Información general del Sistema de archivos resistente (ReFS)

  • Artículo

Se aplica a: Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2 y Windows Server 2012.

El Sistema de archivos resistente (ReFS) es el nuevo sistema de archivos de Microsoft, que está diseñado para maximizar la disponibilidad de los datos, escalar de manera eficiente conjuntos de datos de gran tamaño en diversas cargas de trabajo y proporcionar la integridad de los datos con resistencia a daños. Intenta solucionar un creciente conjunto de escenarios de almacenamiento y establecer una base para futuras innovaciones.

Ventajas principales

Resistencia

ReFS presenta nuevas características que pueden detectar daños con precisión y también solucionarlos mientras aún está en línea, que te ayudarán a proporcionar una mayor integridad y disponibilidad para tus datos:

  • Secuencias de integridad -ReFS usa sumas de comprobación para los metadatos y, opcionalmente, para datos de archivos, lo que da ReFS la capacidad de detectar daños de manera confiable.
  • Integración de espacios de almacenamiento: cuando se usa junto a un espacio de reflejo o de paridad, ReFS puede reparar automáticamente daños detectados mediante la copia alternativa de los datos proporcionados por los espacios de almacenamiento. Los procesos de reparación se localizan en el área del daño y se ejecuta en línea, por lo que no se requiere tiempo de inactividad de los volúmenes.
  • Recuperación de datos: si se produce algún tipo de daño en un volumen y no existe una versión alternativa de los datos dañados, ReFS elimina los datos dañados del espacio de nombres. ReFS mantiene el volumen en línea mientras se ocupa de la mayoría de los daños que no pueden corregirse, pero existen algunos casos excepcionales en los que ReFS tiene que ocuparse de este volumen en modo sin conexión.
  • Corrección de errores proactiva: además de validar datos antes de las lecturas y escrituras, ReFS presenta un detector de integridad de datos, conocido como limpieza. Esta limpieza escanea el volumen de manera periódica, identificando los daños latentes y desencadenando de manera proactiva una reparación de los datos dañados.

Rendimiento

Además de proporcionar mejoras de resistencia, ReFS presenta nuevas características para cargas de trabajo dependientes del rendimiento y virtualizadas. La optimización de niveles en tiempo real, la clonación de bloques y la longitud de datos válida (VDL) dispersa son buenos ejemplos de las capacidades cambiantes de ReFS, que están diseñadas para admitir cargas de trabajo dinámicas y diversas:

  • Paridad acelerada por reflejo: la paridad acelerada por reflejo ofrece un alto rendimiento además de un almacenamiento eficaz de capacidad para los datos.

    Para proporcionar un almacenamiento eficaz de alto rendimiento y capacidad, ReFS divide un volumen en dos grupos de almacenamiento lógicos, conocidos como niveles. Estas capas pueden tener sus propios tipos de unidad y resistencia, lo que permite a cada capa una optimización ya sea del rendimiento o la capacidad. Algunas configuraciones de ejemplo incluyen:

    Nivel de rendimiento Capacidad de nivel
    SSD de espejo HDD de espejo
    SSD de espejo SSD de paridad
    SSD de espejo HDD de paridad

    Cuando estas capas están configuradas, ReFS las usa para ofrecer un almacenamiento rápido para los datos de acceso frecuente y la capacidad de almacenamiento eficiente para los datos de acceso poco frecuente:

    • Todas las escrituras ocurren en la capa de rendimiento y las grandes cantidades de datos que permanecen en el nivel de rendimiento se moverán de manera eficaz al nivel de capacidad en tiempo real.
    • Si se utiliza una implementación híbrida (que mezcla flash y unidades de disco duro), la memoria caché en los Espacios de almacenamiento directo acelerará el proceso de lectura, reduciendo así el efecto de la fragmentación datos, característico de las cargas de trabajo virtualizadas. De lo contrario, si se usa una implementación de flash completa, las lecturas también se producen en la capa de rendimiento.

