NTFS và ReFS: Nên chọn hệ thống tệp nào?

Môi trường Hyper-V không thể hoạt động hiệu quả nếu không có hệ thống lưu trữ đáng tin cậy, bởi điều này có tác động đáng kể đến hiệu suất của máy ảo (VM). Điều này xuất phát từ thực tế rằng mục đích chính của hệ thống lưu trữ là lưu trữ và bảo quản dữ liệu sẵn có dưới định dạng phù hợp. Microsoft Hyper-V cung cấp nhiều tùy chọn lưu trữ để lựa chọn, với nhiều điểm khác biệt.

Tuy nhiên, nếu không có hệ thống tệp, sẽ không thể lưu trữ, quản lý và truy cập dữ liệu được lưu giữ trong bộ lưu trữ. Trong bài đăng trên blog này, chúng ta sẽ thảo luận về các tính năng của Hệ thống tệp linh hoạt Hyper-V (ReFS) và Hệ thống tệp công nghệ mới (NTFS) cũng như những điểm khác biệt giữa chúng.

NAKIVO cho sao lưu Hyper-V

Sao lưu không cần cài đặt phần mềm đại lý, hỗ trợ nhận diện ứng dụng cho Hyper-V. Bảo vệ chống ransomware, khởi động máy ảo ngay lập tức từ bản sao lưu, hỗ trợ các nền tảng ảo hóa và vật lý khác, cùng nhiều tính năng khác.

KHÁM PHÁ GIẢI PHÁP

NTFS là gì?

NTFS là hệ thống tệp của Microsoft được tích hợp sẵn trong các phiên bản trước của Windows và Windows Server. Hệ thống tệp NTFS cung cấp một số tính năng dùng để quản lý tệp trên đĩa và ngăn ngừa sự cố đĩa. Các tính năng này bao gồm kiểm soát truy cập bảo mật (ACL), quản lý sử dụng dung lượng đĩa, siêu dữ liệu được cải tiến, ghi nhật ký hệ thống tệp, mã hóa, tệp thưa thớt và hạn mức dung lượng đĩa. Hơn nữa, Cluster Shared Volumes có thể được sử dụng với vai trò Hyper-V, cho phép nhiều nút trong một cụm dự phòng truy cập vào đĩa chia sẻ chứa một khối lượng NTFS.

ReFS là gì?

ReFS, còn được gọi là Protogon, là một hệ thống tệp do Microsoft phát triển và được giới thiệu cùng với Windows Server 2012. Ý tưởng đằng sau ReFS là xây dựng một hệ thống tệp tiên tiến để lưu trữ an toàn lượng dữ liệu lớn hơn. Với mục đích này, các tính năng sau đã được giới thiệu: khả năng phục hồi tích hợp, kiểm tra tính toàn vẹn tự động, làm sạch dữ liệu và ngăn ngừa sự suy giảm chất lượng dữ liệu.

Hơn nữa, hệ thống tệp ReFS có thể tích hợp liền mạch với Storage Spaces, một lớp ảo hóa lưu trữ được sử dụng cho việc nhân bản và phân chia dữ liệu, cũng như chia sẻ nhóm lưu trữ. Nhờ đó, ReFS có thể phát hiện các tệp bị hỏng trong đĩa và tự động sửa chữa chúng. Ý tưởng đằng sau ReFS là tạo ra một hệ thống tệp có khả năng chống lại sự hỏng hóc dữ liệu và cung cấp khả năng mở rộng theo yêu cầu cho các môi trường quy mô lớn.

ReFS và NTFS So sánh tính năng

Như bạn có thể thấy, cả hai hệ thống đều bao gồm các tính năng khác nhau về cách bảo vệ lưu trữ, nâng cao hiệu suất và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Phần tiếp theo sẽ trình bày những gì mỗi hệ thống có thể làm được.

