Файловая система ReFS

Если вам уже довелось установить и поработать с новыми ОС от Microsoft: Windows Server 2012 и Windows 8, вы, вероятно уже заметили, что теперь новые тома можно форматировать в файловой системе ReFS. Что же такое файловая система ReFS? Аббревиатура ReFS расшифровывается, как Resilient File System, т.е. по-русски «Отказоустойчивая файловая система».

Microsoft прочит файловую систему ReFS в качестве преемника самой популярной на данный момент файловой системы NTFS, технологические возможности которой уже подошли к своим границам. В частности при работе с носителями данных большого размера возникают сложности с их работой: это и слишком длительное время при выполнении операции проверки на наличие ошибок, и медленная работа журнала, и достижение ограничений на максимальный размер файлов на файловой системе NTFS.

Особенности файловой системы ReFS

Большинство новшеств ReFS лежит в области создания структур файлов и папок, и управления ими. Эти функции реализованы с целью автоматического исправления ошибок, обеспечения высокой масштабируемости и работы в режиме Always Online (постоянного подключения). Папки в файловой системе ReFS структурированы в виде таблиц с файлами в качестве записей, которые в свою очередь могут обладать собственными атрибутами, организованными в виде подтаблиц, реализую иерархическую древовидную структуру B+-деревьев, знакомую нам по базам данных. Свободное место на дисках также организовано в таблицах.

При разработке ReFS преследовались следующие цели:

• Обеспечение максимальной совместимости с существующими функциями NTFS, и избавление от ненужных, которые усложняют систему
• Верификация и автоматическое исправление данных.
• Масштабируемость.
• Гибкость архитектуры с использованием функции Storage Spaces, которая собственно и была задумана для ReFS.

Основные возможности ReFS

• Увеличенные лимиты на размер разделов, директорий и файлов (таблица ниже)
• Целостность метаданных с контрольными суммами.
• Специальная методика записи на диск — Integrity streams, обеспечивающая дополнительную защиту данных при повреждении части диска.
• Новая модель транзакций «allocate on write» (copy on write)
• Disk scrubbing – технология чистки диска в фоновом режиме
• Возможность организации пулов хранения, которые могут применяться в виртуализации, в т.ч. для обеспечения отказоустойчивости виртуальных машин и балансировки нагрузки.
• Для повышения производительности используется сегментация последовательных данных (data sriping)
• Спасение данных вокруг повреждённого участка на диске.

Ограничения файловой системы ReFS

Максимальный размер файла	264-1 байт
Максимальные размер тома	278 байт при размере кластера 16 КБ
Максимальное количество файлов на томе/в директории	264
Максимальная длина имени файла	32000 символов Unicode
Максимальная длина пути к файлу	32000
Максимальный размер любого пула хранения	4 ПБ
Количество пулов хранения в системе	Не ограничено

Поддерживаемые функции NTFS

ReFS унаследовала многие функции и семантики своей предшественницы NTFS, в том числе:

• Ширование BitLocker
• журнал USN
• списки контроля доступа (ACL)
• символьные ссылки для библиотек
• точки монтирования (mount points)
• точки соединения (junction points)
• точки повторной обработки (reparse points)

Все данные на файловой системе ReFS будут доступны через те же самые API, которые в настоящий момент используются для доступа к разделам NTFS.

В ReFS отказались от следующих функций NTFS:

• сжатие данных
• шифрование на уровне файлов EFS
• квоты
• короткие имена файлов 8.3
• Жесткие ссылки (Hard links)

ReFS в Windows 8

Поддержка ReFS появилась в ОС Windows 8 и Windows Server 2012, причем только для томов с данными. То есть разделы с ReFS нельзя использовать для установки операционной системы и загрузки с него. Со временем ReFS будет оснащена большим количеством функций и сможет целиком заменить устаревшую систему NTFS. Вероятно, все новые функции появятся в первом Service Pack-е для Windows 8.

Кроме того ReFS пока нельзя применять для съемных и переносных устройств хранения (ReFS пока применяется только для внутренних носителей).

Неприятным моментом является тот факт, что существующие NTFS тома нельзя конвертировать в ReFS на лету. Данные придется переносить обычным копированием.

Том можно отформатировать в файловую систему ReFS через консоль Disk Management. Но дополнительные параметры, например, включение проверки целостности, можно включить только из командной строки.

Например, включить проверку целостности ReFS можно командой:

format /fs:refs /q /i:enable

Отключить проверку целостности:

integrity /disable /s d:\*