Czym jest system plików ReFS: zalety i najlepsze rozwiązania

Windows Server 2019 oferuje wiele atrakcyjnych korzyści we wszystkich obszarach. Jednak rozważając funkcje związane z pamięcią masową w tym wydaniu, a co ważniejsze — ich wpływ na wykonanie kopii zapasowej — warto przyjrzeć się bliżej systemowi plików Windows Server 2019 ReFS w wersji 3.4. W niektórych przypadkach użycia zapewnia on znaczne ulepszenia w porównaniu z poprzednimi systemami plików, a także z wcześniejszymi wersjami ReFS , dostępnymi w Windows Server 2012 i 2016.

NAKIVO – tworzenie kopii zapasowej w systemie Windows

Szybkie wykonanie kopii zapasowej serwerów i stacji roboczych z systemem Windows na miejscu, poza siedzibą firmy oraz w chmurze. Odzyskiwanie całych maszyn i obiektów w ciągu kilku minut, co zapewnia krótki czas przywrócenia (RTO) i maksymalny czas sprawności.

ODKRYJ ROZWIĄZANIE

Czym jest system plików ReFS?

System plików ReFS , którego nazwa pochodzi od skrótu Resilient File System, jest najnowszym systemem plików opracowanym przez firmę Microsoft, a jego pierwsza wersja została wydana wraz z systemem Windows Server 2012. Nazwa ta wywodzi się z funkcji zapewniających odporność tego systemu plików. Oprócz odporności system plików Microsoftu został zaprojektowany z myślą o maksymalizacji dostępności, skalowalności i integralności. Woluminy z tym systemem plików można tworzyć w Windows Server 2019 oraz w Windows 10 Pro dla stacji roboczych.

Administratorzy nie muszą już martwić się o uruchamianie narzędzia chkdsk , które wykrywa błędy w systemie plików. Wynika to częściowo z tego, że ReFS posiada możliwość przeprowadzania w trybie online kontroli stanu systemu plików w czasie rzeczywistym.

ReFS wykorzystuje checksums , które pozwalają mu wykrywać wszelkie uszkodzenia danych i szybko je naprawiać. W rzeczywistości, jeśli przyjrzymy się woluminowi sformatowanemu w systemie ReFS i uruchomimy na nim polecenie T ools > Check , otrzymamy komunikat: You don’t need to check this drive. The ReFS file system does not need to be checked.

Windows Server 2019 ReFS Zalety

Dwa przypadki użycia, w których ReFS naprawdę się wyróżnia, to obszary wirtualizacji oraz wykorzystanie w nowoczesnych rozwiązaniach do wykonywania kopii zapasowych. Niektóre z ogólnych zalet systemu plików Windows Server 2019 ReFS to:

• ReFS wykorzystuje B+ trees w strukturze plików. B+ tree jest bardzo wydajny w przechowywaniu danych, ponieważ w strukturze występuje bardzo duża rozgałęziona liczba węzłów potomnych. Dzięki zastosowaniu wskaźników B+ tree może zmniejszyć liczbę operacji I/O potrzebnych do pobrania elementu z tree.

• Maksymalny rozmiar woluminu dla ReFS wynosi 1 jottabajt lub 1 bilion terabajtów !

• Metadane plików są okresowo czyszczone poprzez odczyt i wykonywanie operacji checksum na danych. Ten nowy mechanizm czyszczenia stanowi kolejny sposób zapewnienia odporności plików.

• File integrity streams zapewnia dodatkowe dane plików checksums.

Uwaga: Dzięki dodatkowym zaletom w zakresie odporności, ReFS jest zalecanym systemem plików dla Exchange Server 2019 lokalizacji baz danych/dzienników.

