Nastavitve in uporaba ReFS v sistemih Windows 11 Pro in Enterprise

V zadnjih letih je Microsoft pripravljal teren za ReFS (odporni datotečni sistem) sobiva z NTFS in postopoma pridobiva na veljavi.še posebej v profesionalnem okolju z Windows 11 Pro, Enterprise, Education in WorkstationTa sprememba ni le tehnična muha: odziva se na potrebo po obdelavi ogromnih količin podatkov, izboljšanju integritete informacij in boljšem izkoristku sistema. strojna oprema sodobno.

Danes že lahko najdemo možnosti, čeprav nekoliko skrite, za Namestitev sistema Windows 11 na particije ReFS in omogočanje novih funkcij shranjevanje napredno in združite odporen datotečni sistem s tehnologijami, kot so prostori za shranjevanje, Hyper-V ali sistemi RAID. Vendar pa še vedno obstajajo znatne omejitve in začetne težave, ki jih je treba upoštevati, preden celotno okolje NTFS prenesete na ReFS.

Kaj je ReFS in zakaj ga Microsoft promovira v sistemu Windows 11?

ReFS (Resilient File System) je Microsoftov datotečni sistem "naslednje generacije".Prvotno zasnovan za Windows Server 2012 pod internim imenom Protogon, njegov glavni cilj pa je ponuditi veliko večjo odpornost proti poškodbam podatkov, izjemno skalabilnost in izboljšano zmogljivost pri sodobnih delovnih obremenitvah, kot je množično shranjevanje. navidezni stroji in varnostne kopije.

Medtem ko je NTFS se je rodil v 90. letih in je nabral združljivost za nazaj ter številne funkcije.ReFS izhaja iz čistejših temeljev. Zasnovan je za ogromne nosilce podatkov, scenarije z veliko terabajti ali celo petabajti ter za delovanje vzporedno s prostori za shranjevanje in neposrednimi prostori za shranjevanje (S2D) v sistemu Windows Server in vse bolj tudi v sistemu Windows 11.

Med ključnimi zmogljivostmi ReFS so naslednje: Kontrolne vsote za metapodatke in neobvezno za podatkeSamodejno popravilo v kombinaciji z zrcaljenim ali paritetnim prostorom, proaktivno odstranjevanje poškodovanih podatkov brez zmanjšanja nosilca podatkov in periodični "razhroščevalnik", ki skenira disk in išče skrite poškodbe.

Z operacijskim sistemom Windows 11 je Microsoft začel izpostavljati ReFS zunaj čisto strežniškega sveta: Sistem je zdaj mogoče namestiti in zagnati s particij ReFS v graditvah Insiderin preizkušajo se namestitveni čarovniki, ki omogočajo neposredno izbiro med NTFS in ReFS pri izvajanju čiste namestitve iz ISO ali USB.

Ključne razlike med NTFS in ReFS v sistemu Windows 11

NTFS in ReFS imata veliko skupnih funkcij, vendar Ne igrajo v popolnoma isti ligi in niso zasnovani za isti namen.Najbolje je imeti jasno splošno sliko, preden se odločite, kje boste uporabili vsakega od njih.

Po eni strani NTFS je privzeti datotečni sistem za Windows 11 (in praktično vse namizne in strežniške različice že desetletja). Ponuja zelo uporabne funkcije za vsakodnevno uporabo: stiskanje datotek, šifriranje EFS, kvote diska, podporo za izmenljive medije, zagon sistema, kratka imena datotek, transakcije, ODX itd.

ReFS pa se osredotoča na odpornost, skalabilnost in zmogljivost pri specifičnih delovnih obremenitvahIzgubi klasične funkcije NTFS (kot so stiskanje datotečnega sistema, EFS, kvote, izvorna podpora za odstranljive naprave ali možnost zagona na popolnoma podprt način v vseh izdajah), vendar pridobi druge, ki jih NTFS nima: kloniranje blokov, redek VDL, pariteto s pospešenim zrcalnim delovanjem in v sistemu Windows Server 2022 in novejših različicah posnetke na ravni datotek.

