ReFS-instellingen en -gebruik in Windows 11 Pro en Enterprise

Microsoft heeft de afgelopen jaren de weg vrijgemaakt voor ReFS (Resilient File System) bestaat naast NTFS en wint er geleidelijk aan terrein op.vooral in professionele omgevingen met Windows 11 Pro, Enterprise, Education en WorkstationDeze verandering is niet zomaar een technische gril: ze is een reactie op de behoefte om enorme hoeveelheden data te verwerken, de integriteit van informatie te verbeteren en meer uit het systeem te halen. hardware modern.

Tegenwoordig zijn er al, zij het enigszins verborgen, mogelijkheden te vinden voor Installeer Windows 11 op ReFS-partities en schakel nieuwe functies in. opslagruimte avanzado En combineer het veerkrachtige bestandssysteem met technologieën zoals Storage Spaces, Hyper-V of RAID-systemen. Er zijn echter nog steeds aanzienlijke beperkingen en kinderziektes waarmee rekening moet worden gehouden voordat u uw volledige NTFS-omgeving naar ReFS migreert.

Wat is ReFS en waarom promoot Microsoft het in Windows 11?

ReFS (Resilient File System) is Microsofts "next generation" bestandssysteem.Oorspronkelijk ontworpen voor Windows Server 2012 onder de interne naam Protogon, is het belangrijkste doel ervan om een ​​veel grotere weerbaarheid tegen gegevenscorruptie, extreme schaalbaarheid en verbeterde prestaties te bieden bij moderne workloads, zoals massaopslag. virtuele machines en back-ups.

Terwijl NTFS is ontstaan ​​in de jaren 90 en heeft inmiddels achterwaartse compatibiliteit en talloze functies verzameld.ReFS begint met een schonere basis. Het is ontworpen voor enorme volumes, scenario's met vele terabytes of zelfs petabytes, en om naast Storage Spaces en Storage Spaces Direct (S2D) te werken in Windows Server en, in toenemende mate, in Windows 11.

Tot de belangrijkste mogelijkheden van ReFS behoren de volgende: Controlesommen voor metadata en optioneel voor gegevens.Automatisch herstel in combinatie met gespiegelde of pariteitsruimte, proactieve verwijdering van beschadigde gegevens zonder het volume uit te schakelen, en een periodieke "debugger" die de schijf scant op verborgen beschadigingen.

Met Windows 11 is Microsoft begonnen ReFS buiten de puur serverwereld beschikbaar te stellen: Het systeem kan nu worden geïnstalleerd en opgestart vanaf ReFS-partities in Insider-builds.en er worden installatiewizards getest waarmee je direct kunt kiezen tussen NTFS en ReFS bij een schone installatie vanaf een ISO-bestandssysteem of USB.

Belangrijkste verschillen tussen NTFS en ReFS in Windows 11

NTFS en ReFS hebben veel overeenkomsten, maar Ze spelen niet in precies dezelfde competitie, en ze zijn ook niet voor hetzelfde doel ontworpen.Het is het beste om een ​​duidelijk totaalbeeld te hebben voordat je besluit waar je ze gaat gebruiken.

Enerzijds NTFS is het standaard bestandssysteem voor Windows 11. (en vrijwel alle desktop- en serverversies al decennia lang). Het biedt zeer nuttige functies voor dagelijks gebruik: bestandscompressie, EFS-versleuteling, schijfquota, ondersteuning voor verwisselbare media, systeemopstart, korte bestandsnamen, transacties, ODX, enz.

ReFS daarentegen richt zich op veerkracht, schaalbaarheid en prestaties bij specifieke werklastenHet verliest klassieke NTFS-functies (zoals bestandssysteemcompressie, EFS, quota's, native ondersteuning voor verwisselbare apparaten en de mogelijkheid om op een volledig ondersteunde manier op te starten in alle edities), maar krijgt er andere bij die NTFS niet heeft: blokklonen, sparse VDL, mirror-accelerated parity en, in Windows Server 2022 en later, snapshots op bestandsniveau.