Hệ thống tệp Độ tin cậy

Nếu so sánh ReFS với NTFS, chúng ta nên đề cập đến độ tin cậy. Trong trường hợp xảy ra lỗi hệ thống, NTFS sử dụng các điểm kiểm tra và tệp nhật ký để khôi phục hệ thống về trạng thái trước đó. Nếu phát hiện lỗi sector hỏng, NTFS sẽ đánh dấu cụm bị hỏng là xấu, loại bỏ nó và gán một cụm mới để lưu trữ dữ liệu. Với tính năng tự phục hồi của NTFS, có thể bảo vệ toàn bộ hệ thống tệp mà không cần ngắt kết nối ổ đĩa. NTFS quét hệ thống định kỳ để tìm và khắc phục các vấn đề hỏng hóc tạm thời. Ngoài ra, NTFS mang lại độ tin cậy cao nhờ sử dụng hệ thống tệp nhật ký (journaling), có nghĩa là hệ thống tệp này theo dõi mọi thay đổi trên đĩa, cho phép bạn nhanh chóng khôi phục cơ sở hạ tầng về trạng thái trước đó trong trường hợp hệ thống gặp sự cố hoặc quá trình di chuyển dữ liệu thất bại.

Mặt khác, ReFS cũng bao gồm một số tính năng đảm bảo độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu. Như đã đề cập ở trên, ReFS có thể tích hợp với Storage Spaces, cho phép các quy trình sửa chữa tự động diễn ra trong hệ thống mà không gây gián đoạn thời gian hoạt động của khối lượng. Hơn nữa, ReFS áp dụng kỹ thuật ghi khi sao chép (copy-on-write), có nghĩa là bất kỳ thay đổi nào trong tệp đều được ghi ra một khối mới được phân bổ trên đĩa. Tất cả metadata và dữ liệu tệp của ReFS đều có checksum, cho phép phát hiện các lỗi hỏng dữ liệu và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu của hệ thống. Với tính năng quét dữ liệu (data scrubbing), ReFS có thể quét định kỳ môi trường để xác minh các checksum tương ứng, phát hiện các lỗi hỏng và sửa chữa dữ liệu bị hỏng.

So sánh hiệu suất ReFS và NTFS

Cả NTFS và ReFS đều có các tính năng cụ thể giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống tệp.

Trong Windows Server 2008, Transactional NTFS đã được giới thiệu, cho phép hệ thống theo dõi hiệu suất thông qua các giao dịch. Trong trường hợp này, các thao tác tệp được thực hiện thông qua các giao dịch nguyên tử, nghĩa là bạn có thể thiết lập một giao dịch để áp dụng nhiều thay đổi lên các tệp trong hệ thống. Giao dịch được thiết lập sao cho đảm bảo rằng hoặc tất cả các thao tác sẽ thành công hoặc không có thao tác nào thành công. Trong trường hợp hệ thống gặp sự cố, các thay đổi đã áp dụng sẽ được ghi vào đĩa và các công việc giao dịch chưa hoàn tất sẽ được hoàn nguyên. Do đó, các giao dịch cho phép bạn thực hiện các thao tác mà không bị gián đoạn hoặc lỗi và lưu lại tiến trình đã thực hiện.

Các tùy chọn khác giúp tăng cường hiệu suất bao gồm giới hạn dung lượng đĩa, nén tệp và thay đổi kích thước. Với giới hạn dung lượng đĩa, quản trị viên có thể phân bổ một lượng dung lượng đĩa nhất định cho người dùng sử dụng và xác định xem giới hạn đó đã bị vượt quá hay chưa. Hơn nữa, NTFS có thể nén các tệp hệ thống bằng cách sử dụng các thuật toán nén, từ đó tăng dung lượng lưu trữ. Tính năng thay đổi kích thước cho phép bạn tăng hoặc giảm kích thước của khối lượng NTFS thông qua việc sử dụng không gian đĩa chưa được phân bổ trong hệ thống.

