。 NTFSの最大ファイルサイズとボリュームサイズは256TBのままReFS は最大 35 PB (ペタバイト) に達しますが、一部のドキュメントでは理論上の限界として数百エクサバイト単位の規模が言及されており、ReFS が非常に大きな成長を想定して設計されていることが明らかです。

サポートされるクラスターのサイズも異なります。 NTFSでは512バイトから64KBまで許可されますただし、実際には、一般的な使用状況のほとんどでは 4 KB が推奨され、非常に大きなボリュームやシーケンシャル I/O ワークロードでは 64 KB が推奨されます。 一方、ReFSは4KBから64KBの間で動作します。また、通常は 4 KB を推奨し、大規模なシーケンシャル フローなどの非常に特殊なシナリオ用に 64 KB を残します。

ReFS の利点: 回復力、パフォーマンス、スケーラビリティ

ReFSの柱の一つは データ破損に対する耐性システムはすべてのメタデータにチェックサムを使用し、有効になっている場合はファイルデータにもチェックサムを使用します。これにより、非常に正確にエラーを検出できます。 信頼性 ディスク上に現れるサイレント破損。

ReFSをミラーモードまたはパリティモードで記憶域スペース上で使用すると、 損傷したブロックを自動的に修復できる 別のディスクに存在する正常なコピーを読み取り、破損したブロックに上書きすることで、このプロセスが実行されます。これらはすべて「オンザフライ」で実行されるため、ボリュームをアンマウントしたり、サーバーを何時間もオフラインにしたりする必要はありません。

破損したデータの代替コピーが存在しない場合は、 ReFS は、破損した情報を使用し続けることを防ぐために、名前空間からそのファイルを削除します。ほとんどの場合、オンライン ボリュームが維持されますが、問題が非常に深刻な場合は、システムを一貫した状態に保つためにオフライン モードで動作する必要がある場合があります。

これに加えて、周期分析装置と呼ばれるものもある。 ファイル整合性スクラバーこのプロセスは、アクセス頻度の低いデータを定期的にスキャンし、チェックサムを再計算し、破損が見つかった場合はバックアップを使用して修復を開始します。デフォルトの間隔は通常約4週間ですが、PowerShellを使用して調整できます。

パフォーマンスの面では、ReFSは 仮想マシンと大規模ストレージによるワークロード反射加速パリティにより、パフォーマンスレベル（通常は SSD ディスク ドライブ (ミラーリングされた HDD) を容量レベル (ミラーリングされた HDD またはパリティ HDD) と関連付けることで、書き込みは高速レイヤーで行われ、コールド ブロックはバックグラウンドでリアルタイムに容量レベルに移動されます。

Hyper-Vでは、ReFSは2つの重要な機能を提供します。 ブロッククローンは、すべてのデータを複製するのではなく、メタデータベースのファイルコピーを作成し、 分散型VDLこれにより、固定 VHDX ディスクの作成が大幅に高速化され、以前は数分かかっていた操作がわずか数秒に短縮されます。

ReFS はどこで使用することが推奨されていますか? また、Windows 11 では何がサポートされていますか?

歴史的に、マイクロソフトはReFSを次のように位置づけてきました。 記憶域スペースおよび記憶域スペース ダイレクトの推奨ファイル システム特に仮想化およびネットワーク接続ストレージ環境 (Windows Server を使用した NAS/SAN) において有効です。

記憶域スペースダイレクト構成では、ReFSにより 読み取りと書き込みにSSDキャッシュを活用する高速ミラーリングパリティを使用し、オンライン修復のメリットを享受し、メタデータとデータ破損の両方を検出します。ODX、シンプロビジョニング、ストレージアレイ全体のTRIM/UNMAPなどの機能が必要なSANシナリオでは、ReFSではこれらの種類のボリュームで同等の機能が提供されないため、Microsoft自身もNTFSを推奨しています。

ReFSは、 SASキャビネットを備えた「クラシック」ストレージスペース主にユーザーデータ、アーカイブファイル、バックアップのための大規模なリポジトリとして使用されます。このような場合、整合性シーケンス、オンライン修復、そして大量の情報を処理するためのスケーラビリティは依然として非常に重要です。

別のオプションは サーバーまたはコンピュータに直接接続されたベーシックディスク （SATA、SAS、NVMe、またはRAID）。ここでReFSの役割は通常、アプリケーション自体（例えば、 バックアップ または分散システムには、回復力と可用性に関する独自のロジックがすでに備わっています。

最後に、多くのメーカーは ReFSをバックアップ先として使用するスケーラビリティとブロッククローン機能により、仮想マシンイメージなどの大きなファイルの操作が高速化されます。

NTFSと比較したReFSの注意すべき制限

ReFSが「より現代的」だからといって、すでに Windows 11のあらゆるシナリオでNTFSを置き換える実際、今日でも、特定のタスクには適さない重大な欠点が残っています。