Wat betreft theoretische limieten is het verschil enorm: De maximale bestands- en volumegrootte voor NTFS blijft 256 TB.ReFS kan een omvang bereiken van maximaal 35 PB (petabytes), terwijl sommige documenten spreken van een theoretische limiet van honderden exabytes. Dit maakt duidelijk dat ReFS is ontworpen voor zeer aanzienlijke groei.

Ook de ondersteunde clustergroottes variëren. NTFS staat groottes toe van 512 bytes tot 64 KB.In de praktijk wordt echter 4 KB aanbevolen voor de meeste algemene gebruikssituaties en 64 KB voor zeer grote volumes of sequentiële I/O-workloads. ReFS werkt daarentegen met een grootte tussen 4 KB en 64 KB.En meestal wordt 4 KB aanbevolen, waardoor 64 KB overblijft voor zeer specifieke scenario's, zoals grote sequentiële datastromen.

Voordelen van ReFS: veerkracht, prestaties en schaalbaarheid.

Een van de pijlers van ReFS is de weerbaarheid tegen gegevenscorruptieHet systeem gebruikt checksums voor alle metadata en, indien ingeschakeld, ook voor bestandsgegevens. Hierdoor kan het fouten zeer nauwkeurig opsporen. betrouwbaarheid elke stille corruptie die op de schijf verschijnt.

Wanneer ReFS wordt gebruikt in combinatie met Storage Spaces in spiegel- of pariteitsmodus, Het kan beschadigde blokken automatisch repareren. Door de intacte kopie op een andere schijf te lezen en het beschadigde blok te overschrijven. Dit gebeurt allemaal "on-the-fly", zonder dat volumes ontkoppeld hoeven te worden of de server urenlang offline hoeft te zijn.

Als er geen alternatieve kopie van de beschadigde gegevens bestaat, ReFS verwijdert dat bestand uit de naamruimte om te voorkomen dat we beschadigde informatie blijven gebruiken.In de meeste gevallen blijft het online volume behouden, maar als het probleem zeer ernstig is, kan het nodig zijn om in de offline modus te werken om het systeem in een stabiele staat te houden.

Naast dit alles is er ook nog een periodieke analysator, bekend als BestandsintegriteitsopschonerDit proces scant periodiek gegevens die zelden worden gebruikt, herberekent de checksums en start, indien er corruptie wordt gevonden, reparaties met behulp van back-ups. Het standaardinterval is meestal ongeveer vier weken, maar dit kan worden aangepast via PowerShell.

Qua prestaties is ReFS erg gericht op workloads met virtuele machines en grootschalige opslagDoor reflexversnelde gelijkwaardigheid kan een prestatieniveau (normaal gesproken SSD gespiegeld) met een capaciteitsniveau (gespiegelde of pariteits-HDD), zodat schrijfbewerkingen op de snelle laag worden uitgevoerd en inactieve blokken op de achtergrond en in realtime naar het capaciteitsniveau worden verplaatst.

Voor Hyper-V biedt ReFS twee belangrijke functies: de blok klonen, wat op metadata gebaseerde bestandskopieën maakt in plaats van alle gegevens te dupliceren, en de functionaliteit van Verspreide VDLwaardoor het aanmaken van vaste VHDX-schijven drastisch wordt versneld, waardoor bewerkingen die voorheen vele minuten duurden, worden teruggebracht tot slechts enkele seconden.

Waar wordt ReFS aanbevolen voor gebruik en wat ondersteunt het in Windows 11?

Historisch gezien heeft Microsoft ReFS gepositioneerd als het voorkeursbestandssysteem voor Storage Spaces en Storage Spaces Directmet name in virtualisatie- en netwerkopslagomgevingen (NAS/SAN met Windows Server).

In Storage Spaces Direct-configuraties maakt ReFS het mogelijk Maak gebruik van SSD-caching voor lees- en schrijfbewerkingen.Gebruik versnelde mirroring-pariteit, profiteer van online reparaties en detecteer zowel corruptie van metadata als van gegevens. In SAN-scenario's waar functies zoals ODX, thin provisioning of TRIM/UNMAP over de opslagarray nodig zijn, raadt Microsoft zelf nog steeds NTFS aan, omdat ReFS niet dezelfde mogelijkheden biedt op dit type volumes.

