ReFS-inställningar och användning i Windows 11 Pro och Enterprise

Under de senaste åren har Microsoft förberett grunden för ReFS (Resilient File System) samexisterar med och vinner gradvis mark på NTFSsärskilt i professionella miljöer med Windows 11 Pro, Enterprise, Education och WorkstationDenna förändring är inte bara ett tekniskt infall: den svarar på behovet av att hantera enorma mängder data, förbättra informationsintegriteten och få ut mer av systemet. hårdvara modern.

Idag kan vi redan hitta alternativ, något dolda dock, för Installera Windows 11 på ReFS-partitioner, aktivera nya funktioner i lagring advanced och kombinera det robusta filsystemet med tekniker som Storage Spaces, Hyper-V eller RAID-system. Det finns dock fortfarande betydande begränsningar och inkörningsproblem som bör beaktas innan du migrerar hela din NTFS-miljö till ReFS.

Vad är ReFS och varför marknadsför Microsoft det i Windows 11?

ReFS (Resilient File System) är Microsofts "nästa generations" filsystemUrsprungligen designad för Windows Server 2012 under det interna namnet Protogon, är dess huvudsyfte att erbjuda mycket större motståndskraft mot datakorruption, extrem skalbarhet och förbättrad prestanda i moderna arbetsbelastningar, såsom masslagring. virtuella maskiner och säkerhetskopior.

Medan NTFS föddes på 90-talet och har samlat på sig bakåtkompatibilitet och massor av funktioner.ReFS har en renare grund. Det är utformat för massiva volymer, scenarier med många terabyte eller till och med petabyte, och för att fungera sida vid sida med Storage Spaces och Storage Spaces Direct (S2D) i Windows Server och, i allt större utsträckning, i Windows 11.

Bland ReFS viktigaste funktioner finns följande: Kontrollsummor för metadata och valfritt för dataAutomatisk reparation i kombination med speglat eller paritetsutrymme, proaktiv borttagning av skadad data utan att ta ner volymen och en periodisk "felsökare" som skannar disken för att leta efter latenta korruptioner.

Med Windows 11 har Microsoft börjat exponera ReFS utanför den rena servervärlden: Systemet kan nu installeras och startas från ReFS-partitioner i Insider-versioner.och installationsguider testas som låter dig välja direkt mellan NTFS och ReFS när du utför en ren installation från ISO eller USB.

Viktiga skillnader mellan NTFS och ReFS i Windows 11

NTFS och ReFS delar många funktioner, men De spelar inte i exakt samma liga, och de är inte heller utformade för samma syfte.Det är bäst att ha en tydlig helhetsbild innan man bestämmer sig för var man ska använda var och en.

Å ena sidan, NTFS är standardfilsystemet för Windows 11 (och praktiskt taget alla skrivbords- och serverversioner i årtionden). Den erbjuder mycket användbara funktioner för dagligt bruk: filkomprimering, EFS-kryptering, diskkvoter, stöd för flyttbara medier, systemstart, korta filnamn, transaktioner, ODX, etc.

ReFS, å andra sidan, fokuserar på motståndskraft, skalbarhet och prestanda i specifika arbetsbelastningarDen förlorar klassiska NTFS-funktioner (som filsystemkomprimering, EFS, kvoter, inbyggt stöd för flyttbara enheter eller möjligheten att starta på ett fullt stödt sätt i alla utgåvor), men får andra som NTFS inte har: blockkloning, gles VDL, spegelaccelererad paritet och, i Windows Server 2022 och senare, ögonblicksbilder på filnivå.

När det gäller teoretiska gränser är skillnaden enorm: NTFS ligger kvar på maximal fil- och volymstorlek på 256 TBReFS når upp till 35 PB (petabyte), medan vissa dokument nämner skalor i storleksordningen hundratals exabyte som en teoretisk gräns, vilket tydliggör att ReFS är utformad för mycket betydande tillväxt.

De klusterstorlekar som stöds varierar också. NTFS tillåter från 512 byte upp till 64 KBI praktiken rekommenderas dock 4 KB för de flesta allmänna användningssituationer och 64 KB för mycket stora volymer eller sekventiella I/O-arbetsbelastningar. ReFS, å andra sidan, fungerar mellan 4 KB och 64 KB, och rekommenderar vanligtvis även 4 KB, vilket lämnar 64 KB för mycket specifika scenarier, till exempel stora sekventiella flöden.

