Kumulativno Creators Update, koje je donijelo Windows sustav 10 ima mnogo novih značajki, uključujući implementaciju službene podrške za moderni datotečni sustav REFS - nasljednik NTFS-a, koji se trenutno koristi u operativnim sustavima tvrtke Microsoft. Ova činjenica nije izazvala puno buke, jer REFS je daleko od novog razvoja softverskog diva. Moglo se koristiti prije Windows okruženje 10, ali samo za diskovne prostore stvorene sistemskim alatima ( softverski RAID). Ova značajka nije bila predviđena za obične diskovne particije, ali se mogla implementirati u Windows 10 i Windows 8.1 (64-bitna izdanja) ručnim uređivanjem registra sustava ili unošenjem promjena pomoću REG datoteka objavljenih na forumima za računalne štrebere.
Moderni REFS datotečni sustav: značajke i iznenađenja
Kakav je to datotečni sustav, po čemu se razlikuje od NTFS-a, koje su mu stvarne prednosti obični korisnici, a na kakva iznenađenja morate biti spremni u radu s njim - o svemu tome više u nastavku.
Značajke REFS-a
REFS je skraćenica za Resilient File System, što na ruskom znači datotečni sustav otporan na greške. Ovo je, kao što je već spomenuto, nasljednik NTFS-a, ali za sada u dalekoj, slabo sagledivoj budućnosti. Novi datotečni sustav Microsoft je svijetu predstavio još 2012. godine. Sve ove godine je “testiran” na serverima izdanja sustava Windows, počevši od verzije Server 2012. 6 godina testiranja dovelo je do skromne sudbine da bude alternativa za nesistemske particije diska u Najnovija verzija klijent operacijski sustav. Međutim, ako pogledate povijest implementacije NTFS-a, ispada da u slučaju REFS-a sve ide kao i obično. Uostalom, NTFS na klijentu Windows tvrtka Microsoft implementira dugih 7 godina.
Novi datotečni sustav nije samo nasljednik NTFS-a, on se temelji na potonjem, ali otklanja njegove nedostatke i otvara nove mogućnosti. Glavna značajka REFS – otpornost na greške, zaštita od gubitka podataka, koja je osigurana nizom mehanizama za podršku njihovom integritetu. Microsoft je toliko siguran u svoj rad da je za particije diska formatirane u REFS-u čak uklonio iz njihovih svojstava mogućnost pokretanja provjere grešaka u datotečnom sustavu.
Novi datotečni sustav naslijeđen od NTFS-a:
- Kontrola pristupa popisima ACL-ova;
- USN Magazin;
- Simboličke veze;
- Točke za montažu, spajanje i ponovnu obradu;
- BitLocker tehnologija enkripcije.
REFS je eliminirao nekorištene značajke NTFS-a:
- EFS enkripcija na razini datoteke;
- DOS-kompatibilni kratki nazivi datoteka 8.3;
- Tvrde veze;
- Diskovne kvote.
Značajke REFS-a koje NTFS ne uključuje:
- Sprječavanje gubitka podataka - minimiziranje pojave grešaka datotečnog sustava, izolacija oštećenih sektora, preventivne mjere za izbjegavanje oštećenja podataka;
- Kao što programeri uvjeravaju, povećane performanse;
- Brzo provjeravanje diskova za pogreške;
- Ostale značajke navedene su dolje u tablici usporedbe s NTFS-om.
Stvarne prednosti za obične korisnike
Koje su od gore opisanih prednosti dobre za obične korisnike? Kome se ultimativne mogućnosti NTFS-a čine astronomskima zbog nedostatka mogućnosti njihove implementacije.
Jao, krajnji cilj je da ćemo samo dobiti priliku da više ne čamimo u iščekivanju, gledajući na zaslonu predučitavanja treptave brojke napretka provjere datotečnog sustava na pogreške, ako Windows rade završit će netočno. Pa, i još manje šanse za gubitak vrijednih podataka. Manje, ali ne 100%. Datotečni sustav otporan na pogreške vrlo je dobar, ali prirodno rješava samo vlastite probleme. Bez obzira na to koji se datotečni sustav koristi, korisnički podaci i dalje su u opasnosti od teoretskog kvara tvrdi disk, što je zadatak samih korisnika spriječiti. Naravno, REFS može riješiti ovaj problem za korisnike, ali samo u okviru korištenja Storage Spaces tehnologije i stvaranja skladišnog bazena sličnog zrcaljenom RAID 1 (najmanje).
U ovom slučaju, kombinacija "pouzdan datotečni sustav + pouzdana pohrana" nedvojbeno će pružiti najveća jamstva. Što je to toliko vrijedno što bi trebalo pohraniti na disk prosječnog čovjeka da bi se mučio i financijski ulagao u RAID, bez obzira na tehnologiju njegove implementacije?
Što je s navedenim poboljšanjima performansi za REFS? To se u većoj mjeri odnosi na korištenje iste tehnologije diskovnog prostora. Novi datotečni sustav u početku omogućuje pisanje podataka na brži HDD. A kada je računalo u stanju mirovanja, velike datoteke bit će premještene na sporiji tvrdi disk.
Što obični korisnici mogu očekivati ako na računalu imaju instaliran samo jedan HDD? Jao, bez obzira na sve. Prilikom testiranja REFS-a i njegove usporedbe s NTFS-om na običnoj HDD particiji nisu primijećena poboljšanja performansi. Pod istim uvjetima testiranja - s istom veličinom testne datoteke, s istim brojem ciklusa čitanja i pisanja, na istoj particiji diska - program Crystal Disk Mark zabilježio je približno iste performanse. Nasumično čitanje i pisanje malih datoteka koje su značajne za performanse u REFS-u premašilo je brzine NTFS-a za neznatnu količinu.
To znači da novi datotečni sustav nije ni na koji način optimiziran za smanjenje broja pokreta HDD glava. I, sukladno tome, neće riješiti problem tvrdih diskova, koji već dugo traže da ostanu u prošlosti računalne tehnologije.