Như đã đề cập ở trên, ReFS có thể được tích hợp với Windows Storage Spaces, cho phép tối ưu hóa tầng dữ liệu theo thời gian thực. Một khối lượng trong ReFS được chia thành hai phân vùng, đó là phân vùng hiệu suất và phân vùng dung lượng. Mỗi phân vùng này được gán loại ổ đĩa và loại khả năng phục hồi riêng, đảm bảo mức độ tối ưu hóa cao. Các thao tác ghi sẽ được thực hiện trong tầng hiệu suất, và các khối dữ liệu lớn được lưu trữ trong tầng hiệu suất sẽ được chuyển sang tầng dung lượng theo thời gian thực.

Các tính năng sau đây được giới thiệu đặc biệt để tăng tốc hiệu suất của các máy ảo Hyper-V. Với tính năng VDL (Valid Data Length) thưa thớt, ReFS có thể nhanh chóng xóa các tệp, cho phép bạn tạo các tệp đĩa cứng ảo (VHD) chỉ trong vài giây. Một tính năng khác là sao chép khối, được áp dụng khi làm việc với các tải công việc động, chẳng hạn như sao chép máy ảo và các thao tác hợp nhất điểm kiểm tra. Trong trường hợp này, sao chép khối được thực hiện dựa trên siêu dữ liệu, thay vì dữ liệu tệp. Do đó, hiệu suất của các thao tác sao chép được tăng tốc và chi phí đĩa được giảm thiểu.

Khả năng mở rộng

So sánh khả năng mở rộng của ReFS và NTFS, ReFS có thể hỗ trợ các khối lượng dữ liệu cực lớn. NTFS về mặt lý thuyết cung cấp dung lượng tối đa là 16 exabyte, trong khi ReFS có 262.144 exabyte. Do đó, ReFS dễ dàng mở rộng hơn NTFS và đảm bảo hiệu suất lưu trữ hiệu quả.

Cũng cần lưu ý rằng độ dài tên tệp tối đa trong NTFS và ReFS là 255 ký tự, trong khi độ dài đường dẫn tối đa là 32.768 ký tự. Tuy nhiên, ReFS hỗ trợ tên tệp và đường dẫn dài hơn theo mặc định. Đối với NTFS, bạn cần tắt giới hạn ký tự ngắn theo cách thủ công.

So sánh tính năng

Do NTFS là tiền thân của ReFS, hệ thống tệp sau đã kế thừa hầu hết các tính năng từ NTFS. Bảng dưới đây minh họa sự khác biệt về tính năng giữa hai hệ thống tệp và hệ thống nào có bộ công cụ toàn diện hơn.

Tại sao ReFS chưa thể thay thế NTFS

Như bạn có thể thấy từ bảng trên, câu hỏi ReFS so với NTFS vẫn còn có ý nghĩa vì ReFS vẫn còn rất hạn chế về chức năng so với NTFS. Các tính năng quan trọng của NTFS như nén dữ liệu, mã hóa, giao dịch, liên kết cứng, hạn mức đĩa và thuộc tính mở rộng không có trong ReFS. Một hạn chế khác là, không giống như NTFS, ReFS không cung cấp khả năng khởi động Windows từ một khối lượng ReFS.

Chức năng hạn chế của nó có thể được giải thích bởi lý do nó được xây dựng, đó là để đảm bảo bảo vệ chống lại sự hỏng dữ liệu và cung cấp khả năng mở rộng cao hơn cho hệ thống tệp. Tuy nhiên, không thể coi ReFS là một hệ thống tệp kém hiệu quả vì nó sở hữu nhiều tính năng có thể nâng cao hiệu suất. Ví dụ, ReFS không bao gồm tính năng Hệ thống Tệp Mã hóa (EFS) được sử dụng trong NTFS, cho phép mã hóa ở cấp độ hệ thống tệp. Thay vào đó, ReFS có tính năng mã hóa BitLocker, cung cấp mã hóa toàn bộ đĩa.

