Översikt över ReFS (Resilient File System)

ReFS (Resilient File System) är ett modernt filsystem som utvecklats av Microsoft för att maximera datatillgängligheten, skala effektivt till stora datamängder över olika arbetsbelastningar och ge dataintegritet med motståndskraft mot skador. ReFS försöker hantera en växande uppsättning lagringsscenarier och upprätta en grund för framtida innovationer.

Den här översikten förklarar hur ReFS hjälper till att skydda data från skador, stöder storskaliga lagringsmiljöer och integrerar med viktiga Windows Server-tekniker. Använd den här guiden för att förstå ReFS-fördelar, distributionsscenarier och funktionsjämförelser med NTFS.

Viktiga fördelar

Lär dig mer om de viktigaste fördelarna med ReFS, inklusive: återhämtning, prestanda och skalbarhet.

Resiliency

ReFS har funktioner som exakt kan identifiera skador och även åtgärda dessa skador medan de är online, vilket ger ökad integritet och tillgänglighet för dina data:

• Integritetsströmmar – ReFS använder kontrollsummor för metadata och valfritt för fildata, vilket ger ReFS möjlighet att på ett tillförlitligt sätt identifiera skador.
• Integrering av lagringsutrymmen – Vid användning med speglings- eller paritetsutrymme kan ReFS automatiskt reparera identifierade skador med hjälp av den alternativa kopian av data som tillhandahålls av Lagringsutrymmen. Reparationsprocesser är både lokaliserade till området med skador och utförs online, vilket inte kräver någon avbrottstid för volymen.
• Rädda data – Om en volym skadas och en alternativ kopia av skadade data inte finns tar ReFS bort skadade data från namnområdet. ReFS håller volymen online medan den hanterar de flesta okorrigerbara skador, men det finns sällsynta fall som kräver att ReFS tar volymen offline.
• Proaktiv felkorrigering – Förutom att verifiera data innan läsningar och skrivningar introducerar ReFS en dataintegritetsskanner, så kallad skrubbning. Den här rensningen söker regelbundet igenom volymen, identifierar latenta skador och utlöser proaktivt en reparation av skadade data.

Performance

Förutom att tillhandahålla återhämtningsförbättringar har ReFS funktioner för prestandakänsliga och virtualiserade arbetsbelastningar. Optimering på realtidsnivå, blockkloning och gles giltig datalängd (VDL) är bra exempel på de nya funktionerna i ReFS, som är utformade för att stödja dynamiska och olika arbetsbelastningar:

• speglingsaccelererad paritet – Speglingsaccelererad paritet ger både hög prestanda och kapacitetseffektiv lagring för dina data.

  För att leverera både hög prestanda och kapacitetseffektiv lagring delar ReFS in en volym i två logiska lagringsgrupper, så kallade nivåer. Dessa nivåer kan ha sina egna typer av lagringsenheter och motståndskraft, vilket gör att varje nivå kan optimeras för antingen prestanda eller kapacitet. Några exempelkonfigurationer är:

  Prestandanivå	Kapacitetsnivå
  Speglad SSD	Speglad HDD
  Speglad SSD	Paritets-SSD
  Speglad SSD	Paritets-HDD

  När dessa nivåer har konfigurerats använder ReFS dem för att leverera snabb lagring för frekventa data och kapacitetseffektiv lagring för kalla data:

  • Alla skrivningar sker på prestandanivån och stora datasegment som finns kvar på prestandanivån flyttas effektivt till kapacitetsnivån i realtid.

  • Om du använder en hybriddistribution (blandar flash- och HDD-enheter) cachen i Storage Spaces Direct hjälper till att påskynda läsoperationer, vilket minskar effekten av datafragmentering, som är kännetecknande för virtualiserade arbetsbelastningar. Om du använder en all-flash-distribution görs annars även läsningar på prestandalagret.

  • För Windows Server-distributioner stöds speglingsaccelererad paritet endast på Storage Spaces Direct. Vi rekommenderar att du använder speglingsaccelererad paritet endast med arkiverings- och säkerhetskopieringsarbetsbelastningar. För virtualiserade och andra slumpmässiga arbetsbelastningar med höga prestanda rekommenderar vi att du använder trevägsspeglar för bättre prestanda.

• Accelererade VM-åtgärder – ReFS förbättrar prestandan för virtualiserade arbetsbelastningar:

  • Blockkloning – Blockkloning påskyndar kopieringsåtgärder, vilket möjliggör snabba och effektsnåla sammanslagningsåtgärder för vm-kontrollpunkter.
  • Sparse VDL – Sparse VDL gör att ReFS snabbt kan nollställa filer, vilket minskar den tid som krävs för att skapa fasta virtuella hårddiskar från 10 minuter till bara sekunder.