Prednosti za one koji rade s hipervizorima
Ali što se tiče performansi, postoje i dobre vijesti, iako ne baš za obične korisnike, prije za napredne korisnike koji rade s hipervizorom iz Microsoft Hyper-V. Ako virtualni strojevi postavljen na particiju formatiranu u REFS-u, procesi kloniranja i spajanja s kontrolnim točkama bit će višestruko brži. Jer za novi datotečni sustav dovoljno je napisati nove metapodatke i pozvati se na podatke zapisane na disku, ali ne i fizički ih kopirati.
REFS također može brzo napisati nule u veliku datoteku, što znači da prilikom kreiranja virtualni diskovi s fiksnom veličinom morat ćete pričekati nekoliko sekundi, a ne minute, kao što se događa s NTFS-om. I ovo je značajan napredak. NTFS-u ne samo da treba dugo vremena za stvaranje fiksnog virtualni diskovi, također učitava HDD, što onemogućuje paralelni rad s drugim programima. Prilikom testiranja stvaranja VHD datoteke od 60 GB fiksne veličine na REFS particiji, proces je trajao 1 sekundu. Dok je na particiji s NTFS-om stvaranje potpuno iste VHD datoteke trajalo gotovo 7 minuta s opterećenjem diska od 99%.
Očekuje se da će te mogućnosti biti implementirane tijekom rada s virtualni strojevi VMware i VirtualBox.
Nedostaci REFS-a
Razvrstali smo prednosti REFS-a, ali što je s nedostacima? Oni postoje, ali ako Microsoft odluči aktivno implementirati novi datotečni sustav, neki od nedostataka će se s vremenom ukloniti. Za sada imamo to što imamo - REFS:
- Može se koristiti samo za nesistemske particije diska i ne može se koristiti za Windows particiju;
- Može se koristiti samo za unutarnje medije, ali ne i za vanjske medije;
- Ne možete pretvoriti NTFS particiju u nju bez gubitka podataka, možete je samo formatirati, što zahtijeva potrebu privremenog prijenosa podataka negdje;
- Ne rade svi s njim programi trećih strana, posebno se to odnosi na reanimatore izbrisanih podataka.
Pa, glavno iznenađenje: prijatelji, prepoznajete li verziju Windowsa?
Ovo je način na koji pohranjujete podatke u nove datotečne sustave. Ne kao Windows 7, čak ni Windows 8.1 ne vidi REFS particiju. U slučaju Windowsa 8.1 pokušalo se dati priliku novom datotečnom sustavu da bude prepoznat, a u registar sustava napravljeno je uređivanje za pružanje podrške za REFS. No implementirana je samo mogućnost formatiranja novih particija u sustavu Windows 8.1.
Već sam jednom to najavio na svom blogu, tada se o tome baš ništa nije znalo, a sada je došlo vrijeme za kratko, ali dosljednije upoznavanje s novopečenim ReFS-om.
20 godina kasnije
No, sve ima granicu, pa tako i mogućnosti datotečnih sustava. Danas su mogućnosti NTFS-a dosegle svoje granice: skeniranje velikih medija za pohranu oduzima previše vremena, "Dnevnik" usporava pristup, a maksimalna veličina datoteke skoro je dosegnuta. Shvativši to, Microsoft je implementirao novi datotečni sustav u Windows 8 - ReFS (Resilient File System - datotečni sustav otporan na pogreške). Vjeruje se da ReFS pruža bolju zaštitu podataka o prostranim i brzim tvrdi diskovi. Zasigurno ima svojih nedostataka, ali teško je govoriti o njima dok ne počne istinski široka uporaba u Windows 8.
Dakle, pokušajmo za sada razumjeti unutarnju strukturu i prednosti ReFS-a.
ReFS je izvorno bio poznat pod kodnim imenom "Protogon". Prvi put sam o tome govorio široj javnosti prije godinu dana Stephen Sinofsky- Predsjednik Windows odjela u Microsoftu, odgovoran za razvoj i marketing Windowsa i Internet Explorer.
Rekao je to ovim riječima:
“NTFS je danas najčešće korišten, napredan i značajkama bogat datotečni sustav. Ali ponovno razmišljanje o Windowsima i ulazimo ovaj trenutak Razvijamo Windows 8 - tu ne stajemo. Zato sa sustavom Windows 8 također predstavljamo potpuno novi sustav datoteka. ReFS je izgrađen na temelju NTFS-a, tako da zadržava kritične mogućnosti kompatibilnosti dok je dizajniran i projektiran da zadovolji potrebe sljedeće generacije tehnologija i scenarija za pohranu.
U sustavu Windows 8, ReFS će biti predstavljen samo kao dio Windows poslužitelj 8, koristili smo isti pristup za implementaciju svih prethodnih sustava datoteka. Naravno, na razini aplikacije, klijenti će dobiti pristup ReFS podacima na isti način kao i NTFS podaci. "Ne smijemo zaboraviti da je NTFS još uvijek vodeća tehnologija datotečnog sustava za računala."
Doista, ReFS smo prvi put vidjeli u poslužiteljskom OS-u Windows Server 8. Novi datotečni sustav nije razvijen od nule. Na primjer, ReFS koristi ista API pristupna sučelja kao NTFS za otvaranje, zatvaranje, čitanje i pisanje datoteka. Također, mnoge dobro poznate značajke migrirale su iz NTFS-a - na primjer, šifriranje diska Bitlocker I simboličke veze za knjižnice. Ali nestalo je npr. kompresija podataka i niz drugih funkcija.
ReFS-ove glavne inovacije usmjerene su na stvaranje i upravljanje strukturama datoteka i mapa. Njihova je zadaća osigurati automatsko ispravljanje pogrešaka, maksimalno skaliranje i rad u Always Online modu.
ReFS arhitektura
Implementacija ReFS struktura na disk bitno se razlikuje od drugih onih koje se temelje na datotekama Microsoft sustavi. Microsoftovi programeri uspjeli su implementirati svoje ideje korištenjem koncepta B±trees u ReFS-u, koji je dobro poznat iz baza podataka. Mape u datotečnom sustavu strukturirane su kao tablice s datotekama kao zapisima. One zauzvrat dobivaju specifične atribute koji se dodaju kao podtablice, stvarajući hijerarhijsku strukturu stabla. Čak je i slobodni prostor na disku organiziran u obliku tablica.
