stringtranslate.com

ReFS

Resilient File System ( ReFS ), [6] cuyo nombre en código es "Protogon", [7] es un sistema de archivos propietario de Microsoft introducido con Windows Server 2012 con la intención de convertirse en el sistema de archivos de "próxima generación" después de NTFS .

ReFS fue diseñado para superar problemas que se habían vuelto significativos con el paso de los años desde que se concibió NTFS, que están relacionados con la forma en que han cambiado los requisitos de almacenamiento de datos. Estos requisitos surgieron de dos cambios importantes en los sistemas de almacenamiento y su uso: el tamaño del almacenamiento en uso ( ahora son comunes las matrices grandes o masivas de unidades de varios terabytes) y la necesidad de confiabilidad continua . Como resultado, el sistema de archivos debe ser autorreparador (para evitar que la verificación del disco sea imprácticamente lenta o disruptiva), junto con la abstracción o virtualización entre discos físicos y volúmenes lógicos .

Las principales ventajas de diseño de ReFS incluyen la verificación automática de integridad y limpieza de datos , eliminación de la necesidad de ejecutar chkdsk , protección contra la degradación de datos , manejo integrado de fallas y redundancia del disco duro , integración de la funcionalidad RAID , un interruptor para copiar/asignar en escritura para actualizaciones de datos y metadatos , manejo de rutas y nombres de archivo muy largos , y virtualización y agrupación de almacenamiento, incluidos volúmenes lógicos de tamaño casi arbitrario (sin relación con los tamaños físicos de las unidades utilizadas).

Comparación con NTFS

Nuevas características importantes

Mayor confiabilidad para las estructuras en disco

ReFS utiliza árboles B+ para todas las estructuras en disco, incluidos todos los metadatos y datos de archivos. [2] [8] Los metadatos y los datos de archivos se organizan en tablas de forma similar a una base de datos relacional . El tamaño del archivo, la cantidad de archivos en una carpeta , el tamaño total del volumen y la cantidad de carpetas en un volumen están limitados por números de 64 bits; como resultado, ReFS admite un tamaño máximo de archivo de 35 petabytes y un tamaño máximo de volumen de 35 petabytes. [3]

Resiliencia incorporada

ReFS emplea una estrategia de actualización de asignación por escritura para los metadatos, [2] que asigna nuevos fragmentos para cada transacción de actualización y utiliza lotes de E/S de gran tamaño . Todos los metadatos de ReFS tienen sumas de comprobación de 64 bits que se almacenan de forma independiente. Los datos de archivo pueden tener una suma de comprobación opcional en un " flujo de integridad " independiente, en cuyo caso la estrategia de actualización de archivos también implementa la asignación por escritura para los datos de archivo; esto se controla mediante un nuevo atributo de "integridad" aplicable tanto a archivos como a directorios. Si los datos de archivo o los metadatos se corrompen, el archivo se puede eliminar sin desconectar todo el volumen para realizar tareas de mantenimiento y luego se puede restaurar a partir de la copia de seguridad. Como resultado de la resiliencia incorporada, los administradores no necesitan ejecutar periódicamente herramientas de comprobación de errores como CHKDSK cuando utilizan ReFS.

Compatibilidad con API y tecnologías existentes

ReFS solo admite un subconjunto de las características de NTFS y solo admite las API de Win32 que están "ampliamente adoptadas". No requiere nuevas API del sistema y la mayoría de los filtros del sistema de archivos continúan funcionando con volúmenes ReFS. [2] ReFS admite muchas características existentes de Windows y NTFS, como el cifrado BitLocker , las listas de control de acceso , USN Journal , las notificaciones de cambios, [9] los enlaces simbólicos , los puntos de unión , los puntos de montaje , los puntos de análisis , las instantáneas de volumen , los identificadores de archivo y el bloqueo operativo . ReFS se integra perfectamente con Storage Spaces , [2] una capa de virtualización de almacenamiento que permite la duplicación y el striping de datos, así como compartir grupos de almacenamiento entre máquinas. [10] Las características de resiliencia de ReFS mejoran la función de duplicación proporcionada por Storage Spaces y pueden detectar si alguna copia duplicada de archivos se corrompe mediante un proceso de depuración de datos , [8] que lee periódicamente todas las copias duplicadas y verifica sus sumas de comprobación, luego reemplaza las copias defectuosas con las buenas.

