Resilient File System (ReFS) の概要Resilient File System (ReFS) overview

適用対象: Windows Server 2019、Windows Server 2016、Windows Server 2012 R2、Windows Server 2012、Windows Server (半期チャネル)Applies to: Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows Server (Semi-Annual Channel)

Resilient File System (ReFS) は、Microsoft の最新のファイル システムであり、データの最大限の可用性、さまざまなワークロードに対する大規模なデータ セットへの拡張、破損部分の回復によるデータの整合性を実現できるように設計されています。The Resilient File System (ReFS) is Microsoft's newest file system, designed to maximize data availability, scale efficiently to large data sets across diverse workloads, and provide data integrity by means of resiliency to corruption. 拡大する一連の記憶域のシナリオに対処し、未来の技術革新の基盤を確立することを目指しています。It seeks to address an expanding set of storage scenarios and establish a foundation for future innovations.

主な利点Key benefits

回復性Resiliency

ReFS には、正確に破損を検出し、オンライン状態を維持しながら、それらの破損を修正できる新機能が導入されており、データの整合性と可用性が向上しています。ReFS introduces new features that can precisely detect corruptions and also fix those corruptions while remaining online, helping provide increased integrity and availability for your data:

  • 整合性ストリーム - ReFS は、メタデータのチェックサムと、必要に応じてファイル データのチェックサムを使用します。これにより、ReFS は破損を確実に検出できます。Integrity-streams - ReFS uses checksums for metadata and optionally for file data, giving ReFS the ability to reliably detect corruptions.
  • 記憶域スペースの統合 - ミラー スペースやパリティ スペースと組み合わせて使用する場合、ReFS は記憶域スペースによって提供されるデータの代替コピーを使って、検出された破損を自動的に修復できます。Storage Spaces integration - When used in conjunction with a mirror or parity space, ReFS can automatically repair detected corruptions using the alternate copy of the data provided by Storage Spaces. 修復プロセスは、破損の領域のみに限定され、オンラインで実行されるため、ボリュームのダウンタイムを必要としません。Repair processes are both localized to the area of corruption and performed online, requiring no volume downtime.
  • データの部分的な救済 - ボリュームが破損し、破損したデータの代替コピーが存在しない場合、ReFS は名前空間から破損したデータを削除します。Salvaging data - If a volume becomes corrupted and an alternate copy of the corrupted data doesn't exist, ReFS removes the corrupt data from the namespace. ReFS では、ほとんどの修正できない破損を処理している間、ボリュームをオンライン状態に保つことができます。ただし、まれに、ReFS でボリュームをオフラインにすることが必要になる場合もあります。ReFS keeps the volume online while it handles most non-correctable corruptions, but there are rare cases that require ReFS to take the volume offline.
  • 事前対応型のエラー修正 - ReFS では、読み取りと書き込みの前にデータを検証するだけでなく、 "スクラブ機能" と呼ばれる、データの整合性のスキャン機能が導入されています。Proactive error correction - In addition to validating data before reads and writes, ReFS introduces a data integrity scanner, known as a scrubber. このスクラブ機能ではボリュームが定期的にスキャンされ、潜在的な破損部分を識別し、その破損データの修復を事前にトリガーします。This scrubber periodically scans the volume, identifying latent corruptions and proactively triggering a repair of corrupt data.

パフォーマンスPerformance

回復性の向上に加えて、ReFS には、パフォーマンスが重視される仮想化されたワークロードに関する新機能が導入されています。In addition to providing resiliency improvements, ReFS introduces new features for performance-sensitive and virtualized workloads. リアルタイムでの階層の最適化、ブロックの複製、スパース VDL は、動的に多様なワークロードをサポートするように設計されている、ReFS の先進的な機能の一例です。Real-time tier optimization, block cloning, and sparse VDL are good examples of the evolving capabilities of ReFS, which are designed to support dynamic and diverse workloads:

  • ミラーリングによって高速化されたパリティ : ミラーリングによって高速化されたパリティは、パフォーマンスと容量効率の高い、データの記憶域を提供します。Mirror-accelerated parity - Mirror-accelerated parity delivers both high performance and also capacity efficient storage for your data.