ReFS heeft ook een plaats in Klassieke opbergruimtes met SAS-kastenwaarbij ze voornamelijk worden gebruikt als grote opslagplaatsen voor gebruikersgegevens, archiefbestanden en back-ups. In deze gevallen blijven integriteitssequenties, online reparaties en schaalbaarheid voor het verwerken van grote hoeveelheden informatie van groot belang.

Een andere mogelijkheid is basisschijven die rechtstreeks op de server of computer zijn aangesloten (SATA, SAS, NVMe of RAID). Hier fungeert ReFS doorgaans als opslagbasis wanneer de applicatie zelf (bijvoorbeeld een oplossing van backup of een gedistribueerd systeem) biedt al zijn eigen logica voor veerkracht en beschikbaarheid.

Tot slot raden veel fabrikanten aan Gebruik ReFS als back-upbestemming.Juist vanwege de schaalbaarheid en de blokkloneringsfunctie, die bewerkingen met grote bestanden zoals virtuele machine-images versnelt.

Beperkingen van ReFS ten opzichte van NTFS waar u rekening mee moet houden.

Dat ReFS "moderner" is, betekent niet dat het al kan. Vervang NTFS in alle Windows 11-scenario's.Sterker nog, zelfs vandaag de dag heeft het nog steeds aanzienlijke tekortkomingen waardoor het voor bepaalde taken ongeschikt is.

Om te beginnen, ReFS ondersteunt nog niet veel van de geavanceerde functies van NTFS.Er is geen native ondersteuning voor bestandscompressie, EFS-encryptie, transacties, schijfquota of volledige ondersteuning voor verwisselbare of opstartbare media in alle edities. Het ondersteunt ook geen Downloaded Data Transfer (ODX) of traditionele korte bestandsnamen, hoewel sommige worden gesimuleerd met symbolische links.

In omgevingen waar deze kenmerken cruciaal zijn (bijvoorbeeld, traditionele desktops, gebruikersapparatuur die afhankelijk is van EFS- of quotabeleidNTFS blijft de logische keuze, zelfs voor SAN-arrays die ODX gebruiken. ReFS is meer bedoeld voor servers, back-endopslag en data-intensieve workloads.

Een andere vraag is de ReFS-versiecompatibiliteit met verschillende Windows-versiesNiet alle ReFS-varianten (1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) zijn compatibel met alle systemen. ReFS 3.1 en hoger vereisen bijvoorbeeld minimaal Windows Server 2016 / Windows 10 v1703, en de meest recente versies (3.7, 3.9) zijn gekoppeld aan Windows 11 21H2, Windows Server 2022 en latere builds. Dit betekent dat Het is niet altijd mogelijk om een ​​recent ReFS-volume te lezen vanaf een ouder Windows-systeem.Het is handig om te weten hoe het bestandssysteem van een schijf identificeren van Windows 11.

We moeten ook nog het volgende toevoegen: Huidige beperkingen voor het rechtstreeks opstarten van Windows 11 vanaf ReFSHoewel sommige Insider-builds (zoals 25276 of 27823 in de Dev/Canary-kanalen) hebben aangetoond dat een schone installatie op ReFS mogelijk is en het systeem opstart, beschouwt Microsoft dit nog niet als een ondersteund scenario voor het grote publiek. Tests in de praktijk hebben vastlopers, problemen met updates via DISM en mislukkingen bij pogingen om de installatie te herstellen aan het licht gebracht.

Daarom is het verstandig om vandaag het volgende te doen: Blijf NTFS gebruiken voor de systeempartitie op productiemachines. en reserveer ReFS voor datavolumes, schijven die specifiek voor virtuele machines zijn bedoeld, back-uprepositories of massaopslag waar de voordelen ervan een verschil maken.

ReFS-instellingen en geavanceerde configuratie in Windows 11 Pro/Enterprise

Een belangrijk punt is de integriteitsstromen. De formatear Een ReFS-volume kan worden gespecificeerd om gegevensintegriteit in te schakelen met behulp van een parametertype. /I:enable o /I:disableVervolgens kan dit gedrag worden aangepast op volume-, map- of bestandsniveau met behulp van de cmdlet. Set-FileIntegritywaarbij de sommen voor alle opgenomen elementen opnieuw worden berekend. Dit kan lang duren bij grote volumes.

