Refs файловая система отзывы. Файловая система ReFS изнутри. Особенности файловой системы ReFS

Microsoft как вы догадались выпустила очередную инсайдерскую сборку Десятки под номером 16176. Как ни странно, но об этой сборке есть, что раскачать, что же поехали.


В предыдущем ролике меня упрекнули, что отсутствует информация о ReFS, что же, исправляемся. ReFS – это новая файловая система, ну как сказать новая, она существовала даже в превью-версиях Windows 8.1, но после так и не попала в обиход. В текущей версии Windows 10 нет поддержки ReFS, но вот в новых сборках она есть. Файловая система, является некой разметкой, которая определяет, как будет записан каждый файл. Из плюсов файловой системы ReFS можно указать: высокая отказоустойчивость, мгновенная изоляция поврежденных участков и работа с ними через саму Windows, увеличение длины имени файла и пути к нему до 32767 символов и увеличение максимального размера тома, который может достигать 402 Эбайтов. Новая файловая система унаследовала все самое лучшее NTFS и привнесла новые возможности, которые так просили пользователи.


Еще в новой сборке появилась поддержка объемного звучание Dolby Atmos, да это тот многоканальный звук без каналов, как бы это странно не звучало.


Подсистема Linux теперь позволяет работать с устройствами, которые подключены через COM-порты.


Обновились программы Музыка Groove и Кино и ТВ. Добавили прозрачность в эти программы. Если вы помните, то примерно 2 недели назад ограниченному числу пользователей прилетало обновление, которые демонстрировало новый неоновый интерфейс. Сейчас, судя по комментариям, обновление 17032 пришло всем. Проверяйте обновления в магазине Windows Store.


Также, согласно информации с Windows Central стало известно, что Microsoft работает над функцией Tabbed Shell. Данная функциональность позволяет добавить в Проводник вкладки. Интерфейс очень сильно напоминает браузер Edge. Сообщается, что Tabbed Shell – это будет встроенная функция в систему и разработчикам не составит труда ее адаптировать. Если приложение не будет адаптировано, то возможны артефакты по типу двойного пула системных кнопок. Выглядит многообещающе.


Еще при выходе сборки 16176 стал известен список мобильных устройств, поддерживающих Creators Update. Список поддерживаемых телефонов вы увидите ниже.

HP Elite x3
Microsoft Lumia 550
Microsoft Lumia 640/640XL
Microsoft Lumia 650
Microsoft Lumia 950/950 XL
Alcatel IDOL 4S
Alcatel OneTouch Fierce XL
SoftBank 503LV
VAIO Phone Biz
MouseComputer MADOSMA Q601
Trinity NuAns NEO

Старые телефоны по типу 930 и 830 Люмии поддерживают сборку Creators Update только через программу Windows Insider, но новая сборка 15204 уже их не поддерживает. Опять повторяется история, когда старым телефона не досталась официально Windows 10 Mobile, хотя ее можно было скачать через Windows Insider, но после также лавочку прикрыли. Обидно очень. У первых версиях Surface только недавно вроде поддержка кончилась, хотя эти устройства вышли 5 лет назад, а на Люмию как-то забивают болт. Хотя вот сборка 15204 показывает, что мобильная версия ОС идет по другому пути и уже не относится к семейству OneCore. Во-первых, видно, что это довольно тяжело, а во-вторых Microsoft скорее всего расчищает дорогу для ARM-устройств, которые будут поддерживать полноценную версию Windows 10.

Вот такие вот пироги.

В 1991 году SanDisk продавали 20 МБ на SSD за 1000 долларов, но с тех пор технологии стали чуть дешевле. В то же время твердотельный накопитель работает намного быстрее и тише. Сегодня настройка SSD диска под Windows 10 не интересует только того, кто напуган их сравнительно малым сроком эксплуатации. Для компенсации этого недостатка контроллер устройства может хранить информацию о числе циклов перезаписи, чтобы использовать менее нагруженные ячейки памяти. Для этого проводится оптимизация SSD под ОС Windows 10.