    • パフォーマンスと容量効率の高い記憶域を提供するために、ReFS は、ボリュームを階層と呼ばれる 2 つの論理記憶域グループに分割します。To deliver both high performance and capacity efficient storage, ReFS divides a volume into two logical storage groups, known as tiers. これらの階層ではそれぞれドライブと回復性の種類を設定でき、各階層をパフォーマンスまたは容量について最適化することができます。These tiers can have their own drive and resiliency types, allowing each tier to optimize for either performance or capacity. 構成の例の一部を以下に示します。Some example configurations include:

      パフォーマンス レベルPerformance tier 容量階層Capacity tier
      ミラー SSDMirrored SSD ミラー HDDMirrored HDD
      ミラー SSDMirrored SSD パリティ SSDParity SSD
      ミラー SSDMirrored SSD パリティ HDDParity HDD
    • これらの階層を構成すると、ReFS はこれらの階層を使用して、ホット データには高速記憶域を、コールド データには容量効率の高い記憶域を提供します。Once these tiers are configured, ReFS use them to deliver fast storage for hot data and capacity-efficient storage for cold data:

      • すべての書き込みはパフォーマンス階層で発生し、パフォーマンス階層に残っているデータの大規模なチャンクはリアルタイムで容量階層に効率的に移動されます。All writes will occur in the performance tier, and large chunks of data that remain in the performance tier will be efficiently moved to the capacity tier in real-time.
      • ハイブリッド展開 (フラッシュドライブと HDD ドライブの混在) を使用している場合、 記憶域スペースダイレクトのキャッシュ によって読み取りが高速化され、仮想化されたワークロードのデータの断片化の特性の影響が軽減されます。If using a hybrid deployment (mixing flash and HDD drives), the cache in Storage Spaces Direct helps accelerate reads, reducing the effect of data fragmentation characteristic of virtualized workloads. それ以外の場合、すべての-flash 展開を使用すると、パフォーマンスレベルでも読み取りが発生します。Otherwise, if using an all-flash deployment, reads also occur in the performance tier.

注意

サーバーの展開では、ミラーリングによって高速化されたパリティは、記憶域スペース ダイレクトでのみサポートされます。For Server deployments, mirror-accelerated parity is only supported on Storage Spaces Direct. アーカイブとバックアップのワークロードでのみ、ミラーアクセラレータのパリティを使用することをお勧めします。We recommend using mirror-accelerated parity with archival and backup workloads only. 仮想化された、その他の高パフォーマンスランダムワークロードの場合は、パフォーマンス向上のために3方向ミラーを使用することをお勧めします。For virtualized and other high performance random workloads, we recommend using three-way mirrors for better performance.

  • VM の操作の高速化 - ReFS では、仮想化されたワークロードのパフォーマンスを向上させる新機能が導入されています。Accelerated VM operations - ReFS introduces new functionality specifically targeted to improve the performance of virtualized workloads:

    • ブロックの複製 - ブロックの複製によってコピー操作が高速化されるため、VM のチェックポイントのマージ操作をすばやく実行し、影響を抑えることができます。Block cloning - Block cloning accelerates copy operations, enabling quick, low-impact VM checkpoint merge operations.
    • スパース VDL - ReFS では、スパース VDL によってファイルを迅速にセロ化することができ、固定 VHD を作成するために必要な時間が数十分からわずか数秒に短縮されます。Sparse VDL - Sparse VDL allows ReFS to zero files rapidly, reducing the time needed to create fixed VHDs from 10s of minutes to mere seconds.
  • 可変クラスター サイズ - ReFS では、4 K と 64 K の両方のクラスター サイズをサポートしています。Variable cluster sizes - ReFS supports both 4K and 64K cluster sizes. ほとんどの展開で推奨されるクラスター サイズは 4 K ですが、サイズの大きい順次 IO ワークロードには 64 K クラスターが適しています。4K is the recommended cluster size for most deployments, but 64K clusters are appropriate for large, sequential IO workloads.

スケーラビリティScalability

ReFS は、非常に大きなデータ セット (数百万テラバイト) をサポートするように設計されており、パフォーマンスを損なうことなく、以前のファイル システムよりも大きいスケールを実現します。ReFS is designed to support extremely large data sets--millions of terabytes--without negatively impacting performance, achieving greater scale than prior file systems.

サポートされているデプロイSupported deployments

Microsoft では、さまざまな構成やワークロードでの汎用的な使用専用に NTFS を開発していますが、ReFS が提供する可用性、回復性、およびスケールを特別に必要とするお客様には、次の構成とシナリオでの ReFS の使用がサポートされています。Microsoft has developed NTFS specifically for general-purpose use with a wide range of configurations and workloads, however for customers specially requiring the availability, resiliency, and/or scale that ReFS provides, Microsoft supports ReFS for use under the following configurations and scenarios.

注意

参照がサポートされているすべての構成では、 Windows Server Catalog 認定ハードウェアを使用し、アプリケーションの要件を満たす必要があります。All ReFS supported configurations must use Windows Server Catalog certified hardware and meet application requirements.

