Файловая система REFS в Windows 10

Появившуюся ещё в 2012 году новую файловую систему REFS сразу же окрестили как «убийца NTFS». Сегодня я хочу подробно рассказать о ней, о её основных преимуществах и недостатках.
Аббревиатура ReFS расшифровывается, как Resilient File System, что можно перевести на русский примерно как «Устойчивая» файловая система. Её кодовое имя во время разработки и тестирования было Protogon . Раньше эту файловую систему можно было встретить у серверных операционных систем от Microsoft — Windows Server (Semi-Annual Channel), Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012. А вот совсем недавно она даже появилась в обычных настольных версиях Windows 10. Начиная с версии Creators Update ее можно использовать для любых дисков.

Нельзя называть новую REFS полноправным приемником устаревшей уже NTFS. Часть функций она конечно позаимствовала, но кроме того она обрела и новый функционал. Стоит иметь ввиду, что полный потенциал REFS можно полностью раскрыть только при использовании функции «Дисковое пространство» (Storage Spaces). Хотя часть специалистов считает, что определённую пользу она может принести и на одиночном накопителе.

Преимущества файловой системы REFS

Производительность и скорость

Вообще, ReFS разрабатывалась не для повышения производительности файловой системы по сравнению, например, с той же старой доброй NTFS. Хотя в строго определённых случаях она значительно эффективнее и производительнее.
Например, если использовать её с функцией «Дисковое пространство», то ReFS может выполнять «оптимизацию в режиме реального времени». То есть, если у вас пул накопителей с двумя дисками, то один обеспечивает максимальную производительность, а другой будет использоваться для объема. ReFS будет записывать данные на более быстрый диск, обеспечивая максимальную производительность.

В фоновом режиме файловая система автоматически будет перемещать большие куски данных для продолжительного хранения на те диски, которые медленнее.

К сожалению, большинство подобных моментов связаны с серверными возможностями и обычному пользователю Windows 10 вряд ли будут интересны. Например, четность с зеркальным ускорением позволяет эффективно хранить данные на томе, используя многоуровневое хранилище.
Клонирование блоков обеспечивает значительный прирост производительности при слиянии виртуальных машин.
Разреженный метод «редкого VDL» позволяет мгновенно создать фиксированные файлы виртуального жесткого диска фиксированного размера (VHD). В NTFS эта операция занимает в среднем 5-10 минут, а в ReFS эта же операция займёт всего несколько секунд.

Надёжность и отказоустойчивость

REFS максимально защищена от сбоев. В случае с простым томом файловая система использует контрольные суммы для метаданных, а также может использовать контрольные суммы и для данных файла. Перед каждой операцией чтения/записи, данные проверяются на наличие ошибок и корректируются при необходимости в режиме реального времени. Кстати, из-за встроенных проверок ReFS не требует регулярного использования утилит проверки диска типа CHKDSK и если вы всё-таки попробуете это сделать, то получите ошибку. Возникает логичный вопрос — а вообще какая-то проверка проводится? Да, один раз в четыре недели запускается задача, которая в фоновом режиме сканирует том на наличие повреждений и, если такие обнаруживаются, то исправляются на лету.

ReFS отлично работает с функцией «Дисковое пространство». Стоит правильно настроить зеркальное хранилище данных и после этого ReFS в Windows будет внимательно следить за данными. Если обнаружит и повреждение файловой системы, то автоматически устранит их, скопировав данные с другого диска. Но вот если поврежденные данные не имеют альтернативной копии для восстановления — ReFS сразу же удалит эти данные с диска.

Ещё одна классная «фишка» — потоки целостности. По умолчанию в РЕФС потоки целостности включены только для метаданных, что позволяет держать файловую систему в непротиворечивом состоянии. Однако, при необходимости, Вы можете включить потоки целостности для всего тома или выбранных файлов/папок. В этом случае REFS гарантирует, что считанные данные являются тем, что Вы когда-то записали. Если контрольная сумма не совпадёт — REFS мгновенно сообщит об ошибке и удалит файл. Это будет сигналом к восстановлению файла из резервной копии.

В тех случаях, когда потоки целостности для данных включены у тома с избыточностью: RAID, чётность, двухстороннее или трехстороннее зеркало и т.п. При таком раскладе, REFS при обнаружении ошибки контрольной суммы будет пробовать восстановить данные.

REFS и NTFS — сходства и различия

Давайте теперь взглянем на функции новой операционной системы REFS — чем она похожа на NTFS, а в чём есть существенные отличия.