Вы видите, что все не так плохо, потому что HDD часто затирает до дыр системные сектора и уже не может ничего поделать с этим. Windows 10 не грузится, сильно тормозит. И бесполезно использовать tweaker, интеллекта системы не хватает на то, чтобы справиться с плохим чтением секторов. Между тем, если бы десятка умела устанавливаться в годную область винчестера, цены бы ей не было. Оптимизация жёсткого диска невозможна в этом плане, но настроить SSD по силам среднему пользователю. Не ждите многого от этого обзора, потому что система многое сделала за нас. Десятка и так уже максимально настроена на SSD.

Как настроить

Многие уже задумались над тем, рентабельно ли оставлять файл подкачки Windows на SSD. Скорость работы памяти такова, что непонятно, нужен ли вообще этот старый трюк с пагинацией и подгрузкой ранее использованной информации. Мы уверены, что в этом есть доля здравого смысла и ложка бреда:

  1. Если в ОЗУ нет информации, процессор не может взять её из ниоткуда. Все равно будет задействован жёсткий диск. Срок эксплуатации продлить невозможно таким методом. Другое дело, что можно немного освободить места.
  2. Идея продления ресурса весьма актуальна. Как насчёт того, чтобы поставить побольше оперативной памяти, и тогда подкачивать страницы вообще не потребуется? Это более здравый подход, потому что RAM будет пахать в любом случае. Но чем больше у неё ячеек, тем меньше износ каждой в отдельности.

Отключение лишних процессов

Ну, и, конечно, оптимизация Windows может снизить количество обращений к хранилищу. Это отключение ненужных служб, процессов, минимизация любой активности, ограничения активности через брандмауэр.

TRIM

Однако имеется и специфическая оптимизация дисков. Речь прежде всего идёт о параметр DisableDeleteNotify. Давайте-ка запросим его значение и при необходимости установим в нуль.

Операция fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0 применима и для систем с HDD, но железо это не поддерживает. В частности, строка ReFS… не установлен означает, что опция будет доступна сразу после того, как будет присоединён SSD (в данном системном блоке этого не имеется). Команда называется TRIM, она введена в интерфейс ATA, но магнитные накопители не поддерживают её на уровне контроллера. Хотя мы не исключаем, что в природе могут иметься какие-то исключения.

Из приведённого выше куска кода можно заключить, что оптимизация дисков SSD под десяткой не требуется, потому что опция бережного обращения с носителем уже включена. Хотя проверить это положение командой (см. выше) все-таки нужно. Оптимизировать магнитный HDD невозможно, потому что отсутствует поддержка со стороны железа.

Индексация

Некоторые специалисты также предлагают отключить индексацию файлов, но суть этой меры не совсем понятна. Операционная система просто будет тереть оглавление вместо того, чтобы использовать припасённые ею варианты и готовые ответы. Что касается гибернации, то она нравится столь многим пользователям, что исключать её из системы решится не каждый. В то же время, опция и так по умолчанию вырублена системными настройками. Поясним: в десятке гибернация по умолчанию отключена, и если кто-то захотел её задействовать, то вряд ли согласится и убрать. Потому что очень удобно продолжать работу с того места, где она была прервана.

Дефрагментация

Единственное, что можно выключить, это автоматическая дефрагментация:

Почему не работает TRIM

TRIM требует наличия драйвера AHCI. ОС должна ставиться на системный блок, где эта опция поддерживается. На новых материнских платах так оно и есть.

Тем не менее кое-где пишут, что нужно сначала поставить опцию через BIOS, как на этом фото.

Докладываем нашим читателям следующее:

  1. Для тестирования приложения Виктория настройка была установлена в IDE.
  2. Тест прошёл, компьютер не использовался, и тут вдруг обнаружилось, что в сети пишут о необходимости установки этого параметра в AHCI…

В режиме IDE десятка не встала на указанный ПК вообще. Мы проверили два раза, в обоих случаях выдаётся ошибка на некотором этапе работы мастера. Линукс Ubuntu встал только с дефолтными настройками, при попытке разбить HDD вручную – ошибки. Проверено минимум три раза. Настройка BIOS была поправлена на AHCI, и сразу же операционные системы перестали капризничать. Вот скрин окна активации, выполненной после чистой установки десятки на этот самый диск.