Zajedno sa pravim 64-bitnim numeriranjem svih elemenata sustava, ovo eliminira pojavu uskih grla tijekom daljnjeg skaliranja
Kao rezultat toga, jezgra sustava u ReFS-u postala je objektna tablica - središnji direktorij koji ispisuje sve tablice u sustavu. Ovaj pristup ima važnu prednost: ReFS je napustio složeno upravljanje zapisima i zapisima nove informacije o datoteci u slobodnom prostoru - to sprječava njeno prebrisanje.
« Listovi kataloga" su tipkani zapisi. Postoje tri glavne vrste unosa za objekt mape: ručica direktorija, unos indeksa i ručka ugniježđenog objekta. Svi takvi zapisi pakirani su u obliku zasebnog B±stabla, koje ima identifikator mape; korijen ovog stabla je list B± stabla "Imenika", koji vam omogućuje da spakirate gotovo bilo koji broj zapisa u mapu. Na donjoj razini u listovima B±stabla mape nalazi se prije svega zapis deskriptora direktorija koji sadrži osnovne podatke o mapi (naziv, “standardne informacije”, atribut naziva datoteke itd.).
Dalje u katalogu su postavljeni unosi indeksa: kratke strukture koje sadrže podatke o stavkama sadržanim u mapi. Ti su zapisi mnogo kraći nego u NTFS-u, što znači da je manja vjerojatnost da će preopteretiti volumen metapodacima.
Na kraju su kataloški zapisi. Za mape, ti elementi sadrže naziv paketa, identifikator mape u "Imeniku" i strukturu "standardnih informacija". Ne postoji identifikator za datoteke - umjesto toga, struktura sadrži sve osnovne podatke o datoteci, uključujući korijen B±stabla fragmenata datoteke. Prema tome, datoteka se može sastojati od gotovo bilo kojeg broja fragmenata.
Kao i NTFS, ReFS čini temeljnu razliku između informacija o datoteci (metapodaci) i sadržaja datoteke (korisnički podaci). Međutim, zaštitne funkcije su obema podjednako. Metapodaci su prema zadanim postavkama zaštićeni pomoću kontrolnih zbrojeva - ista zaštita (po izboru) može se dati korisničkim podacima. Ovi kontrolni zbrojevi nalaze se na disku na adresi sigurno uklanjanje jedan od drugog - to će olakšati vraćanje podataka u slučaju pogreške.
Veličina metapodataka praznog datotečnog sustava je oko 0,1% veličine samog datotečnog sustava (tj. oko 2 GB na volumenu od 2 TB). Neki ključni metapodaci su duplicirani radi veće otpornosti na kvarove
ReFS opcija koju smo vidjeli u Windows Server 8 Beta, ima podršku za samo klastere podataka od 64 KB i klastere metapodataka od 16 KB. Za sada se parametar "Veličina klastera" zanemaruje pri stvaranju ReFS volumena i uvijek je postavljen na zadanu vrijednost. Prilikom formatiranja datotečnog sustava jedina dostupna opcija za odabir veličine klastera je također 64 KB.
Budimo iskreni: ova veličina klastera više je nego dovoljna za organiziranje datotečnih sustava bilo koje veličine. Nuspojava je, međutim, primjetna redundancija u pohranjivanju podataka (datoteka od 1 bajta na disku zauzet će cijeli blok od 64 KB).
ReFS sigurnost
Iz perspektive arhitekture datotečnog sustava, ReFS ima sve alate koji su vam potrebni za sigurno vraćanje datoteka čak i nakon velikog hardverskog kvara. Glavni nedostatak journal sustava u NTFS datotečnom sustavu i sličnim je taj što se ažuriranjem diska mogu oštetiti prethodno snimljeni metapodaci ako tijekom snimanja dođe do nestanka struje – taj je efekt već dobio stabilan naziv: tzv. " oboren rekord».
Spriječiti srušeni rekordi, programeri iz Microsofta odabrali su novi pristup u kojem dijelovi struktura metapodataka sadrže vlastite identifikatore, što omogućuje provjeru vlasništva nad strukturama; poveznice metapodataka sadrže 64-bitne kontrolne zbrojeve blokova koji se referenciraju.
Svaka promjena u strukturi metapodataka odvija se u dvije faze. Prvo se stvara nova (promijenjena) kopija metapodataka u slobodnom prostoru na disku, a tek nakon toga, ako je uspješna, operacija atomskog ažuriranja premješta vezu iz starog (nepromijenjenog) u novo (promijenjeno) područje metapodataka. Ovdje vam omogućuje da radite bez zapisivanja, automatski održavajući cjelovitost podataka.
Međutim, opisana shema ne odnosi se na korisničke podatke, tako da se sve promjene sadržaja datoteke upisuju izravno u datoteku. Brisanje datoteke vrši se ponovnom izgradnjom strukture metapodataka, koja čuva prethodna verzija blok metapodataka na disku. Ovaj vam pristup omogućuje vraćanje izbrisanih datoteka do točke prepisivanja novim korisničkim podacima.
Posebna tema je ReFS tolerancija grešaka u slučaju oštećenja diska. Sustav je u stanju otkriti sve oblike oštećenja diska, uključujući izgubljene ili na krivom mjestu pohranjene zapise, kao i tzv. malo propadanje(propadanje podataka na mediju)
Kada je omogućena opcija "cjelobrojnih tokova", ReFS također provjerava zbrojeve sadržaja datoteka i uvijek zapisuje promjene datoteke na lokaciju treće strane. Ovo osigurava da se već postojeći podaci neće izgubiti kada se prebrišu. Kontrolni zbrojevi ažuriraju se automatski kada se podaci zapisuju, tako da ako dođe do greške tijekom pisanja, korisnik će i dalje imati verziju datoteke koju je moguće provjeriti.
