Overzicht van Resilient File System (ReFS)

Het Resilient File System (ReFS) is het nieuwste bestandssysteem van Microsoft, ontworpen om de beschikbaarheid van gegevens te maximaliseren, efficiënt te schalen naar grote gegevenssets in diverse workloads en gegevensintegriteit te bieden met tolerantie voor beschadiging. Er wordt gezocht naar een groeiende set opslagscenario's en het opzetten van een basis voor toekomstige innovaties.

Belangrijkste voordelen

Herstellingsvermogen

ReFS introduceert nieuwe functies waarmee beschadigingen nauwkeurig kunnen worden gedetecteerd en die beschadigingen ook kunnen worden opgelost terwijl ze online blijven, waardoor u meer integriteit en beschikbaarheid voor uw gegevens kunt bieden:

• Integriteitsstromen - ReFS maakt gebruik van controlesommen voor metagegevens en optioneel voor bestandsgegevens, waardoor ReFS de mogelijkheid heeft om beschadigingen betrouwbaar te detecteren.
• Storage Spaces-integratie: bij gebruik met een gespiegelde ruimte of pariteitsruimte kan ReFS automatisch gedetecteerde beschadigingen herstellen met behulp van de alternatieve kopie van de gegevens die door Opslagruimten worden geleverd. Reparatieprocessen worden zowel gelokaliseerd op het gebied van beschadiging als online uitgevoerd, waarvoor geen volume-downtime nodig is.
• Herstel van gegevens: als een volume beschadigd raakt en er geen alternatieve kopie van de beschadigde gegevens bestaat, verwijdert ReFS de beschadigde gegevens uit de naamruimte. ReFS houdt het volume online terwijl het de meeste niet-corrigeerbare beschadigingen afhandelt, maar er zijn zeldzame gevallen waarvoor ReFS het volume offline moet halen.
• proactieve foutcorrectie - naast het valideren van gegevens voordat ze worden gelezen en geschreven, introduceert ReFS een scanner voor gegevensintegriteit, ook wel een scrubbergenoemd. Deze scrubber scant periodiek het volume, waarbij latente beschadigingen worden geïdentificeerd en proactief een herstel van beschadigde gegevens wordt geactiveerd.

Prestaties

Naast het bieden van tolerantieverbeteringen introduceert ReFS nieuwe functies voor prestatiegevoelige en gevirtualiseerde workloads. Optimalisatie van lagen in realtime, blokklonering en ongelijk geldige gegevenslengte (VDL) zijn goede voorbeelden van de evoluerende mogelijkheden van ReFS, die zijn ontworpen om dynamische en gevarieerde workloads te ondersteunen.

• pariteit met versnelling op basis van spiegeling - Pariteit met versnelling op basis van spiegeling levert zowel hoge prestaties als capaciteitsefficiënte opslag voor uw gegevens.

  ReFS verdeelt een volume in twee logische opslaggroepen, ook wel lagen genoemd, om zowel krachtige als capaciteitsefficiënte opslag te leveren. Deze lagen kunnen hun eigen schijf- en bestendigheidstypen hebben, waardoor elke laag kan worden geoptimaliseerd voor prestaties of capaciteit. Enkele voorbeelden van configuraties zijn:

  Prestatielaag	Capaciteitslaag
  Gespiegelde SSD	Gespiegelde HDD
  Gespiegelde SSD	Pariteit SSD
  Gespiegelde SSD	Pariteitsschijf

  Zodra deze lagen zijn geconfigureerd, gebruikt ReFS deze om snelle opslag te leveren voor dynamische gegevens en capaciteitsefficiënte opslag voor koude gegevens:

  • Alle schrijfbewerkingen worden uitgevoerd in de prestatielaag en grote segmenten gegevens die in de prestatielaag blijven, worden efficiënt verplaatst naar de capaciteitslaag in realtime.
  • Als u een hybride implementatie gebruikt (flash- en HDD-stations) de cache in Storage Spaces Direct helpt leesbewerkingen te versnellen, waardoor het effect van gegevensfragmentatie van gevirtualiseerde workloads wordt verminderd. Als u een all-flash-implementatie gebruikt, vinden er ook leesbewerkingen plaats in de prestatielaag.

  Notitie

  Voor Windows Server-implementaties wordt spiegelversnelde pariteit alleen ondersteund op Storage Spaces Direct. We raden u aan om spiegelversnelde pariteit alleen te gebruiken met archiverings- en back-upworkloads. Voor gevirtualiseerde en andere willekeurige workloads met hoge prestaties raden we u aan spiegels in drie richtingen te gebruiken voor betere prestaties.