Компания провела активацию за считаные секунды. Когда-то десятка уже стояла на этом оборудовании. Заметьте, что все события происходят после 29 июля 2016 года. Так что, если кому-то посчастливилось поставить десятку поверх драйвера IDE, то это уникальный человек. И он действительно должен выставить в настройках BIOS опцию AHCI, чтобы работал TRIM на SSD. Новые материнки вовсе не имеют строки IDE, в старых при указанном изменении перестаёт грузиться система. Тем не менее, в семёрке это можно было фиксить через реестр.

Как AHCI фиксить через реестр

Об этом мало пишут, но после смены типа драйвера из-под BIOS перестаёт грузиться операционная система. Вот как это примерно выглядит (tomshardware.co.uk).

Кое-что понятно из скрина, но мы поясним:

  1. Некто поставил семёрку на SSD и вдруг заметил, что не работает TRIM.
  2. Начал разбираться и понял, что нужен драйвер AHCI.
  3. Полез в BIOS, сменил, перестало грузиться.

Вот пример синего экрана после выполнения таких действий (tnxs to askvg.com/).

Парень, выложивший этот обзор (см. скрин), нашёл решение проблемы путём фикса реестра. Вот его рекомендации. Мы их не переписали, потому что таких ключей в десятке нет. Она (у нас, по крайней мере) не ставится на IDE, а выдаёт ошибку раз за разом.

Если не фиксить реестр, то нужно вовсе переустановить систему. Ещё раз подчёркиваем: десятка в нашем случае не работает параллельно с IDE. Скорее всего, это её нововведение. Поэтому никто и не пишет, что TRIM отключён. Выше мы говорили, что эта полезная опция и так уже работает по умолчанию. Поэтому настраивать ничего не нужно. Но если хотите проверить, то и на здоровье, приведённая выше информация как раз и нужна для этого.

SSD на рынке

Анализ цен показывает, что сегодня за 500 ГБ пространства нужно заплатить от 10000 рублей. Это пока что дорого, но если брать более скромное по размерам устройство под операционную систему, а данные хранить на обычном HDD, то ситуация выглядит намного более радостной. Известно, что для Windows 10 x64 нужно минимально 20 ГБ на винчестере. Стало быть, объёма SSD диска в 64 ГБ вполне хватит на все про все. Имеются здесь и слабые места:

  1. Именно системный диск подвергается наибольшему износу, тогда как обращение к ценным данным происходит значительно реже. Ответ напрашивается сам собой: следует установить Windows 10 на магнитный накопитель, а твердотельная электроника будет хранить пользовательские данные.
  2. Высокая цена уже была озвучена, но именно сегодня тот день, когда можно взять за 3000 128 ГБ и попробовать, что такое SSD. Наконец, вспомним, что всего лишь 25 лет назад сумма, запрашиваемая за такую память, была астрономической.

Технология

Само название подсказывает, что SSD основано на достижениях твердотельной электроники. Это те самые флеш-накопители, которые мы привыкли втыкать в порт USB, но только чуть более дешёвые. Задумайтесь, флэшка на 16 ГБ стоит порядка 800 рублей. Ясно видно, что это намного более дорогой тип памяти, нежели SSD-накопители. Вот тогда все и становится на свои места. Обычная флэшка со специализированным интерфейсом.

Да, SSD технологий несколько, но различие между ними не столь разительное, как между HDD и SD. Первые CompactFlash были выпущены компанией SanDisk в 1994 году. Не находите здесь никакой связи с приведённой выше информацией? Правильно – зависимость очевидна! С флешки уже может работать Linux. Это тот самый случай использования SSD. Конечно, установочный носитель Windows 10, это пока что не системный диск, но Билли Гейтс уверенно движется в этом направлении.