Još jedan zanimljiva tema glede sigurnosti ReFS-a - interakcija s Skladišni prostori. ReFS i Skladišni prostori dizajnirani da se međusobno nadopunjuju kao dvije komponente jedinstveni sustav Pohrana podataka. Osim poboljšanja performansi Skladišni prostori zaštitite podatke od djelomičnog i potpunog kvara diska pohranjivanjem kopija na više diskova. Tijekom neuspjeha čitanja Skladišni prostori može čitati kopije, au slučaju neuspjeha pisanja (čak i ako se medijski podaci u potpunosti izgube tijekom čitanja/pisanja), moguće je “transparentno” redistribuirati podatke. Kao što pokazuje praksa, najčešće takav kvar nema nikakve veze s medijima - događa se zbog oštećenja podataka ili zbog gubitka podataka ili njihovog spremanja na krivo mjesto.
Upravo su to tipovi kvarova koje ReFS može otkriti pomoću kontrolnih zbrojeva. Nakon otkrivanja greške, ReFS kontaktira Skladišni prostori kako bi pročitao sve moguće kopije podataka, te odabire željenu kopiju na temelju provjere kontrolnih zbrojeva. Nakon toga sustav daje Skladišni prostori naredba za vraćanje oštećenih kopija na temelju ispravnih kopija. Sve se to događa transparentno s gledišta primjene.
Kao što je navedeno na Microsoftovoj web stranici posvećenoj Windows Server 8, kontrolni zbrojevi uvijek su omogućeni za ReFS metapodatke i pod uvjetom da je volumen smješten na zrcaljenom Skladišni prostori, također je omogućeno automatsko ispravljanje. Svi netaknuti tokovi zaštićeni su na isti način. Ovo stvara end-to-end rješenje s visok stupanj cjelovitost za korisnika, zahvaljujući kojoj se relativno nepouzdana pohrana može učiniti vrlo pouzdanom.
Navedeni tokovi integriteta štite sadržaj datoteke od svih vrsta oštećenja podataka. Međutim, ova karakteristika nije primjenjiva u nekim slučajevima.
Na primjer, neke aplikacije preferiraju pažljivo upravljanje pohranom datoteka s određenim sortiranjem datoteka na disku. Budući da integralne niti ponovno dodjeljuju blokove svaki put kada se sadržaj datoteke promijeni, izgled datoteke je previše nepredvidiv za ove aplikacije. Sustavi baza podataka najbolji su primjer za to. U pravilu, takve aplikacije samostalno prate kontrolne zbrojeve sadržaja datoteke i imaju mogućnost provjere i ispravljanja podataka izravnom interakcijom s API sučeljima.
Mislim da je jasno kako ReFS postupa u slučaju oštećenja diska ili kvara pohrane. Može biti teže identificirati i prevladati gubitke podataka povezane s " malo propadanje“kada neotkriveno oštećenje rijetko čitljivih dijelova diska počne brzo rasti. Dok se takvo oštećenje očita i otkrije, možda je već zahvatilo kopije ili su podaci možda izgubljeni zbog drugih grešaka.
Da bi se nadvladao proces malo propadanje, Microsoft je dodao pozadinski sistemski zadatak koji povremeno čisti metapodatke i podatke toka integriteta na ReFS volumenu koji se nalazi na zrcaljenom prostoru za pohranu. Čišćenje se događa čitanjem svih dodatnih kopija i provjerom njihove ispravnosti pomoću ReFS kontrolnih zbrojeva. Ako se kontrolni zbrojevi ne podudaraju, kopije s pogreškama ispravljaju se korištenjem dobrih kopija.
Ostaje prijetnja koja se grubo može nazvati “noćna mora administratora sustava”. Postoje slučajevi, iako rijetki, kada čak i volumen na zrcalnom prostoru može biti oštećen. Na primjer, neispravna memorija sustava može oštetiti podatke, koji zatim mogu završiti na disku i oštetiti suvišne kopije. Osim toga, mnogi korisnici mogu odlučiti ne koristiti zrcaljene prostore za pohranu pod ReFS-om.
U takvim slučajevima, kada se volumen ošteti, ReFS izvodi "oporavak", funkciju koja uklanja podatke iz prostora imena na radnom volumenu. Njegova je svrha spriječiti nepopravljivu štetu koja bi mogla utjecati na dostupnost točnih podataka. Na primjer, ako se jedna datoteka u direktoriju ošteti i ne može se automatski oporaviti, ReFS će ukloniti tu datoteku iz prostora imena datotečnog sustava, vraćajući ostatak volumena.
Navikli smo na činjenicu da datotečni sustav ne može otvoriti ili izbrisati oštećenu datoteku, a administrator ne može učiniti ništa u vezi s tim.
Ali budući da ReFS može oporaviti oštećene podatke, administrator će moći oporaviti ovu datoteku iz sigurnosna kopija, ili upotrijebite aplikaciju za ponovno stvaranje, izbjegavajući potrebu za isključivanjem sustava. To znači da korisnik ili administrator više neće morati provjeravati i popravljati disk izvanmrežni način rada. Za poslužitelje to omogućuje implementaciju velikih količina podataka bez rizika od dugih razdoblja život baterije zbog oštećenja.
ReFS u praksi
Naravno, o praktičnosti i praktičnosti (ili suprotnim kvalitetama) ReFS-a može se suditi tek nakon što računala sa sustavom Windows 8 postanu široko rasprostranjena i prođe najmanje šest mjeseci aktivan rad sa njima. U međuvremenu, potencijalni korisnici G8 imaju više pitanja nego odgovora.
Na primjer, ovo: hoće li u Windows 8 biti moguće lako i jednostavno pretvoriti podatke iz NTFS sustava u ReFS i obrnuto? Predstavnici Microsofta kažu da ne postoji ugrađena funkcija za pretvaranje formata, ali se podaci još uvijek mogu kopirati. Opseg ReFS-a je očigledan: u početku se može koristiti samo kao veliki upravitelj podataka za poslužitelj (zapravo, već se koristi). Vanjski diskovi Neće još raditi s ReFS-om - samo s internim. Očito će s vremenom ReFS biti opremljen veliki iznos funkcionira i moći će zamijeniti zastarjeli sustav.