Microsoft Windows y Windows Server incluyen ReFSUtil , una utilidad de línea de comandos que se puede utilizar para diagnosticar volúmenes ReFS muy dañados, identificar los archivos restantes y copiar esos archivos a otro volumen. [11]

Funciones eliminadas

Algunas características de NTFS no están implementadas en ReFS. Estas incluyen identificadores de objetos , nombre de archivo 8.3 , compresión NTFS , Sistema de archivos cifrados (EFS), NTFS transaccional , atributos extendidos y cuotas de disco . [7] [2] [12] Los discos dinámicos con volúmenes reflejados o en franjas se reemplazan con grupos de almacenamiento reflejados o en franjas proporcionados por Storage Spaces; sin embargo, la corrección automática de errores solo se admite en espacios reflejados. La deduplicación de datos faltaba en las primeras versiones de ReFS. [2] Se implementó en v3.2, debutando en Windows Server v1709. [4]

Inicialmente, ReFS no implementó compatibilidad con secuencias de datos alternativas y vínculos físicos . En Windows 8.1 de 64 bits y Server 2012 R2, el sistema de archivos recuperó la compatibilidad con secuencias de datos alternativas, con longitudes de hasta 128 K, y la corrección automática de la corrupción cuando se utilizan secuencias de integridad en espacios de paridad. [13] Inicialmente, ReFS no era adecuado para la asignación de instancias de Microsoft SQL Server debido a la ausencia de secuencias de datos alternativas. [14] Los vínculos físicos se introdujeron con las versiones preliminares de Windows Server 2022, pero aún no están disponibles en Windows 11.

Implementaciones

ReFS se agregó inicialmente solo a Windows Server 2012 , con el objetivo de una migración gradual a los sistemas de consumo en futuras versiones; esto se logró a partir de Windows 8.1 . [3] Las versiones iniciales eliminaron algunas características de NTFS, como cuotas de disco , flujos de datos alternativos y atributos extendidos . Algunas de estas se volvieron a implementar en versiones posteriores de ReFS.

En las primeras versiones (2012-2013), ReFS era similar o ligeramente más rápido que NTFS en la mayoría de las pruebas, [15] pero mucho más lento cuando se habilitaba la verificación de integridad completa, un resultado atribuido a la relativa novedad de ReFS. [16] [ fuente autopublicada ] [17] [ fuente autopublicada ]

La capacidad de crear volúmenes ReFS se eliminó en la actualización Fall Creators Update de Windows 10 de 2017 para todas las ediciones, excepto Enterprise y Pro para estaciones de trabajo. [5] [ ¿por qué? ]

A partir de Windows Server 2022 y Windows 11, el entorno de arranque admite ReFS de forma nativa, lo que permite instalar y ejecutar el sistema de una manera especial en un volumen formateado con ReFS v3. Si se trata de un volumen formateado con ReFS v1, no se puede arrancar con ReFS. [18]

A partir de la compilación 22621.2338 de Windows 11, ReFS se reintroduce a través de una función de Dev Drive, que permite formatear unidades de almacenamiento fijas y VHD como ReFS, con archivos especiales y políticas de Microsoft Defender agregadas durante el uso.

El tamaño del clúster de un volumen ReFS es de 4 KB o 64 KB. [19]

Historia

Servidor 2016

En la Storage Developer Conference 2015, un desarrollador de Microsoft presentó mejoras de ReFS que se espera que se lancen con Windows Server 2016 e incluidas en Technical Preview 4, titulada "ReFS v2". [20] Destacó que ReFS ahora incluye capacidades para mover, reordenar y clonar bloques entre archivos a muy alta velocidad [21] (lo que se puede hacer para todos los bloques de un archivo). Esto es particularmente necesario para la virtualización y se afirma que permite un rápido aprovisionamiento, fusión de diferencias y niveles. Otras mejoras cubren el registro de rehacer (para escrituras de disco sincrónicas), paralelización , seguimiento eficiente de datos y archivos dispersos no inicializados y E/S de 4k eficiente . [20]

Servidor 2022

Windows Server 2022 (que utiliza la versión 3.7 de ReFS) admite instantáneas a nivel de archivo. [3]

Windows Insider Preview 22H2 y 23H2 (compilaciones 226** y 25***) admiten la compresión de volumen ReFS mediante algoritmos LZ4 y zstd . [22]

Versiones

ReFS tiene diferentes versiones, con distintos grados de compatibilidad entre las versiones del sistema operativo. Aparte de las versiones de desarrollo del sistema de archivos, normalmente, las versiones posteriores del sistema operativo pueden montar sistemas de archivos creados con versiones anteriores del sistema operativo (compatibilidad con versiones anteriores). Es posible que algunas características no sean compatibles con el conjunto de características del sistema operativo. La versión, el tamaño del clúster y otras características del sistema de archivos se pueden consultar con el comando fsutil fsinfo refsinfo volumename.