Do đó, việc lựa chọn giữa ReFS và NTFS chủ yếu phụ thuộc vào nhiệm vụ cụ thể mà nó sẽ được sử dụng. Hiện tại, NTFS là lựa chọn ưu tiên hơn khi lưu trữ dữ liệu ít nhạy cảm và cần kiểm soát chi tiết hơn đối với các tệp trong hệ thống. Mặt khác, ReFS có thể thu hút người dùng cần quản lý dữ liệu trong môi trường quy mô lớn và muốn đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong trường hợp tệp bị hỏng.

Tối ưu hóa lưu trữ Các tính năng trong NAKIVO Backup & Replication

Khi nói đến việc bảo vệ môi trường ảo của bạn, cài đặt phần mềm bảo vệ dữ liệu của bên thứ ba là giải pháp tối ưu. Nhờ đó, bạn có thể đảm bảo doanh nghiệp luôn hoạt động và sẵn sàng phục vụ khách hàng, ngay cả khi xảy ra thảm họa bất ngờ. NAKIVO Backup & Replication là giải pháp bảo vệ dữ liệu đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí, ngoài những lợi ích đa dạng mà nó mang lại, còn cho phép bạn sử dụng không gian lưu trữ một cách hiệu quả nhất. Để đạt được tối ưu hóa lưu trữ, NAKIVO Backup & Replication bao gồm một số tính năng nâng cao được mô tả dưới đây.

Loại trừ tệp swap và phân vùng

Tệp swap trên hệ điều hành Windows và phân vùng swap trên hệ điều hành Linux được sử dụng để cung cấp bộ nhớ ảo bổ sung và về cơ bản hoạt động như một phần mở rộng của RAM vật lý. Tệp swap và phân vùng giúp bạn tăng kích thước bộ nhớ vật lý của máy tính bằng cách mô phỏng nó. Nhược điểm của điều này là tệp swap có xu hướng tăng kích thước theo thời gian, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của các tác vụ sao lưu và sao chép của bạn. Để tránh vấn đề lưu trữ quá tải, NAKIVO Backup & Replication có thể tự động loại trừ các tệp hoặc phân vùng swap khỏi các bản sao lưu và bản sao VM. Bằng cách này, bạn có thể giảm dung lượng không gian lưu trữ và tăng tốc độ của các tác vụ sao lưu và nhân bản.

Loại bỏ trùng lặp và nén

NAKIVO Backup & Replication áp dụng các kỹ thuật loại bỏ trùng lặp và nén để tối ưu hóa cách sử dụng không gian lưu trữ cho các bản sao lưu. Loại bỏ trùng lặp đảm bảo rằng tất cả các bản sao trùng lặp của các khối dữ liệu lặp lại sẽ bị xóa khỏi các bản sao lưu VM. Nhờ đó, chỉ các khối dữ liệu duy nhất mới được lưu vào kho lưu trữ sao lưu. Hơn nữa, NAKIVO Backup & Replication có thể nén từng khối dữ liệu, từ đó giảm dung lượng dữ liệu. Cả tính năng loại trừ trùng lặp và nén dữ liệu đều được bật theo mặc định và chạy tự động.

Các tác vụ sao lưu gia tăng

Các tác vụ sao lưu và nhân bản trong NAKIVO Backup & Replication là các tác vụ gia tăng, có nghĩa là sau tác vụ sao lưu toàn bộ hoặc nhân bản ban đầu, tất cả các lần chạy tác vụ tiếp theo sẽ chỉ chuyển các khối dữ liệu đã thay đổi. Để thực hiện điều này, Theo dõi khối thay đổi của VMware (CBT) hoặc Hyper-V Resilient Change Tracking (RCT) được sử dụng, cho phép xác định dữ liệu nào đã thay đổi kể từ lần sao lưu hoặc sao chép gần nhất. Việc chạy các tác vụ tăng dần giúp giảm thời gian thực hiện các tác vụ sao lưu và sao chép cũng như giảm tải mạng.