Необходимость в развитии SSD технологий была вызвана повышением быстродействия центрального процессора, за которым не могла угнаться магнитная лента. Отставал и диск. Все знают, что игру нужно было сначала загрузить в ZX-Spectrum, а потом уже начинать бить врагов. Несмотря на то, что частота процессора там была смехотворной, не один гик натренировал свою реакцию на стареньких машинах. Ещё и сегодня можно поиграться через специальные эмуляторы.

Не секрет, что программисты выдают все более бездарный код. Ленятся правильно определять переменные и освобождать место в памяти после завершения вызова функции или процедуры. Поэтому потребляемый объем ОЗУ постоянно растёт. Не по дням, а по часам. А система все равно продолжает зависать. Это следствие плохой продуманности. Многие миллионы строк кода заложено в Windows, и, конечно же, там имеются ошибки, над которыми с переменным успехом бьётся Билли Гейтс.

Почему не хватает ОЗУ

Первый компьютер управлялся с 48 кБ, и этого вполне хватало, сегодня объем ОЗУ в 16 ГБ все-таки кажется маловат. Даже в спокойном состоянии занята одна пятая из этого количества. Хотя формально система «отдыхает».

Это мягко говоря, настораживает. Фактически 3 ГБ требуется только на «простой». Что же случится, когда гигантский объем информации начнёт подгружать какая-нибудь компьютерная игра? В погоне за приведение виртуальной реальности в соответствие с действительностью мы забыли про полезность приложений, их моральный смысл. Многие поклонники ZX-Spectrum восторгались Elite. Кто сегодня слышал про эту игру? Между тем вышло гигантское количество продолжений этого увлекательного квеста.

Один из создателей описывал её как «путь воина света», хотя никто и не запрещал стать пиратом. Но за мирные корабли, как и в реальной жизни, нельзя было получить много кредитов, а полиция наседала на пятки. Отказывались стыковать планетные станции. Так человек постепенно привыкал к тому, что путь честного трудяги намного более плодотворен, нежели бандитский. Результат? Тысячи (если не миллионы) поклонников по всему миру при том, что графика мягко говоря никакая. Прибавьте к этому то, что прогресс можно было сохранять на носитель только при посадке. Это значило, что достичь класса бойцов Elite занимало у многих долгие годы. Причём преступнику (если мы не ошибаемся) эта квалификация не присваивалась вообще.

Многих привлекла сама идея. Хотя нужно признать, что при большом количестве атакующих космических кораблей графика немного подвисала. Практически единственная игра, где это происходило. Сегодняшний геймплей мало напоминает борьбу со злом. Больше внимания уделяется графике, остаётся достаточно места для подлости, где организованная стайка может травить одного. Конечно, можно заявить, что это больше похоже на реальную жизнь, а мы возразим, что общество таково, каким его растят. В том числе и при помощи игр.

Итак, оперативной памяти не хватает по той причине, что производители делают упор на спецэффекты. Мишуру, не имеющую к смысловой части никакого отношения. Многое делают ради доната:

  1. Король зашёл на охоту.
  2. Загонщики – пугайте ботов.

Сложность с новыми идеями в том, что сложно пробиться. Навороченная графика часто оказывается не по силам одинокому разработчику. Итак, размер ОЗУ возрастал, и вскоре было замечено, что операционную систему тормозит винчестер. В период обращения к накопителю и считыванию новых модулей. Линукс это тоже касается но в меньшей степени. Стало быть, возможно два варианта:

  • SSD накопители продвигает компания Майкрософт для маскировки незначительных дефектов производительности.
  • Билли Гейтс ещё n-ное количество лет назад предвидел такое развитие событий. Собственно, ещё в 1991 году можно было что-то предсказать.