まず始めに、 ReFSはまだNTFSの高度な機能の多くをサポートしていないすべてのエディションにおいて、ネイティブファイルシステム圧縮、EFS暗号化、トランザクション、ディスククォータ、リムーバブルメディアやブート可能メディアの完全サポートは提供されていません。また、ダウンロードデータ転送（ODX）や従来の短縮名もサポートされていませんが、一部はシンボリックリンクでシミュレートされています。

これらの特性が重要となる環境（例えば、 従来のデスクトップ、EFS またはクォータ ポリシーに依存するユーザー機器ODX を使用する SAN アレイの場合でも、NTFS は依然として論理的な選択肢です。ReFS は、サーバー、バックエンドストレージ、およびデータ集約型のワークロード向けに設計されています。

もう一つの疑問は 異なる Windows バージョンとの ReFS バージョンの互換性ReFSのすべてのバージョン（1.1、1.2、3.1、3.2、3.3、3.4、3.7、3.9…）がすべてのシステムと互換性があるわけではありません。例えば、ReFS 3.1以降は少なくともWindows Server 2016 / Windows 10 v1703が必要です。また、最新バージョン（3.7、3.9）はWindows 11 21H2、Windows Server 2022以降のビルドに関連付けられています。つまり、 古い W​​indows システムから最新の ReFS ボリュームを必ずしも読み取れるとは限りません。知っておくと便利です ドライブのファイルシステムを識別する Windows 11から。

さらに、 ReFS から Windows 11 を直接起動する場合の現在の制限一部のInsiderビルド（Dev/Canaryチャネルの25276や27823など）では、ReFSへのクリーンインストールが可能でシステムが起動することが確認されていますが、Microsoftはまだこれを一般ユーザー向けにサポートするシナリオとは考えていません。実際のテストでは、フリーズ、DISMによる更新の問題、インストールの修復試行時の失敗などが報告されています。

したがって、今日行うべき賢明なことは 実稼働マシンのシステムパーティションにはNTFSを引き続き使用します。 また、ReFS の利点が活かせるデータ ボリューム、仮想マシン専用のディスク、バックアップ リポジトリ、大容量ストレージなどに ReFS を予約します。

Windows 11 Pro/Enterprise の ReFS 設定と詳細構成

重要な点は 誠実さの流れ。 へ formatear ReFSボリュームはパラメータタイプを使用してデータの整合性を有効にするために指定できます /I:enable o /I:disableその後、この動作はコマンドレットを使用してボリューム、フォルダ、またはファイルレベルで調整できます。 Set-FileIntegrity含まれるすべての要素の合計を再計算します。ボリュームが大きい場合、この処理に長い時間がかかることがあります。

の部分については 圧縮と重複排除Windows ServerとWindows 11の高度なエディションでは、これらの機能をさまざまな方法で構成できます。 コマンドコマンドレット Set-ReFsDedupVolume これは重複排除の特性と、部分的には圧縮状態を定義するのに役立ちます。 Start-ReFSDedupJob ボリューム上で重複排除と圧縮の初期パスを開始します。

さらに、ユーティリティがあります refsutil、それは可能にします 圧縮を有効または無効にし、アルゴリズム（LZ4 または ZSTD）を選択します。圧縮レベルとブロックサイズを設定します。使用すると、ボリューム全体をスキャンし、選択された設定に従って再圧縮または解凍する内部プロセスも起動されます。興味深いことに、いくつかのテストでは、圧縮を refsutil PowerShell では、圧縮がアクティブであることが常に反映されるわけではないため、混乱が生じることがあります。

実際には、ReFSの圧縮と重複排除の組み合わせにより、 類似のファイルが多数あるリポジトリでの非常に興味深いスペース節約 （例：VHDX、バックアップ、イメージなど）CPUサイクルとメンテナンスタスクに費やす時間の増加と引き換えに、重複排除パスは低優先度で実行され、プロセスの進行に伴ってRAMの消費量が増加します。

デフォルトでは、ReFSは ファイル整合性スクラバーの定期的な作業 4 週間ごとに実行され、環境のメンテナンス ウィンドウまたは可用性の要件に合わせて PowerShell で確認および調整できます。

Windows 11 上の ReFS: インストール、サポート、パフォーマンス テスト

Windows 11 Insiderビルド（Canaryチャネルの25276や27823など）では、一部のユーザーが 隠しオプションを有効にして、システムをReFSパーティションに直接インストールします。これを実現するために、クリーン インストール中にパーティション選択画面でファイル システム ドロップダウン (NTFS/ReFS) を公開する ViveTool などのツールとレジストリの変更を使用しました。

