Overzicht van Resilient File System (ReFS)

Van toepassing op: Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012

Resilient File System (ReFS) is het nieuwste bestandssysteem van Microsoft. Het biedt maximale beschikbaarheid van gegevens, is efficiënt schaalbaar naar grote gegevenssets bij uiteenlopende werkbelastingen en levert integriteit van gegevens via tolerantie ter voorkoming van beschadiging. Via het bestandssysteem wordt ingespeeld op een groeiende reeks opslagscenario's en wordt de basis gelegd voor toekomstige innovaties.

Belangrijkste voordelen

Tolerantie

In ReFS zijn nieuwe functies geïntroduceerd waarmee beschadigde gegevens nauwkeurig kunnen worden gedetecteerd en kunnen worden hersteld terwijl uw systemen online blijven, waardoor de integriteit en beschikbaarheid van uw gegevens worden verhoogd:

  • Integriteitsstromen: ReFS maakt gebruikt van controlesommen voor metagegevens en optioneel voor bestandsgegevens, waardoor beschadigde gegevens in ReFs nauwkeurig kunnen worden gedetecteerd.
  • Integratie van Opslagruimten: in combinatie met een gespiegelde ruimte of een pariteitsruimte kan ReFS gedetecteerde beschadigingen automatisch herstellen met behulp van de alternatieve kopie van de gegevens uit Opslagruimten. Herstelprocessen worden beperkt tot het beschadigde gebied en online uitgevoerd zonder dat het volume uitvalt.
  • Gegevens herstellen: als een volume beschadigd raakt en er geen alternatieve kopie van de beschadigde gegevens is, verwijdert ReFS de beschadigde gegevens uit de naamruimte. Met ReFS blijft het volume online terwijl de meeste niet-corrigeerbare beschadigingen worden verwerkt. In bepaalde zeldzame gevallen moet het volume offline worden gehaald.
  • Proactieve foutcorrectie: gegevens worden niet alleen gevalideerd voordat deze worden gelezen of geschreven, maar in ReFS is ook een integriteitsscanner voor gegevens geïntroduceerd, een zogenaamde scrubber. Met deze scrubber wordt het volume periodiek gescand, waarbij latente beschadigingen worden geïdentificeerd en proactief worden hersteld.

Prestaties

ReFS biedt niet alleen verbeteringen in de tolerantie, maar bevat ook nieuwe functies voor werkbelastingen die hoge prestaties vereisen en gevirtualiseerd zijn. Laagoptimalisatie in realtime, blokklonen en sparse VDL zijn goede voorbeelden van de continu verbeterde mogelijkheden van ReFS, die zijn ontworpen voor dynamische en uiteenlopende werkbelastingen:

  • Laagoptimalisatie in realtime: laagoptimalisatie in realtime biedt zowel hoge prestaties als opslag met efficiënte capaciteit voor uw gegevens. Hiervoor verdeelt ReFS een volume in twee logische opslaggroepen, ook wel lagen genoemd. Elke laag kan zijn eigen stations- en tolerantietypen hebben, waardoor elke tier kan worden geoptimaliseerd voor prestaties of capaciteit. Enkele configuratievoorbeelden:

    Prestatielaag Capaciteitslaag
    Gespiegelde SSD Gespiegelde HDD
    Gespiegelde SSD Pariteit-SSD
    Gespiegelde SSD Pariteit-HDD
    • Zodra de lagen zijn geconfigureerd, worden met ReFS op basis hiervan frequent gebruikte gegevens bewaard op snelle opslag en worden weinig gebruikte gegevens bewaard op opslag die efficiënte capaciteit biedt.
      • Alle schrijfbewerkingen vinden plaats in de prestatielaag. Grote segmenten gegevens die in de prestatielaag blijven worden efficiënt en in realtime verplaatst naar de capaciteitslaag.
      • Als u gebruikmaakt van een hybride implementatie (combinatie van flash- en HDD-stations), worden leesbewerkingen versneld door de cache in Opslagruimten Direct. Hierdoor wordt de gegevensfragmentatie bij gevirtualiseerde werkbelastingen tegengegaan. En anders worden, als u gebruikmaakt van een implementatie die volledig uit flash bestaat, leesbewerkingen ook uitgevoerd in de prestatielaag.
  • Versnelde VM-processen: in ReFS is nieuwe functionaliteit geïntroduceerd die er specifiek op is gericht de prestaties van gevirtualiseerde werkbelastingen te verbeteren:

    • Blokklonen: met blokklonen worden kopieerbewerkingen versneld, waardoor VM-controlepunten snel en met minimale impact kunnen worden samengevoegd.
    • Sparse VDL: via Sparse VDL in ReFS kunnen bestanden snel op nul worden ingesteld, waardoor het maken van vaste VHD's wordt verkort van tientallen minuten tot enkele seconden.
  • Variabele clustergrootten: ReFS ondersteunt de clustergrootten 4kB en 64kB. De aanbevolen clustergrootte voor de meeste implementaties is 4kB. Clusters van 64kB zijn daarentegen geschikt voor grote, sequentiële IO-werkbelastingen.