Основные преимущества REFS

— Максимальный размер тома — 262144 экзабайта (в NTFS — 16 экзабайт)
— Максимальная длина пути к файлу — 32768 символов (в NTFS — 255)
— Максимальное число файлов в каталоге — 18 446 744 073 709 551 616
— Максимальное число каталогов в томе — 18 446 744 073 709 551 616
— Максимальный размер любого пула носителей — 4 ПБ
— Максимальное число пулов носителей в системе — Не ограничено
— Максимальное число пространств в пуле носителей — Не ограничено
— Благодаря использованию B+-деревьев для хранения данных поиск по системе происходит значительно быстрее
— Улучшенная защита от потери данных

Общие функции в NTFS и REFS

— Символические ссылки
— Точки соединения
— Точки подключения
— Точки повторного анализа
— Шифрование BitLocker
— Offloaded Data Transfer (ODX)
— Trim/Unmap
— Дедупликация данных (Windows Server, v.1709 и позже)
— Поддержка общих томов кластера
— Поддержка отказоустойчивого кластера
— Списки управления доступом
— Журнал USN
— Уведомления об изменениях
— Моментальные снимки томов
— Идентификаторы файлов
— Нежесткая блокировка
— Разреженные файлы
— Именованные потоки
— Тонкая подготовка

Функции NTFS которых нет в REFS
В зависимости от версии, полный функционал файловой системы REFS может отличаться. Что-то может появится, что-то могут убрать. Это нормально. Я приведу тот список отсутствующих функций REFS, которых нет на конец 2018 года. Возможно позднее ситуация изменится.

— Сжатие файловой системы
— Короткие имена
— Дисковые квоты
— Жесткие ссылки
— Шифрование файловой системы (EFS)
— Транзакции
— Идентификаторы объектов
— Расширенные атрибуты
— Загрузка операционной системы
— Поддержка файла подкачки
— Поддержка съемных дисков

Совместимость REFS с операционными системами

На текущий момент файловая система ReFS существует в нескольких разных версиях, соответственно и совместимость между операционными системами отличается. Как правило, более новые версии операционных систем могут монтировать файловые системы, созданные с помощью более ранних версий ОС, а вот обратная совместимость не всегда работает. Некоторые функции могут быть несовместимы с набором функций операционной системы. Версия, размер кластера и другие особенности файловой системы можно посмотреть с помощью команды

Вот как-то так. Пока на этом всё, по возможности буду стараться дополнять статью последними данными.

Как использовать файловую систему ReFS в Windows 10

ReFS (Resilient file system, дословно — устройчивая файловая система) — новая ФС, изначально появилась в Windows Server 2012, а начиная с Windows 10 Creators Update в нее можно отформатировать любой несистемный накопитель.

Плюсов у ReFS в сравнении с NTFS много:

• Максимальная длина пути к файлу 32768 символов (в NTFS — 255).
• Максимальный размер тома 262144 экзабайта (в NTFS — 16).
• Более быстрый поиск по системе, а также лучшая надежность благодаря использованию B+-деревьев для хранения данных.
• Отсутствие поддержки имен файлов DOS (с тильдой

, были в NTFS для совместимости со старыми программами, сейчас это не актуально)

Улучшенная защита от потери данных: на дисках хранятся контрольные суммы для метаданных и файлов. При любой транзакции файловой системы (то есть при перемещении файлов) старые метаданные не перезаписываются, а записываются в новый блок и организуются в пачки. Для всех метаданных в ReFS используются 64-битные контрольные суммы, хранящиеся независимо, и если файлы при транзакции были повреждены — файловая система восстановит их сама, без использования CHKDSK.

На данный момент эта файловая система может быть полезна тем пользователям, кто хранит на дисках много важно информации. Форматирование накопителя в нее производится стандартными средствами Windows:

Сама файловая система и ее данные весят порядка 700 МБ. Пока что эта ФС тестируется, и возможно что в скором времени она полностью заменит NTFS, и ее можно будет использовать на системном диске.

Создание файловой системы ReFS будет недоступно в Windows 10 Pro

Компания опубликовала список функций, которые будут удалены в Windows 10 Fall Creators Update еще в июле. Список был обновлен 17 августа — была добавлена информация о прекращении поддержки функции создания ReFS разделов в большинстве изданий Windows.

Возможность создания хранилищ ReFS останется только в Windows 10 Enterprise и Windows 10 Pro for Workstations. Другие версии Windows 10 не смогут создавать разделы, но будут выполнять операции чтения и записи.

Это означает, что системные администраторы больше не смогут выбирать файловую систему ReFS при форматировании дисков или изменении файловой системы хранилищ.

Microsoft представила систему ReFS в Windows Server 2012, а затем реализовала поддержку этой файловой системы в Windows Server 2016 и во всех версиях Windows 8.1 и 10.

Настройка разделов ReFS является не самой простой. Пользователь должен создать виртуальные диски, выполнить их совместную инициализацию, а затем использовать технологию виртуализации Storage Spaces для создания пула носителей. Затем в качестве файловой системы для пула носителей можно выбрать ReFS.

ReFS имеет несколько ключевых перед NTFS, в частности она поддерживает проверки целостности, защиту от деградации данных, обработку длинных путей, виртуализацию хранилищ и встроенную защиту от переполнения и сбоев диска.

В то время как все версии Windows 10 поддерживают взаимодействие с системами хранения данных ReFS, с выходом Fall Creators Update возможность создания хранилища ReFS будет доступна только в Windows 10 Enterprise и Windows 10 Pro for Workstations.