Kar zadeva teoretične omejitve, je razlika ogromna: NTFS ostaja pri največji velikosti datotek in nosilcev 256 TBReFS doseže do 35 PB (petabajtov), ​​medtem ko nekateri dokumenti omenjajo obseg v višini več sto eksabajtov kot teoretično mejo, kar jasno kaže, da je ReFS zasnovan za zelo znatno rast.

Podprte velikosti gruč se prav tako razlikujejo. NTFS dovoljuje od 512 bajtov do 64 KBVendar pa je v praksi za večino splošnih primerov uporabe priporočenih 4 KB, za zelo velike količine ali zaporedne V/I obremenitve pa 64 KB. ReFS pa deluje med 4 KB in 64 KBin običajno priporoča tudi 4 KB, pri čemer ostane 64 KB za zelo specifične scenarije, kot so veliki zaporedni tokovi.

Prednosti ReFS: odpornost, zmogljivost in skalabilnost

Eden od stebrov ReFS je odpornost proti korupciji podatkovSistem uporablja kontrolne vsote za vse metapodatke in, če so omogočene, tudi za podatke datotek. To mu omogoča, da z veliko natančnostjo zazna napake. zanesljivost vsaka tiha poškodba, ki se pojavi na disku.

Ko se ReFS uporablja prek shranjevalnih prostorov v zrcalnem ali paritetnem načinu, Samodejno lahko popravi poškodovane bloke z branjem zdrave kopije, ki obstaja na drugem disku, in njenim zapisovanjem čez poškodovani blok. Vse to se zgodi »sproti«, brez potrebe po odklopu nosilcev podatkov ali preklopu strežnika v splet za več ur.

Če ne obstaja alternativna kopija poškodovanih podatkov, ReFS odstrani to datoteko iz imenskega prostora, da nam prepreči nadaljnjo uporabo poškodovanih informacij.V večini primerov vzdržuje spletna glasnost, če pa je težava zelo resna, bo morda moral delovati v načinu brez povezave, da bo sistem ostal v doslednem stanju.

Poleg vsega tega obstaja še periodični analizator, znan kot Čistilec integritete datotekTa postopek periodično pregleduje redko dostopane podatke, ponovno izračuna kontrolne vsote in, če odkrije poškodbe, sproži popravila z varnostnimi kopijami. Privzeti interval je običajno približno štiri tedne, vendar ga je mogoče prilagoditi s PowerShellom.

Kar zadeva zmogljivost, je ReFS zelo usmerjen v delovne obremenitve z virtualnimi stroji in obsežnim shranjevanjemRefleksno pospešena pariteta omogoča kombiniranje ravni zmogljivosti (običajno SSD zrcaljeni) z nivojem zmogljivosti (zrcaljeni ali paritetni trdi disk), tako da se zapisi izvajajo na hitri plasti, hladni bloki pa se v ozadju in v realnem času premaknejo na nivo zmogljivosti.

Za Hyper-V ReFS zagotavlja dve ključni funkciji: kloniranje blokov, ki namesto podvajanja vseh podatkov ustvarja kopije datotek na podlagi metapodatkov, in funkcionalnost Razpršeni VDL, ki drastično pospeši ustvarjanje fiksnih diskov VHDX in s tem zmanjša operacije, ki so prej trajale več minut, na le nekaj sekund.

Kje je priporočljiva uporaba sistema ReFS in kaj podpira v sistemu Windows 11?

Zgodovinsko gledano je Microsoft ReFS pozicioniral kot prednostni datotečni sistem za shranjevalne prostore in neposredne shranjevalne prostorezlasti v virtualizacijskih in omrežno povezanih okoljih za shranjevanje (NAS/SAN z operacijskim sistemom Windows Server).