Microsoft kaže da će se to najvjerojatnije dogoditi s izdavanjem prvog paketa ažuriranja za Windows 8
Microsoft također tvrdi da je testirao ReFS:
“koristeći složen, opsežan skup od desetaka tisuća testova koji su kreirani za NTFS tijekom više od dva desetljeća. Ovi testovi ponovno stvaraju složene uvjete implementacije za koje mislimo da bi se sustav mogao susresti, kao što je nestanak struje, problemi koji se često odnose na skalabilnost i performanse. Stoga možemo reći da je ReFS sustav spreman za testnu implementaciju u upravljanom okruženju.”
U isto vrijeme, međutim, programeri priznaju da će, budući da je to prva verzija velikog datotečnog sustava, ReFS vjerojatno zahtijevati oprez pri rukovanju:
“ReFS za Windows 8 ne karakteriziramo kao beta verziju. Novi datotečni sustav bit će spreman za izdavanje kada Windows 8 izađe iz beta verzije, jer ništa nije važnije od pouzdanosti podataka. Dakle, za razliku od bilo kojeg drugog aspekta sustava, on zahtijeva konzervativan pristup početnoj upotrebi i testiranju.”
Uglavnom iz tog razloga, ReFS će se uvesti prema planu u fazama. Prvo - kao sustav za pohranu za Windows Server, zatim - kao pohranu za korisnike i na kraju - kao volumen za pokretanje. Međutim, sličan "oprezan pristup" izdavanju novih datotečnih sustava korišten je i prije.
Upoznajte novi datotečni sustav ReFS (Resilient File System - datotečni sustav otporan na greške).
U principu, nije tako novo, Microsoft nije razvio ReFS od nule, prije poznat pod kodnim imenom Protogon, koji je razvijen za Windows Server 8 sada će biti instaliran na klijentu Windows strojevi 8.
Dakle, za otvaranje, zatvaranje, čitanje i pisanje datoteka, sustav koristi ista API pristupna sučelja kao i NTFS.
Mnoge dobro poznate značajke ostale su netaknute - na primjer, Bitlocker disk enkripcija i simboličke veze za biblioteke.
Ostale značajke, poput kompresije podataka, su nestale.
Prethodni datotečni sustav NTFS (New Technology File System) u verziji 1.2 predstavljen je još 1993. kao dio Windows NT 3.1, a od pojava Windowsa XP 2001. NTFS je dosegao verziju 3.1, a tek tada se počeo instalirati na klijentska računala.
Postupno su mogućnosti NTFS-a dosegle svoje granice: skeniranje medija za pohranu velikog kapaciteta oduzima previše vremena.
Dnevnik (registracijska datoteka) usporava pristup, a maksimalna veličina datoteke je skoro dosegnuta.
Većina ReFS-ovih inovacija nalazi se u području kreiranja i upravljanja strukturama datoteka i mapa.
Dizajnirani su za automatsko ispravljanje pogrešaka, maksimalno skaliranje i rad u Always Online modu.
U te svrhe Microsoft koristi koncept B+ stabala, poznat iz baza podataka.
To znači da su mape u datotečnom sustavu strukturirane kao tablice s datotekama kao unosima.
Oni pak mogu imati određene atribute dodane kao podtablice, stvarajući hijerarhijsku strukturu stabla.
Čak je i slobodni prostor na disku organiziran u tablice.
Jezgra ReFS sustava je tablica objekata – središnji direktorij koji ispisuje sve tablice u sustavu.
ReFS se rješava složenog upravljanja zapisima i sada postavlja nove informacije o datoteci u slobodan prostor, sprječavajući njihovo prebrisanje.
Ali čak i ako se to iznenada dogodi, sustav će ponovno registrirati veze na zapise u strukturi B+ stabla.
Poput NTFS-a, ReFS bitno razlikuje informacije o datoteci (metapodatke) i sadržaj datoteke (korisničke podatke), ali velikodušno pruža i jednima i drugima iste sigurnosne značajke.
Stoga su metapodaci prema zadanim postavkama zaštićeni kontrolnim zbrojevima.
Po želji se ista zaštita može pružiti i korisničkim podacima.
Ovi kontrolni zbrojevi nalaze se na disku na sigurnoj udaljenosti jedan od drugoga tako da se podaci mogu oporaviti ako dođe do pogreške.
Prijenos podataka iz NTFS u ReFS
Hoće li biti moguće jednostavno i jednostavno pretvoriti podatke iz NTFS u ReFS i obrnuto u Windows 8?
Microsoft kaže da neće postojati nikakva ugrađena funkcija pretvorbe formata, ali se informacije još uvijek mogu kopirati.
Opseg ReFS-a je očit: u početku se može koristiti samo kao veliki upravitelj podataka za poslužitelj.
Stoga još nije moguće pokrenuti Windows 8 s diska na kojem je pokrenut novi datotečni sustav.
Eksternih diskova s ReFS-om još neće biti - samo internih.
Očito će s vremenom ReFS biti opremljen s više značajki i moći će zamijeniti naslijeđeni sustav.
Možda će se to dogoditi s izdavanjem prvog paketa ažuriranja za Windows 8.
Usporedba NTFS i ReFS datotečnih sustava.
Preimenuj datoteku
NTFS
1. NTFS zapisuje u zapisnik da treba promijeniti naziv datoteke.
NTFS tamo također bilježi sve akcije.
2. Tek nakon toga na licu mjesta mijenja naziv datoteke.
Dakle, stari naziv je prebrisan novim.
3. Na kraju, oznaka koja označava uspješan završetak navedene operacije pojavljuje se u Dnevniku (datoteci registracije datotečnog sustava).
ReFS
1 - Novo ime upisuje se na slobodni prostor.
Vrlo je važno da se prvo ime ne izbriše.
2 - Čim se napiše novo ime, ReFS mijenja referencu na polje imena.
Sada u sustavu datoteka ne vodi do starog imena, već do novog.