記憶域スペース ダイレクトStorage Spaces Direct

記憶域スペース ダイレクトへの ReFS の展開は、仮想化されたワークロードやネットワーク接続ストレージで推奨されるセットアップ方法です。Deploying ReFS on Storage Spaces Direct is recommended for virtualized workloads or network-attached storage:

  • ミラーリングによって高速化されたパリティと記憶域スペース ダイレクトのキャッシュによって、高パフォーマンスで容量効率の高い記憶域が提供されます。Mirror-accelerated parity and the cache in Storage Spaces Direct deliver high performance and capacity-efficient storage.
  • ブロックの複製とスパース VDL の導入により、.vhdx ファイルの作成、マージ、拡張などの操作が大幅に高速化されます。The introduction of block clone and sparse VDL dramatically accelerates .vhdx file operations, such as creation, merge, and expansion.
  • 整合性ストリーム、オンライン修復、および代替のデータコピーにより、ReFS と記憶域スペースダイレクトは、メタデータとデータの両方で、記憶域コントローラーと記憶域メディアの破損を検出して修正することができます。Integrity-streams, online repair, and alternate data copies enable ReFS and Storage Spaces Direct to jointly to detect and correct storage controller and storage media corruptions within both metadata and data.
  • ReFS は、拡張して大規模なデータ セットをサポートするための機能を提供します。ReFS provides the functionality to scale and support large data sets.

記憶域スペースStorage Spaces

  • 整合性ストリーム、オンライン修復、および代替のデータコピーにより、ReFS と 記憶域スペース は、メタデータとデータの両方で、記憶域コントローラーと記憶域メディアの破損を検出して修正することができます。Integrity-streams, online repair, and alternate data copies enable ReFS and Storage Spaces to jointly to detect and correct storage controller and storage media corruptions within both metadata and data.
  • また、記憶域スペースの展開では、ブロックの複製や ReFS が提供するスケーラビリティを利用することもできます。Storage Spaces deployments can also utilize block-cloning and the scalability offered in ReFS.
  • 共有 SAS エンクロージャを使用した記憶域スペースへの ReFS の展開は、アーカイブデータのホストとユーザードキュメントの保存に適しています。Deploying ReFS on Storage Spaces with shared SAS enclosures is suitable for hosting archival data and storing user documents.

注意

記憶域スペースは、BusTypes SATA、SAS、NVME を介して、または HBA (パススルーモードでは RAID コントローラー) を介して接続されている、ローカルの非リムーバブル直接接続をサポートします。Storage Spaces supports local non-removable direct-attached via BusTypes SATA, SAS, NVME, or attached via HBA (aka RAID controller in pass-through mode).

ベーシック ディスクBasic disks

ベーシックディスクへの ReFS の展開は、独自のソフトウェア回復性と可用性ソリューションを実装するアプリケーションに最適です。Deploying ReFS on basic disks is best suited for applications that implement their own software resiliency and availability solutions.

  • 独自の回復性と可用性のソフトウェア ソリューションを導入するアプリケーションには、整合性ストリーム、ブロックの複製、大規模なデータ セットに合わせてスケーリングしサポートする機能を活用できます。Applications that introduce their own resiliency and availability software solutions can leverage integrity-streams, block-cloning, and the ability to scale and support large data sets.

重要

CSV (クラスターの共有ボリューム) に ReFS を使用する予定がある場合は、参照を使用して後の CSV ボリュームを事前にフォーマットするための制限事項を検討してください。If you plan to use ReFS for CSV (Cluster Shared Volumes), please consider the limitations to pre-format your later CSV volumes with ReFS. CSV の場合: 従来の San では NTFS を使用する必要があります。For CSV: NTFS should be used for traditional SANs. S2D の上で ReFS を使用する必要があります。ReFS should be used on top of S2D.

注意

ベーシックディスクには、BusTypes SATA、SAS、NVME、または RAID を使用した、ローカルの非リムーバブル直接接続が含まれます。Basic disks include local non-removable direct-attached via BusTypes SATA, SAS, NVME, or RAID. ベーシックディスクには、記憶域スペースは含まれません。Basic disks do not include Storage Spaces.

バックアップ ターゲットBackup target

ReFS をバックアップターゲットとして展開することは、独自の回復性と可用性ソリューションを実装するアプリケーションとハードウェアに最適です。Deploying ReFS as a backup target is best suited for applications and hardware that implement their own resiliency and availability solutions.

  • 独自の回復性と可用性のソフトウェア ソリューションを導入するアプリケーションには、整合性ストリーム、ブロックの複製、大規模なデータ セットに合わせてスケーリングしサポートする機能を活用できます。Applications that introduce their own resiliency and availability software solutions can leverage integrity-streams, block-cloning, and the ability to scale and support large data sets.