V konfiguracijah Storage Spaces Direct ReFS omogoča izkoristite predpomnilnik SSD za branje in pisanjeUporabite pospešeno pariteto zrcaljenja, izkoristite prednosti spletnih popravil in zaznajte poškodbe metapodatkov in podatkov. V scenarijih SAN, kjer so potrebne funkcije, kot so ODX, tanko zagotavljanje ali TRIM/UNMAP v celotnem shranjevalnem polju, Microsoft še vedno priporoča NTFS, ker ReFS ne ponuja enakih zmogljivosti na teh vrstah nosilcev podatkov.

Tudi ReFS ima svoje mesto v "Klasični" skladiščni prostori z omaricami SASkjer se uporabljajo predvsem kot velika skladišča za uporabniške podatke, arhivske datoteke in varnostne kopije. V teh primerih so zaporedja integritete, spletna popravila in skalabilnost za obdelavo velikih količin informacij še vedno zelo dragoceni.

Druga možnost so osnovni diski, neposredno priključeni na strežnik ali računalnik (SATA, SAS, NVMe ali RAID). Tukaj je vloga ReFS običajno služiti kot baza za shranjevanje, ko sama aplikacija (na primer rešitev backup ali porazdeljen sistem) že zagotavlja svojo logiko odpornosti in razpoložljivosti.

Navsezadnje mnogi proizvajalci priporočajo Uporabite ReFS kot cilj za varnostno kopiranjeprav zaradi svoje skalabilnosti in kloniranja blokov, kar pospeši delovanje z velikimi datotekami, kot so slike virtualnih strojev.

Omejitve sistema ReFS v primerjavi z NTFS, ki se jih morate zavedati

Samo zato, ker je ReFS "bolj sodoben", še ne pomeni, da ga že lahko uporablja. Zamenjajte NTFS v vseh scenarijih sistema Windows 11Pravzaprav ima še danes precejšnje pomanjkljivosti, zaradi katerih ni primeren za določene naloge.

Za začetek ReFS še ne podpira številnih naprednih funkcij NTFS-ja.V nobeni izdaji ni izvornega stiskanja datotečnega sistema, šifriranja EFS, transakcij, diskovnih kvot ali polne podpore za odstranljive ali zagonske medije. Prav tako ne podpira prenosa prenesenih podatkov (ODX) ali tradicionalnih kratkih imen, čeprav so nekatera simulirana s simbolnimi povezavami.

V okoljih, kjer so te lastnosti kritične (npr. tradicionalni namizni računalniki, uporabniška oprema, ki se zanaša na EFS ali pravilnike o kvotahNTFS ostaja logična izbira, tudi za SAN polja, ki uporabljajo ODX. ReFS je bolj namenjen strežnikom, zalednemu shranjevanju in delovnim obremenitvam z veliko količino podatkov.

Drugo vprašanje je Združljivost različice ReFS z različnimi različicami sistema WindowsVse različice sistema ReFS (1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) niso združljive z vsemi sistemi. Na primer, za ReFS 3.1 in novejše različice je potreben vsaj Windows Server 2016 / Windows 10 v1703, najnovejše različice (3.7, 3.9) pa so vezane na sisteme Windows 11 21H2, Windows Server 2022 in novejše različice. To pomeni, da Nedavnega nosilca ReFS ne boste vedno mogli prebrati iz starejšega sistema Windows.Koristno je vedeti, kako prepoznati datotečni sistem pogona od Windows 11.

Dodati moramo tudi Trenutne omejitve zagona sistema Windows 11 neposredno iz sistema ReFSČeprav so nekatere različice Insider (kot sta 25276 ali 27823 v kanalih Dev/Canary) pokazale, da je čista namestitev na ReFS mogoča in da se sistem zažene, Microsoft tega scenarija še ne smatra za podprt scenarij za širšo javnost. Testiranje v resničnem svetu je pokazalo zamrznitve, težave pri posodabljanju z DISM in napake pri poskusu popravila namestitve.

Zato je danes pametno storiti to, Nadaljujte z uporabo NTFS za sistemsko particijo na produkcijskih računalnikih in rezervirajte ReFS za podatkovne nosilce, diske, namenjene virtualnim strojem, repozitorije varnostnih kopij ali množično shranjevanje, kjer njegove prednosti vplivajo.