Память и нанотехнологии

Навряд ли существующая сегодня на рынке система является случайностью. Кроме того подозрительным является то, что слухи о нанотехнологиях заморозили. Примерно в 2002 году промышленность обещала нам дать новое поколение вычислительной техники, и… скорее всего она засела в закромах военных. Технологический процесс, существующий сегодня, не может уменьшиться, потому что растут теплопотери на полупроводниках, а нанотехнологии обещали нам дать. Что? Правильно – идеальную элементную базу, где кристаллическая решётка столь точна, что ток не вызывает на ней большого падения напряжения. А это делает возможным рост интеграции, дальнейшее снижение напряжения питания и, как следствие, потрясающий прирост производительности. Буквально в тысячи раз.

Посмотрите: все идёт к тому, что HDD исчезнут так же, как сегодня архаикой считается магнитная лента. Хотя каких-нибудь 15 лет назад на неё рекомендовали сбрасывать архивы цифровой информации. Единственный надёжный на сегодняшний день хранитель – это бумага. Что написано пером, по-прежнему не вырубишь и топором. Все остальное устаревает и превращается в пыль и тлен. Наиболее надёжные устройства – сетевые. Как например, хранилища Гугл. Скоро HDD исчезнет, и это уже произошло в смартфонах и некоторых ноутбуках. Сегодняшний технологический процесс зашёл в тупик, это видно по тому, что характеристики процессоров и накопителей HDD почти не меняются уже несколько лет.

Посмотрите на скрин, то прототип механической передачи будущего. Вращающиеся шестерни передают момент движения путём сцепления отдельных молекул. Это лишь один из примеров нанотехнологий. Если брать область полупроводников, к которой относятся твердотельные накопители, то там накопление информации происходит за счёт удержания заряда. Срок хранения велик, но это явно не вечность. Специалисты дают примерно 10 лет. Бумага может нести на себе сведения в течение тысячелетий, а нанозащелка – до тех пор, пока существует мир!

Побочный эффект

Мы видели, что нужная опция для HDD не устанавливается, но в этом есть и один плюс. Информация, представляющая ценность, может быть затёрта шредером. На SSD все не так. Блок будет записываться в ячейки с максимальным ресурсом, поэтому будет проще найти информацию, которая по задумке пользователя должна быть удалена. Настроенный жёсткий диск станет настоящим кладезем файлов-призраков. И ни один твикер из существующих на сегодняшний день не поможет исправить эту ситуацию.

3 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Я уже анонсировал её когда-то в своём блоге, тогда о ней ещё толком ничего не было известно, и вот настало время для краткого, но более последовательного знакомства с новоиспеченной ReFS.

20 лет спустя

Однако у всего есть предел, и у возможностей файловых систем - тоже. Сегодня возможности NTFS подошли к своим границам: проверка ёмких носителей данных занимает слишком много времени, «Журнал» тормозит доступ, а максимальный размер файлов уже практически достигнут. Понимая это, Microsoft реализовала в Windows 8 новую файловую систему - ReFS (Resilient File System - отказоустойчивая файловая система). Считается, что ReFS обеспечивает лучшую защиту данных на ёмких и быстрых жестких дисках. Наверняка у нее есть и свои недостатки, но до начала по-настоящему массового использования в Windows 8 говорить о них трудно.

Так что пока попробуем разобраться во внутреннем устройстве и преимуществах ReFS.

Изначально ReFS была известна под кодовым названием «Protogon». Впервые о ней широкой публике примерно год назад рассказал Стивен Синофски - президент подразделения Windows в Microsoft, отвечающий за разработку и маркетинг Windows и Internet Explorer .

Рассказал такими словами:

«Сегодня система NTFS является наиболее широко используемой, передовой и функционально богатой файловой системой. Но переосмысливая Windows, а мы в данный момент разрабатываем Windows 8, - мы не останавливаемся на достигнутом. Поэтому вместе с Windows 8 мы также внедряем совершенно новую файловую систему. ReFS создана на основе NTFS, поэтому в ней сохранились важнейшие возможности совместимости, в то же время она разработана и спроектирована с учетом нужд нового поколения технологий и сценариев хранения данных.

В Windows 8, ReFS будет введена только как часть Windows Server 8, такой же подход мы использовали для внедрения всех предыдущих файловых систем. Конечно же, на прикладном уровне клиентам будет предоставляться доступ к данным ReFS такой же, как к данным NTFS. Нельзя забывать о том, что NTFS все еще является ведущей технологией в индустрии среди файловых систем для ПК».