Lưu trữ dữ liệu tổng hợp toàn phần

NAKIVO Backup & Replication áp dụng phương pháp tổng hợp để tạo và lưu trữ bản sao lưu VM. Nhờ sử dụng chế độ tổng hợp, sản phẩm có thể xác định các khối dữ liệu đã thay đổi trong VM và sau đó gửi chúng đến kho lưu trữ sao lưu. Khi kết thúc quá trình chạy tác vụ sao lưu, NAKIVO Backup & Replication có thể tạo điểm khôi phục, được sử dụng làm tham chiếu cho các khối dữ liệu cụ thể cần thiết để khôi phục VM tại một thời điểm cụ thể. Sao lưu tổng hợp đảm bảo rằng các bản sao lưu của bạn nhanh chóng và an toàn, không gian lưu trữ dữ liệu được sử dụng hiệu quả, và máy ảo tại một thời điểm cụ thể có thể được khôi phục nhanh chóng.

Hỗ trợ thiết bị loại bỏ trùng lặp

Thiết bị loại bỏ trùng lặp dữ liệu là một loại phần cứng đặc biệt giúp loại bỏ các bản sao trùng lặp của dữ liệu lặp lại. NAKIVO Backup & Replication hỗ trợ nhiều thiết bị loại bỏ trùng lặp, chẳng hạn như NEC HYDRAstor, Data Domain, Quantum DXi, HP StoreOnce, v.v. Bất kỳ thiết bị loại bỏ trùng lặp nào trong số đó đều có thể được sử dụng làm đích sao lưu chính hoặc phụ. Khác với sao lưu tăng dần vĩnh viễn (chỉ lưu trữ các khối dữ liệu tăng dần), loại kho lưu trữ sao lưu mới lưu trữ chuỗi sao lưu VM, bao gồm các bản sao lưu đầy đủ định kỳ và các tệp sao lưu tăng dần được theo dõi giữa các bản sao lưu đầy đủ này.

Hỗ trợ cho các thiết bị loại bỏ trùng lặp cho phép bạn sao lưu máy ảo (VM) nhanh hơn 53 lần so với kho lưu trữ sao lưu truyền thống. Hơn nữa, không gian lưu trữ và các hoạt động sao lưu được quản lý dễ dàng hơn khi có thiết bị loại bỏ trùng lặp.

Kết luận

Microsoft Hyper-V là phần mềm ảo hóa hiệu quả, luôn không ngừng cải tiến chức năng của mình. Do yêu cầu về lưu trữ dữ liệu đã thay đổi đáng kể theo thời gian, hệ thống tệp ReFS tiên tiến đã được giới thiệu như một giải pháp có khả năng khắc phục các vấn đề hiện hữu trong NTFS.

So với NTFS, mục đích chính của ReFS là nâng cao khả năng chống chịu của hệ thống trước tình trạng hỏng dữ liệu và đảm bảo khả năng mở rộng quy mô lớn. Tuy nhiên, ReFS vẫn là một hệ thống tệp tương đối mới và các tính năng của nó chưa được phát triển đầy đủ như NTFS. Do đó, khi lựa chọn giữa hai tùy chọn này, hãy xem xét quy mô hoạt động kinh doanh, nhu cầu của môi trường ảo và mức độ nhạy cảm của dữ liệu.

Để đảm bảo môi trường ảo của bạn được bảo vệ an toàn, hãy cài đặt NAKIVO Backup & Replication, bao gồm một bộ tính năng nâng cao để cải thiện các tác vụ sao lưu và nhân bản máy ảo (VM) cũng như tối ưu hóa các chiến lược phục hồi thảm họa (DR). Với NAKIVO Backup & Replication, bạn không chỉ tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn giảm thiểu yêu cầu về không gian lưu trữ.

1 năm bảo vệ dữ liệu miễn phí: NAKIVO Backup & Replication

Triển khai trong vòng 2 phút và bảo vệ dữ liệu trên môi trường ảo, đám mây, vật lý và SaaS. Các tùy chọn sao lưu, nhân bản và khôi phục tức thì.

Tải xuống phiên bản miễn phí