Fördelar med ReFS: motståndskraft, prestanda och skalbarhet

En av grundpelarna i ReFS är motståndskraft mot datakorruptionSystemet använder kontrollsummor för all metadata och, om aktiverat, även för fildata. Detta gör att det kan upptäcka fel med stor noggrannhet. tillförlitlighet eventuell tyst korruption som uppstår på disken.

När ReFS används över lagringsutrymmen i speglings- eller paritetsläge, Den kan automatiskt reparera skadade block genom att läsa den felfria kopian som finns på en annan disk och skriva över det skadade blocket. Allt detta sker "i farten", utan att behöva avmontera volymer eller ta servern offline i timmar.

Om det inte finns någon alternativ kopia av den skadade informationen, ReFS tar bort den filen från namnrymden för att förhindra att vi fortsätter att använda skadad information.I de flesta fall bibehåller den onlinevolymen, men om problemet är mycket allvarligt kan den behöva köras i offline-läge för att systemet ska fungera i ett konsekvent tillstånd.

Utöver allt detta finns det en periodisk analysator som kallas FilintegritetsrensareDen här processen skannar regelbundet data som sällan används, beräknar om kontrollsummor och, om den hittar korruption, initierar reparationer med hjälp av säkerhetskopior. Standardintervallet är vanligtvis cirka fyra veckor, men detta kan justeras via PowerShell.

Prestandamässigt är ReFS mycket fokuserat på arbetsbelastningar med virtuella maskiner och storskalig lagringReflexaccelererad paritet möjliggör kombination av en prestandanivå (normalt SSD speglad) med en kapacitetsnivå (speglad eller paritetshårddisk), så att skrivningar görs på det snabba lagret och kalla block flyttas till kapacitetsnivån i bakgrunden och i realtid.

För Hyper-V tillhandahåller ReFS två nyckelfunktioner: blockkloning, vilket gör metadatabaserade filkopior istället för att duplicera all data, och funktionaliteten hos Dispergerad VDL, vilket drastiskt accelererar skapandet av fasta VHDX-diskar, vilket minskar operationer som tidigare tog många minuter till bara några sekunder.

Var rekommenderas ReFS att användas och vad stöder det i Windows 11?

Historiskt sett har Microsoft positionerat ReFS som det föredragna filsystemet för Storage Spaces och Storage Spaces Directsärskilt i virtualisering och nätverksanslutna lagringsmiljöer (NAS/SAN med Windows Server).

I Storage Spaces Direct-konfigurationer tillåter ReFS utnyttja SSD-cachning för läsning och skrivningAnvänd accelererad speglingsparitet, dra nytta av online-reparationer och upptäck både metadata och datakorruption. I SAN-scenarier där funktioner som ODX, tunn provisionering eller TRIM/UNMAP över lagringsarrayen behövs, rekommenderar Microsoft fortfarande NTFS eftersom ReFS inte erbjuder samma funktioner på dessa typer av volymer.

ReFS har också en plats i "Klassiska" förvaringsutrymmen med SAS-skåpdär de främst används som stora databaser för användardata, arkivfiler och säkerhetskopior. I dessa fall är integritetssekvenser, online-reparationer och skalbarhet för hantering av stora mängder information fortfarande mycket värdefulla.

Ett annat alternativ är enkla diskar anslutna direkt till servern eller datorn (SATA, SAS, NVMe eller RAID). Här är ReFS roll vanligtvis att fungera som en lagringsbas när själva applikationen (till exempel en lösning av säkerhetskopiering eller ett distribuerat system) tillhandahåller redan sin egen logik för motståndskraft och tillgänglighet.

Slutligen rekommenderar många tillverkare Använd ReFS som en säkerhetskopiajust på grund av dess skalbarhet och blockkloning, vilket snabbar upp operationer med stora filer som avbildningar av virtuella maskiner.

Begränsningar med ReFS jämfört med NTFS som du bör vara medveten om

Bara för att ReFS är "modernare" betyder det inte att det redan kan Ersätt NTFS i alla Windows 11-scenarierFaktum är att den även idag har betydande brister som gör den olämplig för vissa uppgifter.

Till att börja med, ReFS stöder ännu inte många av de avancerade funktionerna i NTFSDet finns ingen inbyggd filsystemkomprimering, EFS-kryptering, transaktioner, diskkvoter eller fullt stöd för flyttbara eller startbara medier i alla utgåvor. Det stöder inte heller Downloaded Data Transfer (ODX) eller traditionella korta namn, även om vissa simuleras med symboliska länkar.