• Storlekar på variabelkluster – ReFS stöder både 4K- och 64K-klusterstorlekar. 4K är den rekommenderade klusterstorleken för de flesta distributioner, men 64 000 kluster är lämpliga för stora, sekventiella I/O-arbetsbelastningar.

Scalability

ReFS är utformat för att stödja extremt stora datamängder – miljontals terabyte – utan att påverka prestanda negativt och uppnå större skala än tidigare filsystem.

Distributioner som stöds

Microsoft har utvecklat NTFS specifikt för generell användning med en mängd olika konfigurationer och arbetsbelastningar. Alla ReFS-konfigurationer som stöds måste använda Windows Server Catalog certifierad maskinvara och uppfylla programkraven.

För kunder som särskilt kräver den tillgänglighet, återhämtning och/eller skalning som ReFS tillhandahåller stöder Microsoft ReFS för användning med följande konfigurationer och scenarier:

Direkta lagringsutrymmen

Distribuering av ReFS på Storage Spaces Direct rekommenderas för virtualiserade arbetsuppgifter eller nätverksansluten lagring.

• Speglingsaccelererad paritet och cache i Lagringsutrymmen Direct levererar hög prestanda och kapacitetseffektiv lagring.
• Införandet av blockkloning och gles VDL påskyndar dramatiskt .vhdx-filåtgärder, till exempel skapande, sammanslagning och expansion.
• Med integritetsströmmar, onlinereparationer och alternativa datakopior kan ReFS och Storage Spaces Direct gemensamt identifiera och korrigera skador på lagringskontroller och lagringsmedier i både metadata och data.
• ReFS tillhandahåller funktioner för att skala och stödja stora datamängder.

Lagringsutrymmen

Att distribuera ReFS på lagringsutrymmen med delade SAS-höljen är lämpligt för lagring av arkivdata och lagring av användardokument:

• Med integritetsströmmar, onlinereparationer och alternativa datakopior låter ReFS och Lagringsutrymmen gemensamt upptäcka och åtgärda skador på lagringsstyrenheterna och lagringsmedierna i både metadata och data.
• Distributioner av lagringsutrymmen kan också använda blockkloning och den skalbarhet som erbjuds i ReFS.

Lagringsutrymmen stöder lokala icke-flyttbara som är direktanslutna via bussar av typen SATA, SAS, NVME, eller som är anslutna via HBA (kallas även RAID-styrenhet i pass-through-läge).

Grundläggande diskar

Distribution av ReFS på grundläggande diskar passar bäst för program som implementerar sina egna lösningar för programvaruåterhämtning och tillgänglighet:

• Program som introducerar sina egna lösningar för återhämtning och tillgänglighet kan använda integritetsströmmar, blockkloning och möjligheten att skala och stödja stora datamängder.

Grundläggande diskar omfattar lokala, icke-flyttbara enheter som är direkt anslutna via bustyper som SATA, SAS, NVME eller RAID. Grundläggande diskar innehåller inte lagringsutrymmen.

Säkerhetskopieringsmål

Distribution av ReFS som säkerhetskopieringsmål passar bäst för program och maskinvara som implementerar sina egna lösningar för återhämtning och tillgänglighet:

• Program som introducerar sina egna lösningar för återhämtning och tillgänglighet kan använda integritetsströmmar, blockkloning och möjligheten att skala och stödja stora datamängder.

Kontakta program- och lagringsmatrisleverantörer för supportinformation om Fiber Channel och iSCSI-SAN. Om funktioner som thin provisioning, TRIM/UNMAP eller Offloaded Data Transfer (ODX) krävs för SAN måste NTFS användas.

Jämförelse av funktioner

Limits

Functionality

Funktioner som är tillgängliga med ReFS och NTFS

1. Finns på Windows Server, version 1709 och senare, Windows Server 2019 (1809) LTSC eller senare.
2. CSV använder inte direkt I/O med lagringsutrymmen, Storage Spaces Direct (S2D) eller SAN.
3. Endast tillgängligt på Windows Server 2025.
4. Endast lagringsutrymmen.

Funktioner som endast är tillgängliga med ReFS

1. Tillgänglig på Windows Server 2022 och senare.

Funktioner som inte är tillgängliga på ReFS

1. Korta namn stöds inte officiellt, många korta namn simuleras via symlänkar.

Relaterat innehåll

• rekommendationer för klusterstorlek för ReFS- och NTFS-
• översikt över Storage Spaces Direct
• ReFS-blockkloning
• ReFS-integritetsströmmar
• Felsöka ReFS med ReFSUtil
• Användning av ReFS med Cluster-Shared Volymer
• ReFS-versioner och kompatibilitetsmatris