Wat betreft het gedeelte van compressie en deduplicatieWindows Server en de geavanceerde edities van Windows 11 bieden de mogelijkheid om deze functies op verschillende manieren te configureren. commando'sDe cmdlet Set-ReFsDedupVolume Het dient om de deduplicatie-eigenschappen en, gedeeltelijk, de compressiestatus te definiëren; terwijl Start-ReFSDedupJob Het start de eerste stappen van deduplicatie en compressie op het volume.

Daarnaast is er nog het nut. refsutil, wat toelaat Compressie in- of uitschakelen, algoritme kiezen (LZ4 of ZSTD)om compressieniveaus en blokgrootte in te stellen. Bij gebruik wordt ook een intern proces geactiveerd om het volledige volume te scannen en opnieuw te comprimeren of te decomprimeren volgens de gekozen configuratie. Interessant genoeg bleek in sommige tests dat wanneer compressie werd geactiveerd met refsutil PowerShell geeft niet altijd aan dat compressie actief is, wat soms tot verwarring leidt.

In de praktijk kan de combinatie van compressie en deduplicatie in ReFS het volgende bieden: Zeer interessante ruimtebesparing in repositories met veel vergelijkbare bestanden. (bijvoorbeeld VHDX, back-ups, images) in ruil voor CPU-cycli en meer tijd besteed aan onderhoudstaken. Deduplicatieprocessen worden doorgaans met een lage prioriteit uitgevoerd en verbruiken steeds meer RAM naarmate het proces vordert.

Standaard plant ReFS een periodieke werkzaamheden van de bestandsintegriteitsreiniger elke vier weken, wat via PowerShell kan worden gecontroleerd en aangepast aan het onderhoudsvenster of de beschikbaarheidsvereisten van de omgeving.

ReFS op Windows 11: installatie, ondersteuning en prestatietests

In Windows 11 Insider-builds (zoals 25276 en 27823 van het Canary-kanaal) is het sommige gebruikers gelukt om dit probleem op te lossen. Schakel de verborgen optie in om het systeem direct op een ReFS-partitie te installeren.Om dit te bereiken, hebben ze tools zoals ViveTool en registerwijzigingen gebruikt die een keuzemenu voor het bestandssysteem (NTFS/ReFS) weergeven op het scherm voor partitieselectie tijdens een schone installatie.

In andere gevallen is gekozen voor een gemengde methode: Installeer eerst Windows 11 op NTFS. De installateur je UEFI-partities laten aanmaken. FAT32Nadat u de NTFS-herstelpartitie en de hoofdsysteempartitie hebt aangemaakt, start u de computer op naar het bureaublad en vervolgens opnieuw vanaf de installatiemedia. Druk daar op Shift+F10 om een ​​opdrachtprompt te openen, formatteer de hoofdpartitie naar ReFS met de gewenste opties en wanneer u de opdrachtprompt sluit en verdergaat, zal het installatieprogramma Windows op ReFS installeren.

Hoewel deze techniek werkt, hebben verschillende gebruikers gemeld dat er problemen zijn. Ernstige stabiliteitsproblemen bij het opstarten van Windows 11 25H2 vanaf ReFS.Het systeem loopt na een paar uur vast, de opslag reageert niet meer, DISM kan geen updates uitvoeren of componenten repareren, en in sommige gevallen is het nodig geweest om de schijf opnieuw te formatteren na een geforceerde afsluiting omdat het systeem tijdens het afsluiten vastliep.

Wat betreft pure prestaties, tonen tests met tools zoals CrystalDiskMark aan dat, met ReFS-integriteit uitgeschakeld en zonder extra functies.De sequentiële en willekeurige lees-/schrijfprestaties zijn zeer vergelijkbaar met die van NTFS op dezelfde NVMe SSD. Kleine verschillen (1-5% meer of minder) vallen binnen acceptabele grenzen.