Promjena naziva datoteke tijekom nestanka struje
ReFS
1. NTFS, kao i obično, zapisuje zahtjev za promjenom u dnevnik.
2. Nakon toga, zbog nestanka struje, proces preimenovanja je prekinut, te nema evidencije ni starih ni novih naziva.
3. Windows se ponovno pokreće.
4. Nakon toga pokreće se program za ispravljanje pogrešaka - Chkdisk.
5. Tek sada, korištenjem Dnevnika, prilikom primjene povrata vraća se izvorni naziv datoteke.
NTFS
1. U prvoj fazi, ReFS zapisuje novo ime na drugu lokaciju u datotečnom sustavu, ali u ovom trenutku je napajanje prekinuto.
2. Kvar uzrokuje automatsko ponovno pokretanje sustava Windows.
3. Nakon toga se pokreće program Chkdisk. Analizira datotečni sustav za pogreške i ispravlja ih ako je potrebno.
U međuvremenu je ReFS skup podataka u stabilnom stanju. Prethodni naziv datoteke ponovno postaje valjan odmah nakon nestanka struje.
Ključni ciljevi ReFS-a:
Održavajte maksimalnu kompatibilnost sa skupom široko korištenih značajki NTFS-a, au isto vrijeme riješite se nepotrebnih koje samo kompliciraju sustav;
. Provjera i automatsko ispravljanje podataka;
. Maksimalna skalabilnost;
. Nemogućnost potpuno gašenje datotečni sustav izoliranjem loših područja;
. Fleksibilna arhitektura koja koristi značajku Storage Spaces, koja je dizajnirana i implementirana posebno za ReFS.
Ključne značajke ReFS-a (neke dostupne samo s prostorima za pohranu):
Integritet metapodataka s kontrolnim zbrojevima;
. Tokovi integriteta: metoda zapisivanja podataka na disk za dodatnu zaštitu podataka ako je dio diska oštećen;
. Transakcijski model “alocate on write” (kopiraj na pisanje);
. Velika ograničenja veličine particija, datoteka i direktorija.
Veličina particije ograničena je na 278 bajtova s veličinom klastera od 16 KB (2 64 16 2 10), Windows stog podržava 2 64 .
Maksimalni iznos datoteka u imeniku: 2 64 .
Maksimalan broj imenika u odjeljku: 2 64 ;
. Udruživanje i virtualizacija za više lako stvaranje upravljanje particijama i datotečnim sustavom;
. Segmentacija serijskih podataka (kopiranje podataka) za poboljšane performanse, redundantno pisanje za toleranciju grešaka;
. Podrška za tehniku čišćenja diska u pozadina(čišćenje diska) za prepoznavanje skrivenih grešaka;
. Spašavanje podataka oko oštećenog područja na disku;
. Zajednički skupovi za pohranu između strojeva za dodatnu toleranciju grešaka i balansiranje opterećenja.
Rezač cijevi i savijač cijevi za samostalno sastavljanje opreme za održavanje života
Dva alata tvrtke EK Water Blocks namijenjena su onima koji sami sastavljaju svoje tekuće tekućine: EK-Loop Soft Tube Cutter i EK-Loop Modulus Hard Tube Bending Tool.
Prvi set grafičkih upravljačkih programa, Radeon Software Adrenalin 2020 Edition 20.1.1, objavljen u siječnju 2020., sadrži optimizacije za igru Monster Hunter World: Iceborne i ispravlja gotovo tri tuceta pogrešaka identificiranih u prethodnim izdanjima.
Google će nastaviti pružati podršku Chrome preglednik za Windows 7
Mnogi korisnici, posebno poslovni korisnici, ne žure napustiti Windows 7, iako proširena podrška za Windows 7 za obične korisnike završava 14. siječnja 2020.
Windows 10 podržava višestruke datotečne sustave izvan kutije. Neki od njih su baština i postoje uglavnom za kompatibilnost unatrag, drugi su moderni i imaju široku primjenu. Ovaj članak opisuje razne načine, pomoću kojeg možete vidjeti s kojim su datotečnim sustavom formatirani vaši pogoni.
Sustav datoteka je poseban način pohranjivanja i organiziranja vaših podataka na različitim medijima, uključujući tvrdih diskova, solid state diskovi, USB diskovi i drugi uređaji. Omogućuje pohranjivanje, mijenjanje, čitanje datoteka i mapa za aplikacije i operativni sustav instaliran na vašem računalu.
Kada formatirate interni pogon ili flash pogon, pripremate ga za korištenje kao medija za pohranu za vaš operativni sustav. Tijekom ovog procesa stvara se datotečni sustav. Tijekom formatiranja, sve informacije pohranjene na disku ili particiji bit će izbrisane.
Windows 10 podržava datotečne sustave FAT, FAT32, exFAT, NTFS I ReFS bez korištenja dodatnog softvera.
Imaju različite funkcije i svojstva. Na primjer, FAT i FAT32 naslijeđeni su datotečni sustavi. FAT podržava maksimalni kapacitet od 4 GB, FAT32 podržava 32 GB. Datotečni sustavi FAT također imaju ograničenja u pogledu maksimalne veličine datoteke. NTFS je jedini datotečni sustav koji podržava kompresiju i enkripciju datoteka i ima napredne značajke.
Postoji nekoliko metoda pomoću kojih možete pronaći datotečni sustav koji se koristi na vašim pogonima.
Da biste saznali sustav datoteka na pogonima u sustavu Windows 10, slijedite ove korake.
- Otvoren "Dirigent" i idite u mapu "Ovo računalo".
- Klik desni klik pogon miša i odaberite in kontekstni izbornik "Svojstva".
- U prozoru Svojstva, na kartici Općenito, vidjet ćete datotečni sustav vašeg diska.
Ova metoda je najjednostavnija i najbrža.
Alternativno, možete koristiti alat Diskpart, Disk Management ili PowerShell.
Pregledajte datotečni sustav diska koristeći Diskpart
- Pritisnite kombinaciju tipki Win + R.
- U polje Pokreni unesite " diskpart" i pritisnite Enter.
- U Diskpartu unesite naredbu volumen popisa.
Nakon pokretanja naredbe, vidjet ćete datotečni sustav za svaki pogon spojen na vaše računalo.