Nastavitve ReFS in napredna konfiguracija v sistemu Windows 11 Pro/Enterprise

Ključna točka je tokovi integritete. Do formatu Za omogočanje integritete podatkov je mogoče določiti nosilec ReFS z uporabo tipa parametra /I:enable o /I:disableTo vedenje je nato mogoče prilagoditi na ravni nosilca, mape ali datoteke z ukazom »cmdlet«. Set-FileIntegrityki ponovno izračuna vsote za vse vključene elemente. To lahko pri velikih količinah traja dolgo.

Za del stiskanje in deduplikacijaWindows Server in napredne izdaje sistema Windows 11 vam omogočajo konfiguriranje teh funkcij z različnimi ukaziUkaz »cmdlet« Set-ReFsDedupVolume Služi za definiranje lastnosti deduplikacije in delno stanja stiskanja; medtem ko Start-ReFSDedupJob Zažene začetne korake deduplikacije in stiskanja na nosilcu.

Poleg tega je tu še pripomoček refsutil, ki omogoča omogoči ali onemogoči stiskanje, izberi algoritem (LZ4 ali ZSTD)za nastavitev stopenj stiskanja in velikosti bloka. Ko se uporablja, sproži tudi notranji proces za skeniranje celotnega nosilca in ponovno stiskanje ali razširjanje glede na izbrano konfiguracijo. Zanimivo je, da je bilo v nekaterih testih, ko je bilo stiskanje aktivirano z refsutil PowerShell ne odraža vedno, da je stiskanje aktivno, kar povzroča nekaj zmede.

V praksi lahko kombinacija stiskanja in deduplikacije v ReFS ponudi Zelo zanimiv prihranek prostora v repozitorijih z veliko podobnimi datotekami (na primer VHDX, varnostne kopije, slike) v zameno za cikle CPU-ja in več časa, porabljenega za vzdrževalna opravila. Prehodi za deduplikacijo se običajno izvajajo z nizko prioriteto in porabljajo vse večjo količino RAM-a, ko proces napreduje.

ReFS privzeto načrtuje občasno delo čistilnika integritete datotek vsake štiri tedne, kar je mogoče pregledati in prilagoditi prek PowerShella, da ustreza vzdrževalnemu oknu okolja ali zahtevam glede razpoložljivosti.

ReFS v sistemu Windows 11: Namestitev, podpora in testiranje zmogljivosti

V različicah sistema Windows 11 Insider (kot sta 25276 in 27823 iz kanala Canary) so nekateri uporabniki uspeli Omogočite skrito možnost za namestitev sistema neposredno na particijo ReFSDa bi to dosegli, so uporabili orodja, kot je ViveTool, in spremembe registra, ki med čisto namestitvijo na zaslonu za izbiro particije prikažejo spustni meni datotečnega sistema (NTFS/ReFS).

V drugih primerih je bila izbrana mešana metoda: Najprej namestite Windows 11 na NTFS pustite namestitvenemu programu, da ustvari vaše UEFI particije FAT32Ko ustvarite obnovitveno particijo NTFS in glavno sistemsko particijo, se zaženite z namizja in nato znova z namestitvenega medija. Tam pritisnite Shift+F10, da odprete ukazni poziv, preformatirajte glavno particijo v ReFS z želenimi možnostmi in ko zaprete ukazni poziv in nadaljujete, bo namestitveni program namestil Windows na ReFS.

Čeprav ta tehnika deluje, je več uporabnikov poročalo Resne težave s stabilnostjo pri zagonu sistema Windows 11 25H2 iz ReFSSistem se po nekaj urah zamrzne, pomnilnik se preneha odzivati, DISM ne more namestiti posodobitev ali popraviti komponent, v nekaterih primerih pa je bilo treba po prisilni zaustavitvi disk ponovno formatirati zaradi zamrznitve sistema ob zaustavitvi.