    Nota

    En el caso de las implementaciones de Windows Server, la paridad acelerada por reflejo solo se admite en Espacios de almacenamiento directo. Solo es recomendable usar la paridad acelerada por reflejo con cargas de trabajo de archivado y copias de seguridad. En el caso de cargas de trabajo aleatorias de alto rendimiento y virtualizadas, se recomienda usar reflejos triples para mejorar el rendimiento.

  • Operaciones de VM con aceleración: ReFS presenta nuevas funcionalidades especialmente dirigidas a mejorar el rendimiento de las cargas de trabajo virtualizadas:

    • Bloque de clonación: el bloque de clonación acelera las operaciones de copia, lo que habilita operaciones de fusión de punto de control con una máquina virtual de bajo impacto rápidas.
    • VDL disperso: el VDL disperso permite a ReFS eliminar los archivos rápidamente, lo que reduce el tiempo necesario para crear VHD corregidos de decenas de segundos a tan solo unos segundos.

  • Tamaños variables de clúster -ReFS admite tamaños de clúster de entre 4K y 64 KB. 4K es el tamaño de clúster recomendado para la mayoría de las implementaciones, pero los clústeres de 64 KB son adecuados para las cargas de trabajo de E/S de gran tamaño y secuenciales.

Escalabilidad

ReFS está diseñado para admitir grupos de datos inmensos, millones de terabytes, sin que esto tenga un impacto negativo en el rendimiento, consiguiendo así una mayor escala que los sistemas de archivos anteriores.

Implementaciones admitidas

Microsoft ha desarrollado NTFS específicamente para un uso general con una amplia gama de configuraciones y cargas de trabajo. En el caso de los clientes que requieren especialmente la disponibilidad, resistencia o escala que proporciona ReFS, Microsoft admite ReFS para su uso con las siguientes configuraciones y escenarios:

Nota

Todas las configuraciones compatibles con ReFS tienen que usar hardware certificado del catálogo de Windows Server y cumplir los requisitos de la aplicación.

Importante

Si tiene previsto usar ReFS para volúmenes compartidos de clúster (CSV), en Uso de volúmenes compartidos de clúster en un clúster de conmutación por error encontrará valiosa información.

Espacios de almacenamiento directo

Se recomienda implementar ReFS en Espacios de almacenamiento directo para cargas de trabajo virtualizadas o almacenamiento conectado a la red:

  • La paridad acelerada por reflejo y la memoria caché en los Espacios de almacenamiento directo ofrecen un alto rendimiento y una capacidad de almacenamiento eficiente.
  • La introducción de la clonación de bloques y el VDL disperso acelera en gran medida las operaciones del archivo .vhdx, como la creación, combinación y expansión.
  • Las secuencias de integridad, las reparaciones en línea y las copias de datos alternativos permiten a ReFS y a los Espacios de almacenamiento directo detectar y corregir los daños en los datos y metadatos de medios de almacenamiento y el controlador de almacenamiento.
  • ReFS proporciona la funcionalidad para escalar grandes grupos de datos y ser compatibles con ellos.

Espacios de almacenamiento

La implementación de ReFS en los espacios de almacenamiento con contenedores de unidad SAS compartidos es la apropiada para alojar el archivo de datos y almacenar los documento de los usuarios.

  • Las secuencias de integridad, las reparaciones en línea y las copias de datos alternativos permiten a ReFS y a los Espacios de almacenamiento detectar y corregir los daños en los datos y metadatos de medios de almacenamiento y el controlador de almacenamiento.
  • Las implementaciones de Espacios de almacenamiento también pueden usar la clonación de bloques y la escalabilidad que se ofrece en ReFS.

Nota

Espacios de almacenamiento admite conexiones directas locales no extraíbles a través de BusTypes SATA, SAS, NVME o conectadas a través de HBA (también conocido como controlador RAID en modo de tránsito).

Discos básicos

La implementación de ReFS en discos básicos es la opción más adecuada para las aplicaciones que implementan sus propias soluciones de resistencia y disponibilidad de software:

  • Las aplicaciones que presentan sus propias soluciones de software de resistencia y disponibilidad pueden usar secuencias de integridad, clonación de bloques y la capacidad de escalar y admitir grandes conjuntos de datos.