I miljöer där dessa egenskaper är kritiska (till exempel traditionella stationära datorer, användarutrustning som förlitar sig på EFS eller kvotpolicyerNTFS är fortfarande det logiska valet, även för SAN-arrayer som använder ODX. ReFS är mer avsett för servrar, backend-lagring och dataintensiva arbetsbelastningar.

En annan fråga är ReFS-versionskompatibilitet med olika Windows-versionerInte alla ReFS-varianter (1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) är kompatibla med alla system. Till exempel kräver ReFS 3.1 och senare minst Windows Server 2016 / Windows 10 v1703, och de senaste versionerna (3.7, 3.9) är kopplade till Windows 11 21H2, Windows Server 2022 och senare versioner. Det betyder att Du kommer inte alltid att kunna läsa en nyligen publicerad ReFS-volym från ett äldre Windows-system.Det är bra att veta hur identifiera filsystemet på en enhet från Windows 11.

Vi måste också lägga till Nuvarande begränsningar för att starta Windows 11 direkt från ReFSÄven om vissa Insider-versioner (som 25276 eller 27823 i Dev/Canary-kanalerna) har visat att en ren installation på ReFS är möjlig och att systemet startar, anser Microsoft ännu inte att detta är ett scenario som stöds av allmänheten. Verkliga tester har visat frysningar, problem med uppdatering med DISM och fel vid försök att reparera installationen.

Därför är det kloka att göra idag Fortsätt använda NTFS för systempartitionen på produktionsmaskiner och reservera ReFS för datavolymer, diskar dedikerade till virtuella maskiner, säkerhetskopieringsdatabaser eller masslagring där dess fördelar gör skillnad.

ReFS-inställningar och avancerad konfiguration i Windows 11 Pro/Enterprise

En viktig punkt är integritetsflöden. vid format En ReFS-volym kan anges för att aktivera dataintegritet med hjälp av en parametertyp. /I:enable o /I:disableDärefter kan detta beteende justeras med hjälp av cmdlet:en på volym-, mapp- eller filnivå. Set-FileIntegrityvilket omräknar summor för alla inkluderade element. Detta kan ta lång tid med stora volymer.

För den delen av komprimering och dedupliceringMed Windows Server och de avancerade utgåvorna av Windows 11 kan du konfigurera dessa funktioner med olika kommandonCmdlet:en Set-ReFsDedupVolume Den tjänar till att definiera dedupliceringsegenskaperna och, delvis, komprimeringstillståndet; medan Start-ReFSDedupJob Den startar de första stegen med deduplicering och komprimering på volymen.

Dessutom finns nyttan refsutil, vilket tillåter aktivera eller inaktivera komprimering, välj algoritm (LZ4 eller ZSTD)för att ställa in komprimeringsnivåer och blockstorlek. När den används utlöser den också en intern process för att skanna hela volymen och komprimera eller dekomprimera igen enligt den valda konfigurationen. Intressant nog, i vissa tester, när komprimering aktiverades med refsutil PowerShell visar inte alltid att komprimering är aktiv, vilket orsakar viss förvirring.

I praktiken kan kombinationen av komprimering och deduplicering i ReFS erbjuda Mycket intressanta utrymmesbesparingar i arkiv med många liknande filer (till exempel VHDX, säkerhetskopior, avbildningar) i utbyte mot CPU-cykler och mer tid som läggs på underhållsuppgifter. Dedupliceringspass körs vanligtvis med låg prioritet och förbrukar ökande mängder RAM allt eftersom processen fortskrider.

Som standard schemalägger ReFS en periodiskt arbete med File Integrity Scrubber var fjärde vecka, vilket kan granskas och justeras via PowerShell för att passa miljöns underhållsfönster eller tillgänglighetskrav.

ReFS på Windows 11: Installation, support och prestandatestning

I Windows 11 Insider-versioner (som 25276 och 27823 från Canary-kanalen) har vissa användare lyckats Aktivera det dolda alternativet för att installera systemet direkt på en ReFS-partitionFör att uppnå detta har de använt verktyg som ViveTool och registerändringar som exponerar en rullgardinsmeny för filsystemet (NTFS/ReFS) på skärmen för partitionsval under en ren installation.

I andra fall har en blandad metod valts: Installera först Windows 11 på NTFS låta installationsprogrammet skapa dina UEFI-partitioner FAT32Efter att du skapat NTFS-återställningspartitionen och huvudsystempartitionen, starta från skrivbordet och starta sedan om från installationsmediet. Därifrån trycker du på Skift+F10 för att öppna en kommandotolk, formaterar om huvudpartitionen till ReFS med önskade alternativ, och när du stänger kommandotolken och fortsätter kommer installationsprogrammet att installera Windows på ReFS.