• versnelde VM-bewerkingen - ReFS introduceert nieuwe functionaliteit die specifiek is gericht op het verbeteren van de prestaties van gevirtualiseerde workloads:

  • Blokklonen: met blokklonen worden kopieerbewerkingen versneld, waardoor snelle bewerkingen voor het samenvoegen van VM-controlepunten met weinig impact mogelijk zijn.
  • Sparse VDL - sparse VDL stelt REFS in staat om snel bestanden te nulen, waardoor de tijd die nodig is om vaste VHD's te maken van tien minuten tot slechts enkele seconden verkort.

• variabele clustergrootten - ReFS ondersteunt zowel 4K- als 64K-clustergrootten. 4K is de aanbevolen clustergrootte voor de meeste implementaties, maar 64K-clusters zijn geschikt voor grote, opeenvolgende IO-workloads.

Schaalbaarheid

ReFS is ontworpen ter ondersteuning van extreem grote gegevenssets - miljoenen terabytes - zonder negatieve invloed op de prestaties, waardoor grotere schaal wordt bereikt dan eerdere bestandssystemen.

Ondersteunde implementaties

Microsoft heeft NTFS speciaal ontwikkeld voor algemeen gebruik met een breed scala aan configuraties en workloads. Voor klanten die de beschikbaarheid, tolerantie en/of schaal vereisen die Door ReFS worden geboden, ondersteunt Microsoft ReFS voor gebruik met de volgende configuraties en scenario's:

Opslagruimten Direct

Het implementeren van ReFS op Opslagruimten Direct wordt aanbevolen voor gevirtualiseerde workloads of opslag die is gekoppeld aan het netwerk:

• nl-NL: Spiegelversnelde pariteit en de cache in Opslagruimten Direct zorgen voor hoge prestaties en capaciteitsefficiënte opslag.
• De introductie van blokklonen en sparse VDL versnelt .vhdx-bestandsbewerkingen aanzienlijk, zoals het maken, samenvoegen en uitbreiden.
• Met behulp van integriteitsstromen, online reparatie en alternatieve gegevenskopieën kunnen ReFS en Storage Spaces Direct gezamenlijk corrupties in opslagcontrollers en opslagmedia detecteren en corrigeren, zowel binnen metagegevens als binnen gegevens.
• ReFS biedt de functionaliteit voor het schalen en ondersteunen van grote gegevenssets.

Opslagruimten

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

• Integriteitsstromen, online herstellen en alternatieve gegevenskopieën maken ReFS en Opslagruimten mogelijk om gezamenlijk beschadigingen van opslagcontrollers en opslagmedia te detecteren en te corrigeren binnen zowel metagegevens als gegevens.
• Implementaties van Opslagruimten kunnen ook gebruikmaken van blokklonen en de schaalbaarheid die ReFS biedt.

Basisschijven

Het implementeren van ReFS op basisschijven is het meest geschikt voor toepassingen die hun eigen softwaretolerantie- en beschikbaarheidsoplossingen implementeren:

• Toepassingen die hun eigen tolerantie- en beschikbaarheidssoftwareoplossingen introduceren, kunnen gebruikmaken van integriteitsstromen, blokklonen en de mogelijkheid om grote gegevenssets te schalen en te ondersteunen.

Backupdoel

Het implementeren van ReFS als back-updoel is het meest geschikt voor toepassingen en hardware die zijn eigen tolerantie- en beschikbaarheidsoplossingen implementeert:

• Toepassingen die hun eigen tolerantie- en beschikbaarheidssoftwareoplossingen introduceren, kunnen gebruikmaken van integriteitsstromen, blokklonen en de mogelijkheid om grote gegevenssets te schalen en te ondersteunen.

Functievergelijking

Grenzen

Functionaliteit

De volgende functies zijn beschikbaar met ReFS en NTFS:

1. Beschikbaar op Windows Server, versie 1709 en hoger, Windows Server 2019 (1809) LTSC of hoger.
2. Beschikbaar op Windows Server 2012 R2 en hoger.
3. CSV gebruikt geen Direct I/O met opslagruimten, Storage Spaces Direct (S2D) of SAN.
4. Versie ReFS 3.5 geformatteerd door Windows 10 Enterprise Insider Preview build 19536 en hoger. harde koppelingen ondersteuning wordt alleen toegevoegd voor nieuw opgemaakte volumes. Harde koppelingen kunnen niet worden gebruikt voor volumes die zijn bijgewerkt uit eerdere versies
5. Alleen opslagruimten.
6. Beschikbaar op ReFS 3.7 en hoger.

De volgende functies zijn alleen beschikbaar met ReFS:

1. Beschikbaar op Windows Server 2022 en hoger.

De volgende functies zijn op dit moment niet beschikbaar op ReFS:

Aanvullende verwijzingen

• Aanbevelingen voor clustergrootte voor ReFS en NTFS
• Overzicht van Storage Spaces Direct
• ReFS-blok-klonen
• ReFS-integriteitsstromen
• Problemen met ReFS oplossen met ReFSUtil-
• Gebruik van ReFS met Cluster-Shared Volumes
• ReFS-versies en compatibiliteitsmatrix