• Windows Server 2019 ReFS zawiera {33} technologia. Pozwala to na odwołania wskaźników do bloków, które w przeciwnym razie musiałyby zostać przeniesione.
• Copy on write jest mechanizmem wykorzystywanym przez ReFS w celu zapewnienia integralności podczas zapisu danych oraz uniknięcia uszkodzenia danych w przypadku utraty zasilania. Odporny system plików tworzy kopię metadanych w nowych blokach podczas edycji metadanych (zamiast nadpisywania istniejących metadanych) i łączy najnowszą kopię metadanych z odpowiednim plikiem po zapisaniu danych na dysku. Omówimy to bardziej szczegółowo poniżej. Jednak jeśli chodzi o tworzenie kopii zapasowej, block cloning w ReFS znacznie zwiększa wydajność rozwiązań do tworzenia kopii zapasowych, które wykorzystują technologię block cloning . Synthetic full Kopie zapasowe nie musiałyby już przenosić danych, lecz mogłyby zamiast tego wykorzystywać wskaźniki do istniejących bloków w ramach operacji syntetycznej.

• Sparse VDL. Sparse VDL lub prawidłowa długość danych pozwala ReFS na bardzo szybkie zerowanie plików. Podczas tworzenia dysku VHD o stałym rozmiarze w Hyper-V operacja przydzielania rozmiaru dysku może trwać kilka minut. Jednak dzięki sparse VDL ReFS można szybko wyzerować pliki dyskowe Hyper-V. Utworzenie dużego dysku o stałym rozmiarze na woluminie ReFS zajmuje teraz zaledwie kilka sekund.

Utworzenie dysku o domyślnej stałej wielkości 127 GB w Klaster Hyper-V z ReFS klastrowanym woluminem współdzielonym, jak pokazano poniżej, zajęło kilka sekund. Ta operacja zajęłaby kilka minut na tradycyjnym woluminie sformatowanym w systemie plików NTFS. W tym przypadku czas tworzenia dysków o stałej wielkości uległ skróceniu.

Przypadki użycia technologii tworzenia kopii zapasowych

Wykorzystanie ReFS block cloning w nowoczesnych rozwiązaniach do tworzenia kopii zapasowych może przynieść doskonałe wyniki. Wiele rozwiązań do wykonywania kopii zapasowej środowisk wirtualnych wykorzystuje proces zwany {47} kopie zapasowe. Zanim zdefiniujemy synthetic full kopię zapasową , rozważmy tradycyjną kopię pełną.

W przypadku tradycyjnej active full kopii zapasowej maszyny wirtualnej wszystkie dane potrzebne do wykonania kopii pełnej są pobierane z samej produkcyjnej maszyny wirtualnej VMware lub Hyper-V. W ten sposób do wykonania tej kopii pełnej wykorzystywane są zasadniczo zarówno sieć produkcyjna, jak i pamięć masowa.

W przypadku kopii zapasowych syntetycznych dane do pełnej kopii zapasowej są syntetyzowane na podstawie danych kopii zapasowych, które już znajdują się w repozytorium kopii zapasowych. Nowe pełne kopie zapasowe są syntetyzowane, a łańcuch kopii zapasowych jest przesuwany do przodu. Block cloning technologia z Windows Server 2019 ReFS może znacznie przyspieszyć proces, w którym starsze rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych syntetyzują kopie zapasowe dzięki przesuwaniu wskaźników zamiast samych bloków.

Jednak w przypadku nowoczesnych rozwiązań do tworzenia kopii zapasowych, takich jak NAKIVO Backup & Replication, nie jest to wymagane. Kopie zapasowe maszyn wirtualnych są przechowywane w trybie full synthetic . Każdy punkt odzyskiwania rozpoznaje bloki niezbędne do pełnego odzyskiwania maszyny wirtualnej. Oznacza to, że nie ma potrzeby przeprowadzania transformacji plików kopii zapasowych ani odtwarzania pełnych kopii zapasowych przy użyciu procesu syntetycznego.