Schaalbaarheid

ReFS ondersteunt uitermate grote gegevenssets, van miljoenen terabytes, zonder dat de prestaties nadelig worden beïnvloed. Hierdoor realiseert u meer schaalbaarheid dan bij eerdere bestandssystemen.

Ondersteunde implementaties

Opslagruimten Direct

Het implementeren van ReFS in Opslagruimten Direct is de aanbevolen configuratie voor gevirtualiseerde werkbelastingen:

  • Laagoptimalisatie in realtime en de cache in Opslagruimten Direct bieden hoge prestaties als opslag met efficiënte capaciteit.
  • Door de toevoeging van blokklonen en sparse VDL worden bewerkingen met .vhdx-bestanden, zoals maken, samenvoegen en uitbreiden, drastisch versneld.
  • Dankzij ingebouwde controlesommen, onlineherstel en alternatieve gegevenskopieën kunnen ReFS en Opslagruimten Direct beschadigde (meta)gegevens samen detecteren en corrigeren.
  • ReFS biedt de functionaliteit om enorme gegevenssets efficiënt te schalen en te ondersteunen.

Opslagruimten met SAS-stationsbehuizingen

Het implementeren van ReFS in Opslagruimten met gedeelde SAS-behuizingen is geschikt voor het bewaren van archiefgegevens en het opslaan van gebruikersdocumenten:

  • Dankzij ingebouwde controlesommen, onlineherstel en alternatieve gegevenskopieën kunnen beschadigde (meta)gegevens worden gedetecteerd en gecorrigeerd met ReFS en klassieke Opslagruimten samen.
  • ReFS biedt de functionaliteit om enorme gegevenssets efficiënt te schalen en te ondersteunen.
  • Gegevens worden opgeslagen op een volume dat niet aan een laag is toegewezen.

Standaardschijven

Het implementeren van ReFS op standaardschijven is geschikt voor applicaties die hun eigen oplossing bieden voor tolerantie en beschikbaarheid.

  • Bijvoorbeeld: Exchange en SQL Server AlwaysOn hebben allebei eigen concepten voor tolerantie en beschikbaarheid die zijn afgestemd op de specifieke werkbelastingen. Voor beide is de schaalbaarheid van ReFS beschikbaar.

Vergelijking van onderdelen

Limieten

Functie ReFS NTFS
Maximale lengte van bestandsnamen 255 Unicode-tekens 255 Unicode-tekens
Maximale lengte van padnamen 32.000 Unicode-tekens 32.000 Unicode-tekens
Maximale bestandsgrootte 18EB (exabytes) 18 EB (exabytes)
Maximale volumegrootte 4,7ZB (zettabytes) 256 TB

Functionaliteit

De volgende functies zijn beschikbaar in ReFS en NTFS:

Functionaliteit ReFS NTFS
BitLocker-versleuteling Ja Ja
Ondersteuning voor Cluster Shared Volumes (CSV's) Ja Ja
Zachte koppelingen Ja Ja
Ondersteuning voor failoverclusters Ja Ja
Toegangsbeheerlijsten Ja Ja
USN-logboek Ja Ja
Meldingen van wijzigingen Ja Ja
Koppelingspunten Ja Ja
Koppelpunten Ja Ja
Reparsepunten Ja Ja
Momentopnamen van volumes Ja Ja
Bestands-id's Ja Ja
Oplocks Ja Ja
Sparse bestanden Ja Ja
Benoemde streams Ja Ja

De volgende functies zijn alleen beschikbaar in ReFS:

Functionaliteit ReFS NTFS
Blokklonen Ja Nee
Sparse VDL Ja Nee
Laagoptimalisatie in realtime Ja (in Opslagruimten Direct) Nee

De volgende functies zijn nog niet beschikbaar in ReFS:

Functionaliteit ReFS NTFS
Compressie van het bestandssysteem Nee Ja
Versleuteling van het bestandssysteem Nee Ja
Gegevensontdubbeling Nee Ja
Transacties Nee Ja
Vaste koppelingen Nee Ja
Object-id's Nee Ja
Korte namen Nee Ja
Uitgebreide kenmerken Nee Ja
Schijfquota Nee Ja
Opstartbaar Nee Ja
Ondersteund op verwisselbare media Nee Ja
NTFS-opslaglagen Nee Ja

Zie ook