Microsoft анонсировала новую версию Windows 10 Pro for Workstations в 2017 году и планирует ее выпустить одновременно с релизом Windows 10 Fall Creators Update. Windows 10 Pro for Workstations имеет лишь несколько отличительных факторов по сравнению с Windows 10 Pro. Фактически, большинство различий, перечисленных Microsoft во время анонса, раньше были частью Windows 10 Pro.

Что побудило Microsoft на данный шаг? Неужели отказ от поддержки создания разделов ReFS является способом продвижения более дорогой версии Windows 10 Pro for Workstations?

Все указывает на то, что Windows 10 Pro медленно превращается в Windows 10 Semi-Pro, которая занимает место между Windows 10 Домашняя и корпоративными выпусками Windows 10.

Как отключить или включить ReFS или Resilient File System в Windows 10

С тех пор как NTFS была разработана и сформулирована в ОС Windows, требования к хранилищу данных резко изменились. Существовала острая необходимость в файловой системе следующего поколения, которая могла бы хорошо работать и решать проблемы, которые присутствовали в NTFS. Именно тогда Microsoft в 2012 году назвала снимки и разработала ReFS (Resilient File System) – и была представлена ​​в Windows 8.1 и Windows Server 2012 . ReFS была разработана для максимизации доступности и надежности данных , даже если соответствующие устройства хранения данных испытали аппаратный сбой.

С тех пор, как запоминающие устройства вошли в игру, потребность в дисковом пространстве увеличилась в геометрической прогрессии. В наши дни распространены даже мульти-терабайты накопителей. Следовательно, потребность в постоянно надежной структуре продолжала возникать одновременно. ReFS имеет архитектуру, которая хорошо работает с чрезвычайно большими наборами данных без какого-либо влияния на производительность. В этом руководстве мы увидим, как включить или отключить файловую систему ReFS в Windows 10 и попытаться отформатировать диск, используя его, но перед этим давайте рассмотрим некоторые ключевые функции этой величественной файловой системы.

В этой статье мы поговорим о функциях отказоустойчивой файловой системы и узнаем, как включить или отключить файловую систему ReFS в операционной системе Windows Server, а также попробуем отформатировать диск, использующий эту файловую систему.

Особенности отказоустойчивой файловой системы

Доступность данных . Файловая система ReFS расширяет доступность данных, демонстрируя устойчивость к повреждению или сбоям данных. Автоматические проверки целостности данных помогают поддерживать ReFS в сети, и вы вряд ли будете испытывать какое-либо время простоя.

Масштабируемость при растяжении: Требования к увеличению объема и размера данных постоянно растут в связи с изменяющейся технологией. ReFS предлагает возможность бросать вызов чрезвычайно большим наборам данных и работать с ними без проблем с производительностью.

Острое исправление ошибок: файловая система ReFS поставляется с автоматическим сканером целостности данных, известным как скруббер , который периодически сканирует том данных, выявляет потенциальные поврежденные сектора и обрабатывает их для восстановления. ,

ОБНОВЛЕНИЕ . Пожалуйста, прочитайте комментарии ниже, прежде чем продолжить. Дэн Гюль говорит: Опубликовать годовое обновление , это в основном сделает систему непригодной для использования, и по-прежнему невозможно будет выполнять форматирование в ReFS.

Какую файловую систему использует Windows 10?

Если это стандартная установка по умолчанию, ОС использует структуры NTFS. При сбое операционной системы Windows 10 с включенным дисковым пространством это файловые системы ReFS + NTFS.

Включить файловую систему ReFS в Windows 10

Теперь, когда вы знаете, что ReFS появился, чтобы справиться с ограничениями файловой системы NTFS, давайте посмотрим, как вы можете включить его в своей системе Windows 10 и использовать его для форматирования внешнего диска.

Прежде чем приступить к изменениям, обязательно создайте точку восстановления системы. Если в будущем возникнет какая-либо проблема, вы можете использовать эту точку восстановления для отката изменений.

1. Нажмите Windows Key + R на клавиатуре, чтобы запустить приглашение «Выполнить». Введите regedit.exe и нажмите Enter, чтобы открыть редактор реестра.

2. Перейдите по указанному ниже пути на левой боковой панели редактора реестра.

HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Control \ FileSystem

3. Создайте DWORD и назовите его RefsDisableLastAccessUpdate. Установите его значение как 1 , чтобы включить его.

4. Далее, перейдите к указанному ниже пути на левой боковой панели.

HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Control \ MinInt

5. Если ключ MiniNT не существует, его можно создать, щелкнув правой кнопкой мыши> Создать> Ключ.

Теперь под этим ключом создайте новый DWORD и назовите его AllowRefsFormatOverNonmirrorVolume и установите его значение как 1 , чтобы включить его.

6. Выйдите и войдите снова, чтобы изменения вступили в силу. Теперь вы можете подключить внешнее устройство и выбрать файловую систему ReFS для его форматирования. Кроме того, вы можете открыть лист Свойства любого диска, чтобы увидеть, с какой файловой системой он связан.

Вы можете прочитать больше о ReFS или Resilient File System на Technet.