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ReFS:微軟新一代檔案系統問世

coolcd
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ReFS:微軟新一代檔案系統問世

更大的擴展性

ReFS的擴展性較NTFS大幅提高,理論上允許的單一Volume容量從NTFS的16EB提高到256ZB,增加了26萬多倍;實際部署的單一Volume大小,從NTFS的256TB提高到16EB,也提高了6.5萬多倍;ReFS理論上的單一檔案最大規模與NTFS同樣是16EB;每個目錄允許的檔案數量,從NTFS的232個提高到264個。

雖然實務部署上的檔案系統空間使用,不太可能會到達前述理論上的最大值,不過ReFS更大的理論上限,仍有助於提供更大的擴展潛力。

全新存取機制與資料完整性架構

一般而言,NTFS屬於日誌型檔案系統(Journaling File System),檔案系統發生變化時(資料新增或異動),相關訊息將先被寫入日誌區域,然後再把資料寫入主要檔案系統區域,當檔案系統發生故障時,可透過日誌來修復、並維持資料一致性。

而ReFS則改用Allocation-on-Write的存取機制,也就是其他廠商所稱的Copy-on-write架構,更新或異動的資料將被寫到檔案系統中空的區塊位置,而不會覆蓋既有已寫入資料的區塊,藉此可改善資料完整性,並避免意外導致作業中斷時,需耗費長時間進行檔案系統檢查與修復的問題。除了ReFS以外,IT業界先前已有ZFS與Btrfs等檔案系統,也是採用Copy-on-write架構。

為了確保資料的完整性,ReFS內含有多種錯誤偵測與自動修復機制,所有metadata都含有64位元checksums,並利用新的Integrity工具取代過往的chkdsk,來執行磁碟掃描與修復作業。

延續性與限制

ReFS沿用了許多NTFS的功能,如BitLocker加密、ACL存取控制、VSS快照、符號連結(Symbolic Link),目錄連接(junction point)、Volume連接(mount point)等。但也拿掉了許多NTFS既有的功能,如命名串流(named streams)、object ID、8.3格式檔案名稱(short names)、壓縮、檔案層級加密、hard links、擴充屬性(extended attributes)與配額(quotas)等。

ReFS存在一些重要限制,包括:

  • 無法將既有的NTFS磁碟區直接轉換為ReFS格式,只能在兩種檔案系統間以手動方式搬移與複製資料。
  • ReFS不能作為開機磁碟區,這意味著Server 2012的系統,必須混合使用NTFS與ReFS兩種檔案系統,並以NTFS檔案系統磁碟區來開機。
  • ReFS不適用於移動儲存媒體(外接硬碟或USB隨身碟)。
  • ReFS本身並未含有重複資料刪除功能,也無法與Server 2012新增的重複資料刪除功能併用(Server 2012的重複資料刪除功能,僅適用於NTFS檔案系統磁碟區)。
  • ReFS本身未內含可寫入的快照功能,不過用戶應可透過其他工具軟體,直接從ReFS底層的Storage Space虛擬磁碟,來建立可寫入的快照。

Copy-on-write式檔案系統對比:ReFS vs. ZFS vs. Btrfs

名稱

ReFS ZFS Btrfs
適用作業系統 Windows Server 2012  Solaris/FreeBSD/
Linux等
Linux
存取架構 Allocation-on-write(1) Copy-on-Wirte Copy-on-Wirte
最大單一Volume容量 256 ZB(理論)
16 EB(實際)
16 EB 16 EB
最大檔案數量 264 248 264
最大檔案大小 264-1 bytes 264 bytes 264 bytes
儲存池式邏輯磁碟管理 (2)
軟體RAID 0/1/5(2) 0/1/Z/Z2/Z3等(3) 0/1
可寫入快照/Clone ×
Check Sum/CRC
第二層快取機制 × ×
De-Dupe × 整合中
壓縮 ×

(1) 等同於Copy-on-Wirte。
(2) 透過Windows Server 2012的檔案與儲存服務管理工具。
(3) RA ID Z與Z2相當於RA ID 5與6。

ychao
joined: 2007-10-25
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這個是當初趕不上 vista / win7 的那個新檔案系統嗎?

對於軟體 raid 的比較有點意見,Linux 另有系統的 software raid 5/6,其實不需要在檔案系統層級提供? ReFS 也是?

coolcd
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ychao

這個是當初趕不上 vista / win7 的那個新檔案系統嗎?

對於軟體 raid 的比較有點意見,Linux 另有系統的 software raid 5/6,其實不需要在檔案系統層級提供? ReFS 也是?

好像不是,當初那個叫 WinFS,可能變動太大,現在還是不敢推吧。

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