Nota

Los discos básicos incluyen conexión directa local no extraíble a través de BusTypes SATA, SAS, NVME o RAID. Los discos básicos no incluyen Espacios de almacenamiento.

Destino de copia de seguridad

La implementación de ReFS como destino de copia de seguridad es más adecuada en caso de aplicaciones y hardware que implementa sus propias soluciones de resistencia y disponibilidad:

  • Las aplicaciones que presentan sus propias soluciones de software de resistencia y disponibilidad pueden usar secuencias de integridad, clonación de bloques y la capacidad de escalar y admitir grandes conjuntos de datos.

Nota

Los destinos de copia de seguridad incluyen las configuraciones compatibles anteriores. Póngase en contacto con los proveedores de matrices de almacenamiento y aplicaciones para obtener información sobre la compatibilidad sobre las SAN de Canal de fibra e iSCSI. En caso de las SAN, si son necesarias características como aprovisionamiento fino, TRIM/UNMAP o transferencia de datos descargados (ODS), debe usarse NTFS.

Comparación de características

Límites

Característica ReFS NTFS
Longitud máxima del nombre del archivo 255 caracteres Unicode 255 caracteres Unicode
Longitud máxima del nombre de la ruta 32 000 caracteres Unicode 32 000 caracteres Unicode
Tamaño de archivo máximo 35 PB (petabytes) 256 TB
Tamaño máximo del volumen 35 PB 256 TB

Funcionalidad

Las siguientes características están disponibles en ReFS y NTFS:

Característica ReFS NTFS
Cifrado de BitLocker Sí Sí
Desduplicación de datos Sí1 Sí
Compatibilidad con volumen compartido en clúster (CSV) Sí 23 Sí
Uniones o vínculos suaves Sí Sí
Vínculos físicos Sí4 Sí
Compatibilidad con clústeres de conmutación por error Sí Sí
Listas de control de acceso Sí Sí
Diario USN Sí Sí
Notificación de cambios Sí Sí
Puntos de unión Sí Sí
Puntos de montaje Sí Sí
Puntos de repetición de análisis Sí Sí
Instantáneas de volumen Sí Sí
Id. de archivo Sí Sí
Oplocks Sí Sí
Archivos dispersos Sí Sí
Secuencias con nombre Sí Sí
Aprovisionamiento fino Sí5 Sí
Recortar o desasignar Sí5 Sí
Compatibilidad con archivos de paginación Sí6 Sí
  1. Disponible en Windows Server, versión 1709 y posteriores, Windows Server 2019 (1809) LTSC o versiones posteriores.
  2. Disponible en Windows Server 2012 R2 y versiones posteriores.
  3. CSV no usará E/S directa con Espacios de almacenamiento, Espacios de almacenamiento directo (S2D) ni SAN.
  4. Versión reFS 3.5 con formato de Windows 10 Enterprise Insider, versión 19536 o posterior. Solo se agrega compatibilidad con vínculos duros para volúmenes recién formateados. Los vínculos duros no se pueden usar en volúmenes que se han actualizado en versiones anteriores
  5. Solo espacios de almacenamiento.
  6. Disponible en ReFS 3.7 y versiones posteriores.

Las siguientes características solo están disponibles en ReFS:

Funcionalidad ReFS NTFS
Clonación de bloques Sí No
VDL disperso Sí No
Paridad acelerada por reflejo Sí (en los Espacios de almacenamiento directo) No
Instantáneas a nivel de archivo Sí1 No
  1. Disponible en Windows Server 2022 y versiones posteriores.

Las siguientes características no están disponibles en ReFS en este momento:

Funcionalidad ReFS NTFS
Compresión de sistema de archivos No Sí
Cifrado de sistema de archivos No Sí
Transacciones No Sí
Id. de objeto No Sí
Transferencia de datos descargados (ODX) No Sí
Nombres cortos No Sí
Atributos ampliados No Sí
Cuotas de disco No Sí
Ejecutable No Sí
Compatible con medios extraíbles No Sí

Referencias adicionales