他の場合には、混合方式が選択されました。 まずNTFSにWindows 11をインストールする インストーラーにUEFIパーティションを作成させる FAT32NTFS回復パーティションとメインシステムパーティションを作成したら、デスクトップを起動し、インストールメディアから再度起動します。そこでShift+F10キーを押してコマンドプロンプトを開き、必要なオプションを指定してメインパーティションをReFSに再フォーマットします。コマンドプロンプトを閉じて続行すると、インストーラーによってReFS上にWindowsがインストールされます。

このテクニックは有効ですが、いくつかのユーザーから次のような報告がありました。 ReFSからWindows 11 25H2を起動すると深刻な安定性の問題が発生するシステムは数時間後にフリーズし、ストレージは応答を停止し、DISM は更新を適用したりコンポーネントを修復したりすることができなくなり、場合によっては、シャットダウン時にシステムがフリーズしたために強制シャットダウン後にディスクを再フォーマットする必要が生じました。

純粋なパフォーマンスに関して言えば、CrystalDiskMarkのようなツールを使ったテストでは、 ReFS整合性を無効にし、追加機能なしシーケンシャルおよびランダムの読み取り/書き込みパフォーマンスは、同じNVMe SSD上のNTFSとほぼ同等です。わずかな差（1～5%の増減）は許容範囲内です。

圧縮が有効になっている場合（例：ZS​​TD レベル 3）、結果は多少奇妙になることがあります。 いくつかのテストでは、連続的な読み取りの大幅な低下と、書き込みの明らかな改善が観察されます。これはやや直感に反するかもしれません。通常、書き込みにはCPUコストがかかり、ディスクがボトルネックになっている場合は、読み取りで多少のメリットが得られる程度だからです。これらのテストは独立したものであり、実験室環境で繰り返し行われたものではないため、あくまでも参考値として捉えてください。

いずれにせよ、重要なことは、同等の特性（整合性なし、圧縮なし、重複排除なし）で構成されていることです。 ReFSはNTFSと比べてパフォーマンスを低下させないようだ 最新のSSDでは、整合性、重複排除、圧縮、または高速パリティを有効にすると、ディスク使用率プロファイルが完全に変化するため、真の違いが現れます。

Windows のさまざまなエディションとの ReFS の互換性

ReFSはすでに数世代にわたって存在していますが、 WindowsのすべてのバージョンがすべてのファイルシステムバリアントをサポートしているわけではないWindows 8.1 および Windows Server 2012 以降では基本的な互換性が確保されており、Windows Server 2016/2019/2022 および Windows 11 では追加機能を備えた新しいリビジョン (3.1、3.2、3.3、3.4、3.7、3.9…) が導入されています。

一般的な互換性チャートでは、 ReFS 1.1と1.2は、ほぼすべての最新バージョンのWindowsにマウントできます。3.xバージョンは比較的新しいWindows 10またはWindows Serverが必要です。ReFS 3.7や3.9などの最新バージョンは、Windows 11 21H2、Windows Server 2022以降に対応しており、古いバージョンのWindowsではこれらのボリュームをマウントすることすらできません。

デスクトップの世界では、 Windows 11 Pro、Enterprise、Education、WorkstationはReFSを公式にサポートする可能性が高いエディションです。 データボリュームの場合。Windows 10 の一部のビルドでは、グラフィカル インターフェイスから新しい ReFS ボリュームを作成するためのサポートが削除されましたが、既存の特定のボリュームをマウントすることは引き続き可能です。

今日、マイクロソフトは ReFS を頻繁に使用するのは、専門分野やビジネス シナリオに限定する将来的には、NTFS が互換性オプションとして、より一般的な用途のために残される一方で、特にワークステーションや高性能ワークステーションなど、特定のハードウェア範囲での新規インストールのデフォルトのファイル システムとして .fs が使用されるようになったとしても不思議ではありません。

明らかなのは、ReFSはNTFSの後継として位置付けられており、Windows 11は既に一部のビルドでReFSパーティションから起動できるものの、 NTFS は今後何年も共存し続けるでしょう。外付けハードドライブ、USB ドライブ、古いコンピューター、そして多くのツールは依然として NTFS に依存しており、Microsoft は突然の中断を許容できません。

Windows 11 Pro または Enterprise を管理している人にとって、浮かび上がる図は非常に明確です。 システム ボリュームとリムーバブル デバイスの場合、NTFS は依然として安全な選択肢です。ReFS は、重要なデータ ボリューム、仮想マシン リポジトリ、および整合性とスケーラビリティが NTFS の「従来の」機能よりも優先される大規模なストレージ領域にとって論理的な選択になりつつありますが、整合性、圧縮、重複排除、および記憶域スペースの統合を適切に微調整することが、実験的なビルドにまだ存在する安定性の問題に遭遇することなく、その可能性を最大限に引き出す鍵となります。