Wanneer compressie is ingeschakeld (bijvoorbeeld ZSTD niveau 3), kunnen de resultaten enigszins eigenaardig zijn: Bij sommige tests wordt een aanzienlijke afname in het lezen van opeenvolgende teksten en een duidelijke verbetering in het schrijven waargenomen.Dit is enigszins contra-intuïtief, omdat je normaal gesproken CPU-kosten betaalt voor het schrijven en hoogstens iets wint bij het lezen als de schijf de bottleneck is. Aangezien dit geïsoleerde tests zijn die niet onder laboratoriumomstandigheden zijn herhaald, moeten ze als indicatief worden beschouwd.

In elk geval is het belangrijkste dat, geconfigureerd met een vergelijkbare set kenmerken (geen integriteit, geen compressie, geen deduplicatie), ReFS lijkt de prestaties niet te benadelen in vergelijking met NTFS. Bij moderne SSD's is er een duidelijk verschil. Het echte verschil komt pas naar voren wanneer we integriteit, deduplicatie, compressie of versnelde pariteit inschakelen, want dan verandert het schijfgebruiksprofiel compleet.

ReFS-compatibiliteit met verschillende Windows-versies

ReFS bestaat al een aantal generaties, maar Niet alle versies van Windows ondersteunen alle bestandssysteemvarianten.Sinds Windows 8.1 en Windows Server 2012 is er basiscompatibiliteit, en Windows Server 2016/2019/2022 en Windows 11 hebben nieuwe revisies (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) met extra functies geïntroduceerd.

De gebruikelijke compatibiliteitstabel laat zien dat ReFS 1.1 en 1.2 kunnen op vrijwel alle moderne Windows-versies worden geïnstalleerd.Hoewel de 3.x-versies een relatief recente versie van Windows 10 of Windows Server vereisen, zijn de nieuwste versies, zoals ReFS 3.7 en 3.9, gekoppeld aan Windows 11 21H2, Windows Server 2022 en latere versies; een oudere versie van Windows kan deze volumes zelfs niet koppelen.

In de desktopwereld, Windows 11 Pro, Enterprise, Education en Workstation zijn de edities die naar alle waarschijnlijkheid officieel ReFS ondersteunen. Voor datavolumes. Sommige builds van Windows 10 ondersteunen het aanmaken van nieuwe ReFS-volumes via de grafische interface niet meer, hoewel het nog steeds mogelijk is om bepaalde bestaande volumes te koppelen.

Vandaag lijkt Microsoft te zijn Het intensieve gebruik van ReFS is voorbehouden aan professionele en zakelijke scenario's.In de toekomst zou het niet verrassend zijn als het het standaard bestandssysteem wordt voor nieuwe installaties op bepaalde hardware, met name op werkstations en krachtige werkstations, terwijl NTFS een compatibiliteitsoptie blijft en voor meer algemeen gebruik.

Wat duidelijk is, is dat hoewel ReFS wordt gepositioneerd als de opvolger van NTFS en Windows 11 in sommige builds al kan opstarten vanaf ReFS-partities, NTFS zal nog vele jaren naast elkaar blijven bestaan.Externe harde schijven, USB-sticks, oudere computers en talloze programma's maken nog steeds gebruik van NTFS, en Microsoft kan zich geen plotselinge breuk veroorloven.

Voor beheerders van Windows 11 Pro of Enterprise is het beeld dat hieruit naar voren komt vrij duidelijk: NTFS blijft de veilige keuze voor systeemvolumes en verwijderbare apparaten.Hoewel ReFS steeds vaker de logische keuze is voor kritieke datavolumes, virtuele machine-repositories en grote opslaggebieden waar integriteit en schaalbaarheid belangrijker zijn dan de "historische" kenmerken van NTFS, is het essentieel om integriteit, compressie, deduplicatie en Storage Spaces-integratie goed af te stemmen om het potentieel ervan te maximaliseren en de stabiliteitsproblemen te vermijden die nog steeds aanwezig zijn in meer experimentele builds.

Gerelateerd artikel:

Hoe u het bestandssysteem van een schijf in Windows 11 kunt identificeren

Isaac

Gepassioneerd schrijver over de wereld van bytes en technologie in het algemeen. Ik deel mijn kennis graag door te schrijven, en dat is wat ik in deze blog ga doen: je de meest interessante dingen laten zien over gadgets, software, hardware, technologische trends en meer. Mijn doel is om u te helpen op een eenvoudige en onderhoudende manier door de digitale wereld te navigeren.