Även om den här tekniken fungerar har flera användare rapporterat Allvarliga stabilitetsproblem vid uppstart av Windows 11 25H2 från ReFSSystemet fryser efter några timmar, lagringen slutar svara, DISM kan inte installera uppdateringar eller reparera komponenter, och i vissa fall har det varit nödvändigt att formatera om disken efter en påtvingad avstängning på grund av att systemet fryser vid avstängning.

Rent prestandamässigt visar tester med verktyg som CrystalDiskMark att, med ReFS-integritet inaktiverad och inga extrafunktionerPrestandan för sekventiell och slumpmässig läsning/skrivning är mycket lik den för NTFS på samma NVMe SSD. Små skillnader (1–5 % upp eller ner) är inom rimliga gränser.

När komprimering är aktiverad (t.ex. ZSTD nivå 3) kan resultaten bli något märkliga: I vissa tester observeras en betydande minskning av sekventiell läsning och en tydlig förbättring av skrivandet.Detta är något kontraintuitivt eftersom man normalt sett skulle betala en CPU-kostnad för att skriva och som mest vinna något på att läsa om disken är flaskhalsen. Eftersom dessa är isolerade tester och inte upprepas under laboratorieförhållanden, bör de betraktas som vägledande.

I vilket fall som helst är det viktiga att, konfigurerad med en jämförbar uppsättning egenskaper (ingen integritet, ingen komprimering, ingen deduplicering), ReFS verkar inte försämra prestandan jämfört med NTFS i moderna SSD-diskar. Den verkliga skillnaden uppstår när vi aktiverar integritet, deduplicering, komprimering eller accelererad paritet, eftersom diskanvändningsprofilen då ändras helt.

ReFS-kompatibilitet med olika versioner av Windows

ReFS har funnits i flera generationer nu, men Inte alla versioner av Windows stöder alla filsystemvarianterSedan Windows 8.1 och Windows Server 2012 har det funnits grundläggande kompatibilitet, och Windows Server 2016/2019/2022 och Windows 11 har introducerat nya versioner (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.7, 3.9…) med ytterligare funktioner.

Det typiska kompatibilitetsdiagrammet visar att ReFS 1.1 och 1.2 kan monteras på praktiskt taget alla moderna versioner av Windows.Medan 3.x-versionerna kräver relativt nyare Windows 10 eller Windows Server, är de nyaste, som ReFS 3.7 och 3.9, knutna till Windows 11 21H2, Windows Server 2022 och senare; en äldre version av Windows monterar inte ens dessa volymer.

I skrivbordsvärlden, Windows 11 Pro, Enterprise, Education och Workstation är de utgåvor som troligtvis officiellt stöder ReFS. För datavolymer. Vissa versioner av Windows 10 har tagit bort stödet för att skapa nya ReFS-volymer från det grafiska gränssnittet, även om de fortfarande kan montera vissa befintliga volymer.

Idag verkar Microsoft vara reservera flitig användning av ReFS för professionella och affärsmässiga scenarierI framtiden skulle det inte vara förvånande om det blev standardfilsystemet för nya installationer på vissa hårdvaruserier, särskilt på arbetsstationer och högpresterande arbetsstationer, medan NTFS fortfarande är ett kompatibilitetsalternativ och för mer allmän användning.

Det som är tydligt är att även om ReFS är positionerat som efterföljaren till NTFS och Windows 11 redan kan starta från ReFS-partitioner i vissa versioner, NTFS kommer att fortsätta samexistera i många år.Externa hårddiskar, USB-enheter, äldre datorer och massor av verktyg är fortfarande beroende av NTFS, och Microsoft har inte råd med ett plötsligt avbrott.

För de som använder Windows 11 Pro eller Enterprise är bilden som framträder ganska tydlig: NTFS är fortfarande det säkra alternativet för systemvolym och flyttbara enheter.Medan ReFS håller på att bli det logiska valet för kritiska datavolymer, virtuella maskindatabaser och stora lagringsområden där integritet och skalbarhet överväger de "historiska" funktionerna hos NTFS, kommer korrekt finjustering av integritet, komprimering, deduplicering och Storage Spaces-integration att vara nyckeln till att maximera dess potential utan att stöta på de stabilitetsproblem som fortfarande finns i mer experimentella versioner.