Prikažite datotečni sustav diska pomoću upravljanja diskom.
- Pritisnite Win + X ili desnom tipkom miša kliknite gumb "Početak".
- Iz WinX izbornika odaberite
- Pogledajte Vrijednosti u stupcu Sustav datoteka.
Konačno, postoji još jedan način za određivanje datotečnog sustava za svaki pogon spojen na vaše računalo pomoću PowerShell skriptnog jezika.
- Otvoren PowerShell u ime administratora.
- Unesi: dobiti volumen i pritisnite tipku Enter.
- Za izlaz pogledajte vrijednosti u stupcu FileSystemType.
Sada znate da je vrlo lako odrediti datotečni sustav za vaše diskove. Možete koristiti bilo koju metodu koja vam se najviše sviđa.
Nedavno je objavljena javna beta verzija Microsoft Windows 8 Poslužitelj s podrškom za najavljeni ReFS (Resilient File System) datotečni sustav, prethodno poznat kao “Protogon”. Ovaj datotečni sustav nudi se kao alternativa NTFS datotečnom sustavu koji se godinama dokazao u segmentu sustava za pohranu podataka temeljenih na Microsoftovim proizvodima, daljnjom migracijom na područje klijentskih sustava.
Svrha ovog članka je površan opis strukture datotečnog sustava, njegovih prednosti i nedostataka, kao i analiza njegove arhitekture sa stajališta očuvanja integriteta podataka i mogućnosti oporavka podataka u slučaju oštećenja ili brisanje od strane korisnika. Članak također otkriva studiju arhitektonskih značajki datotečnog sustava i njegove potencijalne izvedbe.
Windows Server 8 Beta
Opcija datotečnog sustava dostupna u ovoj verziji operativnog sustava podržava samo klastere podataka od 64 KB i klastere metapodataka od 16 KB. Još nije jasno hoće li postojati podrška za file ReFS sustavi s različitom veličinom klastera: Trenutačno se parametar Veličina klastera zanemaruje pri stvaranju ReFS volumena i uvijek je postavljen na zadanu vrijednost. Prilikom formatiranja FS-a, jedina dostupna opcija za odabir veličine klastera je 64 KB. Također je jedini koji se spominje u blogovima programera.
Ova veličina klastera više je nego dovoljna za organiziranje datotečnih sustava bilo koje praktične veličine, ali u isto vrijeme dovodi do značajne redundancije u pohrani podataka.
Arhitektura datotečnog sustava
Unatoč čestom spominjanju sličnosti između ReFS-a i NTFS-a na visoka razina, govorimo samo o kompatibilnosti nekih struktura metapodataka, kao što su: “standardne informacije”, “ime datoteke”, kompatibilnost s vrijednostima nekih zastavica atributa itd. Implementacija ReFS struktura na disku bitno se razlikuje od drugih Microsoftovih datotečnih sustava.
Glavni strukturni elementi novog datotečnog sustava su B+ stabla. Svi elementi strukture datotečnog sustava predstavljeni su jednorazinskim (listama) ili višerazinskim B+ stablima, što vam omogućuje značajno skaliranje gotovo bilo kojeg elementa datotečnog sustava. Uz stvarno 64-bitno numeriranje svih elemenata sustava, ovo eliminira pojavu uskih grla tijekom daljnjeg skaliranja.
Osim korijenskog zapisa B+ stabla, svi ostali zapisi imaju veličinu cijelog bloka metapodataka (u u ovom slučaju- 16KB); posredni (adresni) čvorovi imaju malu ukupnu veličinu (oko 60 bajtova). Stoga je obično potreban mali broj razina stabla za opisivanje čak i vrlo velikih struktura, što ima prilično povoljan učinak na ukupnu izvedbu sustava.
Glavni strukturni element datotečnog sustava je "Imenik", predstavljen u obliku B+-stabla, čiji je ključ broj objekta mape. Za razliku od drugih sličnih datotečnih sustava, datoteka u ReFS-u nije zaseban ključni element "Imenika", već postoji samo kao unos u mapi koja je sadrži. Možda zbog ove arhitektonske značajke tvrde veze na ReFS nisu podržane.
“Listovi imenika” su tipkani zapisi. Postoje tri glavne vrste unosa za objekt mape: ručica direktorija, unos indeksa i ručka ugniježđenog objekta. Svi takvi zapisi pakirani su kao zasebno B+ stablo s ID-om mape; korijen ovog stabla je list B+-stabla "Imenika", koji vam omogućuje da spakirate gotovo bilo koji broj zapisa u mapu. Na donjoj razini u listovima B+ stabla mape primarno je unos deskriptora direktorija koji sadrži osnovne informacije o mapi (kao što su naziv, "standardne informacije", atribut naziva datoteke itd.). Strukture podataka imaju mnogo toga zajedničkog s onima usvojenim u NTFS-u, iako imaju brojne razlike, od kojih je glavna nepostojanje upisanog popisa imenovanih atributa.
Sljedeći u imeniku su takozvani unosi indeksa: kratke strukture koje sadrže podatke o elementima sadržanim u mapi. U usporedbi s NTFS-om, ovi su zapisi mnogo kraći, što smanjuje opterećenje diska metapodacima. Posljednji su unosi stavki imenika. Za mape, ti elementi sadrže naziv paketa, identifikator mape u "Imeniku" i strukturu "standardnih informacija". Za datoteke ne postoji identifikator, ali umjesto toga struktura sadrži sve osnovne podatke o datoteci, uključujući korijen B+ stabla fragmenata datoteke. Prema tome, datoteka se može sastojati od gotovo bilo kojeg broja fragmenata.
Na disku se datoteke nalaze u blokovima od 64 KB, iako su adresirane na isti način kao blokovi metapodataka (u klasterima od 16 KB). Rezidencija podataka datoteke nije podržana na ReFS-u, tako da će datoteka od 1 bajta na disku zauzeti cijeli blok od 64 KB, što dovodi do značajne redundancije pohrane na malim datotekama; s druge strane, pojednostavljuje upravljanje slobodan prostor i odabir slobodan prostor pod, ispod nova datoteka provodi mnogo brže.