Windows Server 2019 ReFS Najlepsze rozwiązania

Chociaż ReFS jest z pewnością niezwykłym systemem plików wprowadzającym wiele ulepszeń, czy istnieją przypadki użycia, w których nie korzystamy z ReFS? Tak, istnieją pewne ReFS wady. Poniżej przedstawiono kilka obszarów, na które należy zwrócić uwagę:

• ReFS nie może być używany jako dysk systemowy/rozruchowy systemu operacyjnego Windows. W rzeczywistości podczas instalacji systemu Windows nie ma opcji sformatowania dysku rozruchowego za pomocą ReFS , ponieważ system operacyjny nadal wymaga systemu plików NTFS.

• ReFS obsługuje Windows Data Deduplication począwszy od wersji Windows Server 2019 1809 LTSC. Jeśli korzystasz ze starszej wersji i chcesz wykorzystać deduplikację dla woluminu systemu Windows przy użyciu natywnej funkcji deduplikacji systemu Windows, musisz pozostać przy systemie plików NTFS.

• ReFS nie obsługuje szyfrowania na poziomie plików. Można korzystać z BitLocker szyfrowania przy użyciu ReFS. Jest to jednak technologia szyfrowania na poziomie woluminu. Jeśli chcesz szyfrować na poziomie plików/folderów, musisz użyć systemu plików NTFS.
• Disk Quotas nie są obsługiwane w Microsoft ReFS.

• ReFS nie obsługuje krótkich 8.3 (DOS-compatible) nazw plików, takich jak progra~1.txt , które są obsługiwane w systemie plików NTFS ze względu na kompatybilność.

• ReFS zużywa więcej zasobów systemowych podczas działania. Większa macierz ReFS zużywa więcej pamięci RAM, zasobów procesora oraz operacji wejścia/wyjścia na dysku na sekundę (IOPS).

• Nie zaleca się instalowania aplikacji na woluminach ReFS . ReFS nie obsługuje dowiązań twardych (do wersji ReFS v.3.5).

Aby w pełni wykorzystać możliwości Microsoft ReFS, zaleca się stosowanie tego serwerowego systemu plików w następujących scenariuszach:

• Budowa serwera plików obsługującego woluminy i pliki o bardzo dużych rozmiarach.

• Tworzenie woluminów do przechowywania maszyn wirtualnych Hyper-V.

• Należy wybierać ReFS na serwerach z systemem Windows, a nie na stacjach roboczych z tym systemem.

• ReFS jest preferowany, jeśli na serwerze używasz Storage Spaces i Storage Space Direct .

Uwaga : Storage Spaces to funkcja, która pozwala utworzyć wolumin wirtualny przy użyciu wielu dysków fizycznych w jednym komputerze. Storage Spaces obsługują tworzenie kopii lustrzanych, podobnie jak RAID 1.

Refleksje

Funkcje zawarte w Windows Server 2019 ReFS przynoszą ogromne korzyści środowiskom, zapewniając większą odporność, skalowalność i poprawę wydajności. Teraz znasz już zalety ReFS, ograniczenia oraz sytuacje, w których nie należy korzystać z tego systemu plików. Wersja 3.4 ReFS ma pewne zalety, ale nie stanowi bezpośredniego zamiennika systemu plików NTFS. Masz możliwość przechowywania maszyn wirtualnych Hyper-V na woluminach ReFS w celu uzyskania lepszych wyników, ale nie zapominaj o kopiach zapasowych Hyper-V.

Pobierz bezpłatną edycję NAKIVO Backup & Replication, aby zabezpieczyć swoje środowisko Hyper-V. Rozwiązanie NAKIVO obsługuje syntetyczne tworzenie kopii zapasowych z szyfrowaniem i kompresją. Korzystanie z systemu plików typu „ ReFS ” zgodnie z najlepszymi rozwiązaniami oraz z rozwiązaniem NAKIVO pozwala osiągnąć najlepsze wyniki.

Wypróbuj NAKIVO Backup & Replication

Skorzystaj z bezpłatnej wersji próbnej, aby zapoznać się ze wszystkimi funkcjami rozwiązania w zakresie ochrony danych. 15 dni za darmo. Bez żadnych ograniczeń dotyczących funkcji ani pojemności. Nie jest wymagana karta kredytowa.

Wypróbuj za darmo