Problemas conocidos

Los problemas identificados o sugeridos para ReFS, cuando se ejecuta en espacios de almacenamiento, incluyen:

Comparación con otros sistemas de archivos

Al igual que ReFS, ZFS , Bcachefs y Btrfs están diseñados para integrar protección de datos, instantáneas y corrección de errores en segundo plano.

En 2012, Phoronix escribió un análisis [26] de ReFS vs. Btrfs. En ese momento, sus características eran similares, ya que ambos admitían sumas de comprobación, uso de múltiples discos similar a RAID y corrección de errores. Sin embargo, ReFS carecía de instantáneas de copia en escritura y compresión, ambas características presentes en Btrfs y ZFS.

En 2014, BetaNews escribió una revisión de ReFS y evaluó su preparación para su uso en producción. [27] La ​​revisión concluyó que ReFS tenía al menos algunas ventajas sobre dos de sus principales competidores del sistema de archivos .

Ingeniería inversa y componentes internos

A fecha de noviembre de 2019 , Microsoft no ha publicado ninguna especificación para ReFS ni se han creado controladores de código abierto que funcionen. Hay un proyecto de código abierto de terceros para documentar ReFS en GitHub. [29] [30]

Paragon Software Group proporciona un controlador de código cerrado para Windows y Linux.