Veličina metapodataka praznog datotečnog sustava je oko 0,1% veličine samog datotečnog sustava (tj. oko 2 GB na volumenu od 2 TB). Neki ključni metapodaci su duplicirani radi bolje tolerancije grešaka.
Dokaz kvara
Nije bilo cilja testirati stabilnost postojeće ReFS implementacije. Sa stajališta arhitekture datotečnog sustava, ima sve potrebne alate za siguran oporavak datoteka čak i nakon ozbiljnog hardverskog kvara. Dijelovi struktura metapodataka sadrže vlastite identifikatore, što vam omogućuje provjeru vlasništva nad strukturama; veze metapodataka sadrže 64-bitne kontrolne zbrojeve blokova koji se referenciraju, što omogućuje procjenu integriteta bloka pročitanog iz veze.
Važno je napomenuti da se kontrolni zbrojevi korisničkih podataka (sadržaj datoteke) ne izračunavaju. S jedne strane, to onemogućuje mehanizam provjere integriteta u području podataka, s druge strane, ubrzava rad sustava zbog minimalnog broja promjena u području metapodataka.
Svaka promjena u strukturi metapodataka provodi se u dvije faze: prvo se stvara nova (promijenjena) kopija metapodataka u slobodnom prostoru na disku, zatim, ako je uspješna, operacija atomskog ažuriranja prenosi vezu sa stare (nepromijenjene) na novo (promijenjeno) područje metapodataka. Ova strategija (Copy-on-Write (CoW)) omogućuje vam da radite bez zapisivanja, automatski održavajući integritet podataka.
Potvrda takvih promjena na disku možda neće trajati dovoljno dugo, što će omogućiti da se nekoliko promjena stanja datotečnog sustava kombinira u jednu.
Ova se shema ne odnosi na korisničke podatke, tako da se sve promjene sadržaja datoteke zapisuju izravno u datoteku. Brisanje datoteke vrši se ponovnom izgradnjom strukture metapodataka (koristeći CoW), čime se čuva prethodna verzija bloka metapodataka na disku. To je ono što oporavak čini. izbrisane datoteke moguće prije nego što ih prebrišu novi korisnički podaci.
Redundancija pohrane podataka
U ovom slučaju govorimo o potrošnji prostor na disku zbog sheme pohrane podataka. U svrhu testiranja, instalirani Windows Server je kopiran na ReFS particiju od 580 GB. Veličina metapodataka na praznom datotečnom sustavu bila je oko 0,73 GB.
Prilikom kopiranja instaliran Windows Poslužitelj po particiji s ReFS-om, redundantnost pohrane podataka datoteke povećala se s 0,1% na NTFS-u na gotovo 30% na ReFS-u. Istovremeno je dodano oko 10% redundancije zbog metapodataka. Kao rezultat toga, “korisnički podaci” veličine 11 GB (više od 70 tisuća datoteka) na NTFS-u, uzimajući u obzir metapodatke, zauzeli su 11,3 GB, dok su na ReFS-u isti podaci zauzeli 16,2 GB; to znači da je redundancija pohrane podataka na ReFS-u gotovo 50% za ovu vrstu podataka. S malim brojem velikih datoteka, ovaj se učinak prirodno ne opaža.
Brzina rada
Zbog činjenice da je riječ o Beti, nisu provedena mjerenja performansi FS-a. Sa stajališta FS arhitekture mogu se izvući neki zaključci. Prilikom kopiranja više od 70 tisuća datoteka u ReFS, ovo je stvorilo B+ stablo "Imenika" veličine 4 razine: "korijen", srednja razina 1, srednja razina 2, "lišće".
Stoga traženje atributa mape (pod pretpostavkom da je korijen stabla predmemoriran) zahtijeva 3 čitanja blokova od 16 KB. Za usporedbu, na NTFS-u ova će operacija zahtijevati jedno čitanje veličine 1-4 KB (pod pretpostavkom da je karta lokacije $MFT predmemorirana).
Pronalaženje atributa datoteke prema mapi i nazivu datoteke u mapi (mala mapa s nekoliko unosa) na ReFS-u zahtijevat će ista 3 čitanja. Na NTFS-u bit će potrebna 2 čitanja od po 1 KB ili 3-4 čitanja (ako je unos datoteke u nerezidentnom atributu "index"). U većim paketima, broj čitanja NTFS-a raste mnogo brže od broja čitanja koje zahtijeva ReFS.
Situacija je potpuno ista za sadržaj datoteka: gdje povećanje broja fragmenata datoteke na NTFS-u dovodi do nabrajanja dugih popisa raspoređenih po različitim $MFT fragmentima, na ReFS-u se to provodi učinkovitim pretraživanjem kroz B+ -drvo.
zaključke
Prerano je donositi konačne zaključke, ali iz trenutne implementacije datotečnog sustava vidi se potvrda početne usmjerenosti datotečnog sustava na poslužiteljski segment, a prije svega na virtualizacijske sustave, DBMS i poslužitelje za arhivsku pohranu podataka , gdje su brzina i pouzdanost rada od najveće važnosti. Glavni nedostatak datotečnog sustava, kao što je neučinkovito pakiranje podataka na disku, negira se na sustavima koji rade s velikim datotekama.
SysDev Laboratories će pratiti razvoj ovog datotečnog sustava i planira uključiti podršku za oporavak podataka iz ovog datotečnog sustava. Eksperimentalna ReFS podrška za beta verziju Microsoft Windows 8 Servera već je uspješno implementirana u proizvode UFS Explorer i dostupna je za zatvoreno beta testiranje među partnerima. Službeno izdanje alata za oporavak obrisanih datoteka iz ReFS-a, kao i oporavak podataka nakon oštećenja datotečnog sustava uslijed hardverskih kvarova, planirano je nešto ranije ili istovremeno s izdavanjem Microsoft Windows 8 Servera s podrškom za ReFS.
Verzija od 16.03.2012.
Na temelju materijala SisDev Laboratories
Umnožavanje ili citiranje dopušteno je pod uvjetom da se zadrži referenca na izvornik.