Kar zadeva čisto zmogljivost, testi z orodji, kot je CrystalDiskMark, kažejo, z onemogočeno integriteto ReFS in brez dodatnih funkcijZmogljivost zaporednega in naključnega branja/pisanja je zelo podobna zmogljivosti NTFS na istem NVMe SSD-ju. Majhne razlike (1–5 % navzgor ali navzdol) so v razumnih mejah.

Ko je kompresija omogočena (npr. ZSTD raven 3), so lahko rezultati nekoliko nenavadni: Pri nekaterih testih opazimo znaten padec zaporednega branja in očitno izboljšanje pisanja.To je nekoliko nelogično, saj bi običajno plačali stroške procesorja za pisanje in kvečjemu nekaj pridobili pri branju, če je disk ozko grlo. Ker gre za posamezne teste, ki niso ponovljeni v laboratorijskih pogojih, jih je treba šteti za okvirne.

V vsakem primeru je pomembno, da je konfigurirano s primerljivim naborom značilnosti (brez integritete, brez stiskanja, brez deduplikacije), Zdi se, da ReFS ne zmanjšuje zmogljivosti v primerjavi z NTFS v sodobnih SSD-jih. Prava razlika se pojavi, ko omogočimo integriteto, deduplikacijo, stiskanje ali pospešeno pariteto, saj se takrat profil uporabe diska popolnoma spremeni.

Združljivost ReFS z različnimi izdajami sistema Windows

ReFS obstaja že več generacij, vendar Vse različice sistema Windows ne podpirajo vseh različic datotečnih sistemovOd sistema Windows 8.1 in Windows Server 2012 naprej obstaja osnovna združljivost, Windows Server 2016/2019/2022 in Windows 11 pa uvajata nove revizije (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) z dodatnimi funkcijami.

Tipična tabela združljivosti kaže, da ReFS 1.1 in 1.2 je mogoče namestiti na praktično vse sodobne različice sistema Windows.Medtem ko različice 3.x zahtevajo relativno novejši Windows 10 ali Windows Server, so najnovejše, kot sta ReFS 3.7 in 3.9, vezane na Windows 11 21H2, Windows Server 2022 in novejše različice; starejša različica sistema Windows teh nosilcev sploh ne bo priklopila.

V svetu namiznih računalnikov, Izdaje Windows 11 Pro, Enterprise, Education in Workstation najverjetneje uradno podpirajo ReFS. Za podatkovne nosilce. Nekatere različice sistema Windows 10 so odstranile podporo za ustvarjanje novih nosilcev ReFS iz grafičnega vmesnika, čeprav še vedno lahko priklopijo nekatere obstoječe nosilce.

Danes se zdi, da je Microsoft pridrževanje obsežne uporabe ReFS za profesionalne in poslovne scenarijeV prihodnosti ne bi bilo presenetljivo, če bi postal privzeti datotečni sistem za nove namestitve na določenih strojnih napravah, zlasti na delovnih postajah in visokozmogljivih delovnih postajah, medtem ko NTFS ostaja možnost združljivosti in za bolj splošno uporabo.

Jasno je, da čeprav je ReFS postavljen kot naslednik NTFS in se Windows 11 v nekaterih različicah že lahko zažene s particij ReFS, NTFS bo še vrsto let obstajal sočasno.Zunanji trdi diski, USB-pogoni, starejši računalniki in množica orodij se še vedno zanašajo na NTFS, Microsoft pa si ne more privoščiti nenadnega premora.

Za tiste, ki upravljajo Windows 11 Pro ali Enterprise, je slika, ki se pojavi, precej jasna: NTFS ostaja varna izbira za sistemski nosilec in odstranljive naprave.Čeprav ReFS postaja logična izbira za kritične podatkovne nosilce, repozitorije virtualnih strojev in velika območja za shranjevanje, kjer integriteta in skalabilnost prevladata nad "zgodovinskimi" značilnostmi NTFS, bo pravilna natančna nastavitev integritete, stiskanja, deduplikacije in integracije prostorov za shranjevanje ključna za maksimiranje njegovega potenciala, ne da bi se pri tem soočali s težavami s stabilnostjo, ki so še vedno prisotne v bolj eksperimentalnih različicah.