Véase también

Referencias

  1. ^ Snover, Jeffrey (1 de agosto de 2012). «¡Windows Server 2012 ya está disponible para su fabricación!». Blog de Windows Server . Microsoft Corporation. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2015. Consultado el 2 de septiembre de 2014 .
  2. ^ abcdefg Verma, Surendra (16 de enero de 2012). Sinofsky, Steven (ed.). "Building the next generation file system for Windows: ReFS". Building Windows 8 . Microsoft. Blogs de MSDN . Archivado desde el original el 31 de julio de 2012 . Consultado el 20 de enero de 2013 .
  3. ^ abcdef «Descripción general del sistema de archivos resiliente (ReFS)». Microsoft . Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2020 . Consultado el 22 de septiembre de 2020 .
  4. ^ ab Sarkar, Dona (13 de julio de 2017). "Anuncio de la versión preliminar de Windows Server Insider Build 16237". Blog de la experiencia de Windows . Microsoft . Archivado desde el original el 23 de julio de 2017. Consultado el 20 de julio de 2017 .
  5. ^ abc "Se eliminaron las características y funciones de Windows 10 en Windows 10". docs.microsoft.com . 30 de enero de 2020. Archivado desde el original el 18 de noviembre de 2019 . Consultado el 23 de febrero de 2020 . La capacidad de creación estará disponible solo en las siguientes ediciones: Windows 10 Enterprise y Windows 10 Pro para estaciones de trabajo. La capacidad de creación se eliminará de todas las demás ediciones. Todas las demás ediciones tendrán capacidad de lectura y escritura.
  6. ^ Lucas, Martin (1 de enero de 2013). "Windows Server 2012: ¿ReFS reemplaza a NTFS? ¿Cuándo debo usarlo?". Ask Premier Field Engineering (PFE) Platforms . Microsoft . Blogs de TechNet . Archivado desde el original el 2 de junio de 2013 . Consultado el 20 de enero de 2013 .
  7. ^ ab Foley, Mary Jo (16 de enero de 2012). "Microsoft hace públicos sus planes para su nuevo sistema de archivos Windows 8". ZDNet . CBS Interactive . Consultado el 31 de julio de 2024 .
  8. ^ ab Meyer, David (17 de enero de 2012). "Microsoft presenta el nuevo sistema de archivos de Windows". ZDNet . CBS Interactive . Archivado desde el original el 21 de mayo de 2013 . Consultado el 20 de enero de 2013 .
  9. ^ "Función ReadDirectoryChangesW". Biblioteca MSDN . Microsoft. 8 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 4 de mayo de 2013. Consultado el 21 de enero de 2013 .
  10. ^ Nagar, Rajeev (5 de enero de 2012). Sinofsky, Steven (ed.). "Virtualizing storage for scale, resiliency, and efficient" (Virtualización del almacenamiento para lograr escalabilidad, resiliencia y eficiencia). Building Windows 8 (Desarrollo de Windows 8) . Microsoft. Blogs de MSDN . Archivado desde el original el 6 de enero de 2012. Consultado el 18 de enero de 2013 .
  11. ^ "ReFSUtil | Microsoft Docs". Archivado desde el original el 27 de agosto de 2021 . Consultado el 13 de julio de 2021 .
  12. ^ Windows Server 2012: ¿ReFS reemplaza a NTFS? ¿Cuándo debería usarlo? Archivado el 2 de junio de 2013 en Wayback Machine – Martin Lucas, TechNet
  13. ^ "Descripción general del sistema de archivos resiliente". Microsoft Docs . Microsoft . 29 de febrero de 2012 . Consultado el 24 de agosto de 2022 .
  14. ^ Cherry, Denny (21 de agosto de 2012). "Sistema de archivos ReFS de SQL Server y Windows Server 2012 | Solución de problemas de almacenamiento de SQL Server". Revista SQL Server Pro . Penton Media . Archivado desde el original el 14 de julio de 2018 . Consultado el 9 de mayo de 2020 .
  15. ^ "ReFS vs NTFS Benchmark – First Ever – Exclusive Technology News". FirstEver.eu . Archivado desde el original el 8 de julio de 2014.
  16. ^ "Rendimiento relativo de paridad frente a espejo en espacios de almacenamiento". Blog de Baris Eris . 22 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 22 de junio de 2014. Consultado el 17 de junio de 2014 .
  17. ^ Eckert, Jason (25 de febrero de 2014). «Microsoft ReFS vs Oracle ZFS – Fight!». Archivado desde el original el 13 de enero de 2017. Consultado el 12 de enero de 2017 .
  18. ^ Windows 11 en ReFS, archivado del original el 10 de julio de 2022 , consultado el 10 de julio de 2022
  19. ^ "Almacenamiento en Microsoft: recomendaciones de tamaño de clúster para ReFS y NTFS". 13 de enero de 2017. Consultado el 22 de agosto de 2022 .
  20. ^ por JR Tipton. "ReFS v2 – Clonación, proyección y traslado de datos" (PDF) . Consultado el 20 de mayo de 2023 .
  21. ^ "Clonación de bloques". Microsoft Docs . Microsoft . 7 de enero de 2021 . Consultado el 20 de mayo de 2023 .
  22. ^ REFS_COMPRESSION_FORMATS - NTIFS.h Windows SDK Insider Preview Archivado el 14 de mayo de 2022 en Wayback Machine compilación 22621
  23. ^ https://x.com/PhantomOfEarth/status/1756023763643027568
  24. ^ ab Pakhomova, Elena (8 de agosto de 2012). "Historias de recuperación de datos: cuando los espacios de almacenamiento de Windows se estropean". Archivado desde el original el 30 de julio de 2016. Consultado el 17 de junio de 2014 .
  25. ^ "Lo que aprendí después de 30 minutos con ReFS". Blog de Ctrl . 18 de mayo de 2017. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2017 . Consultado el 30 de mayo de 2017 .
  26. ^ "El sistema de archivos ReFS de Microsoft: ¿un competidor de Btrfs?". phoronix.com . Archivado desde el original el 8 de septiembre de 2016. Consultado el 14 de septiembre de 2016 .
  27. ^ "Espacios de almacenamiento de Windows y ReFS: ¿es hora de deshacerse de RAID para siempre?". BetaNews . 15 de enero de 2014. Archivado desde el original el 31 de enero de 2014 . Consultado el 17 de junio de 2014 .
  28. ^ "Cómo dimensionar la memoria principal para la deduplicación de ZFS". www.oracle.com . Consultado el 24 de agosto de 2022 .
  29. ^ "libyal/libfsrefs". GitHub . 18 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2019 . Consultado el 11 de noviembre de 2019 .
  30. ^ "Proyecto de documentación ReFS - Documento PDF del sistema de archivos ReFS (enlace directo)". GitHub . Archivado desde el original el 10 de julio de 2022 . Consultado el 28 de junio de 2020 .

Enlaces externos