注意

バックアップターゲットには、上記のサポートされている構成が含まれます。Backup targets include the above supported configurations. ファイバーチャネルと iSCSI San のサポートの詳細については、アプリケーションおよび記憶域配列ベンダーにお問い合わせください。Please contact application and storage array vendors for support details on Fiber Channel and iSCSI SANs. San では、仮想プロビジョニング、トリム/マッピング解除、オフロードデータ転送 (ODX) などの機能が必要な場合は、NTFS を使用する必要があります。For SANs, if features such as thin provisioning, TRIM/UNMAP, or Offloaded Data Transfer (ODX) are required, NTFS must be used.

機能の比較Feature comparison

制限Limits

機能Feature ReFSReFS NTFSNTFS
ファイル名の最大長Maximum file name length 255 Unicode 文字255 Unicode characters 255 Unicode 文字255 Unicode characters
パス名の最大長Maximum path name length 32 K Unicode 文字32K Unicode characters 32 K Unicode 文字32K Unicode characters
ファイルの最大サイズMaximum file size 35 PB (ペタバイト)35 PB (petabytes) 256 TB256 TB
最大ボリューム サイズMaximum volume size 35 PB35 PB 256 TB256 TB

機能Functionality

ReFS と NTFS で使用できる機能は次のとおりです。The following features are available on ReFS and NTFS:

機能Functionality ReFSReFS NTFSNTFS
BitLocker 暗号化BitLocker encryption はいYes はいYes
データ重複除去Data Deduplication 1Yes1 はいYes
クラスター共有ボリューム (CSV) のサポートCluster Shared Volume (CSV) support はい2 4Yes2 4 はいYes
ソフト リンクSoft links はいYes はいYes
フェールオーバー クラスターのサポートFailover cluster support はいYes はいYes
アクセス制御リストAccess-control lists はいYes はいYes
USN ジャーナルUSN journal はいYes はいYes
変更通知Changes notifications はいYes はいYes
接合ポイントJunction points はいYes はいYes
マウント ポイントMount points はいYes はいYes
再解析ポイントReparse points はいYes はいYes
ボリューム スナップショットVolume snapshots はいYes はいYes
ファイル IDFile IDs はいYes はいYes
oplockOplocks はいYes はいYes
スパース ファイルSparse files はいYes はいYes
名前付きストリームNamed streams はいYes はいYes
仮想プロビジョニングThin Provisioning 3Yes3 はいYes
トリミング/マップ解除Trim/Unmap 3Yes3 はいYes
  1. Windows Server バージョン1709以降、Windows Server 2019 (1809) LTSC 以降で使用できます。Available on Windows Server, version 1709 and later, Windows Server 2019 (1809) LTSC or later.
  2. Windows Server 2012 R2 以降で使用できます。Available on Windows Server 2012 R2 and later.
  3. 記憶域スペースのみStorage Spaces only
  4. CSV では、記憶域スペース、記憶域スペースダイレクト (S2D)、または SAN との接合に直接 i/o が使用されません。CSV will not use Direct I/O in junction with Storage Space, Storage Spaces Direct (S2D) or SAN

ReFS のみで使用できる機能は次のとおりです。The following features are only available on ReFS:

機能Functionality ReFSReFS NTFSNTFS
ブロックの複製Block clone はいYes いいえNo
スパース VDLSparse VDL はいYes いいえNo
ミラー高速パリティMirror-accelerated parity 〇 (記憶域スペース ダイレクト上)Yes (on Storage Spaces Direct) いいえNo

現時点では、ReFS で次の機能は利用できません。The following features are unavailable on ReFS at this time:

機能Functionality ReFSReFS NTFSNTFS
ファイル システムの圧縮File system compression いいえNo はいYes
ファイル システムの暗号化File system encryption いいえNo はいYes
トランザクションTransactions いいえNo はいYes
ハード リンクHard links 1Yes1 はいYes
オブジェクト IDObject IDs いいえNo はいYes
オフロードデータ転送 (ODX)Offloaded Data Transfer (ODX) いいえNo はいYes
短い名前Short names いいえNo はいYes
拡張属性Extended attributes いいえNo はいYes
ディスク クォータDisk quotas いいえNo はいYes
起動可能Bootable いいえNo はいYes
ページファイルのサポートPage file support いいえNo はいYes
リムーバブル メディアでのサポートSupported on removable media いいえNo はいYes
  1. バージョン ReFS 3.5 は、Windows 10 Enterprise Insider Preview build 19536 によって書式設定されています。Version ReFS 3.5 formatted by Windows 10 Enterprise Insider Preview build 19536. 新しくフォーマットされたボリュームの場合は、ハードリンクサポートを追加しました 。以前のバージョンからアップグレードした場合は、ハードリンクを使用できませんAdded hardlink support if fresh formatted volume. Can't use hardlink if upgraded from previous version

その他の参照情報Additional References