Действительно, впервые ReFS мы увидели в серверной ОС Windows Server 8. Новая файловая система разработана все же не с нуля. Например для открытия, закрытия, чтения и записи файлов ReFS использует те же интерфейсы доступа API, что и NTFS. Также из NTFS перекочевали многие хорошо знакомые возможности - например, шифрование диска Bitlocker и символьные ссылки для библиотек. Зато исчезло, например, сжатие данных и ряд прочих функций.

Основные инновации ReFS сосредоточены в области создания структур файлов и папок, а также управления ими. Их задача - обеспечить автоматическое исправление ошибок, максимальное масштабирование и работу в режиме постоянной подключенности (Always Online).

Архитектура ReFS

Дисковая реализация структур ReFS кардинально отличается от других файловых систем Microsoft. Реализовать свои идеи разработчики Microsoft смогли, применив в ReFS концепцию B±деревьев, хорошо знакомую по базам данных. Папки в файловой системе структурированы в виде таблиц с файлами в качестве записей. Они, в свою очередь, получают определенные атрибуты, добавляемые в качестве подтаблиц, создавая иерархическую древовидную структуру. Даже свободное место на диске организовано в виде таблиц.

Наряду с реальной 64-битной нумерацией всех элементов системы это исключает появление «узких мест» при дальнейшем ее масштабировании

Как результат, ядром системы в ReFS стала таблица объектов - центральный каталог, в котором перечислены все таблицы в системе. Есть у такого подхода важное преимущество: ReFS отказалась от сложного управления журналом и фиксирует новую информацию о файле в свободном месте - это предотвращает ее перезаписывание.

«Листьями Каталога » являются типизированные записи. Для объекта-папки существуют три основных типа записей: описатель каталога, индексная запись и описатель вложенного объекта. Все такие записи упакованы в виде отдельного B±дерева, имеющего идентификатор папки; корень этого дерева является листом B±дерева «Каталога», что позволяет упаковать в папку практически любое количество записей. На нижнем уровне в листах B±дерева папки находится в первую очередь запись описателя каталога, содержащая основные данные о папке (имя, «стандартная информация», атрибут имени файла и т.д.).

Далее в каталоге помещены индексные записи : короткие структуры, содержащие данные об элементах, содержащихся в папке. Эти записи значительно короче, чем в NTFS, - это в меньшей степени перегружает том метаданными.

В конце помещены записи элементов каталога. Для папок эти элементы содержат имя паки, идентификатор папки в «Каталоге» и структуру «стандартной информации». Для файлов идентификатор отсутствует - вместо этого структура содержит все основные данные о файле, включая корень B±дерева фрагментов файла. Соответственно, файл может состоять практически из любого числа фрагментов.

Подобно NTFS, в ReFS принципиально различается информация о файле (метаданные) и содержимое файла (пользовательские данные). Однако защитные функции предоставляются и тем, и другим одинаково. Метаданные по умолчанию предохраняются с помощью контрольных сумм - такую же защиту (по желанию) можно дать и пользовательским данным. Эти контрольные суммы располагаются на диске на безопасном удалении друг от друга - так будет проще восстановить данные в случае возникновения ошибки.

Размер метаданных пустой файловой системы составляет порядка 0.1% от размера самой файловой системы (т.е. около 2 Гб на том 2 Тб). Некоторые основные метаданные дублируются для большей устойчивости от сбоев

Вариант ReFS, который мы увидели в Windows Server 8 Beta , имеет поддержку кластеров данных размером только 64 Кб и кластеров метаданных размером 16 Кб. Пока параметр «Размер кластера» при создании тома ReFS игнорируется и всегда принимается умалчиваемым. При форматировании файловой системы единственным доступным вариантом для выбора размера кластера также является 64 Кб.

Признаем: такого размера кластера более чем хватит для организации файловых систем любого размера. Побочным эффектом, правда, становится ощутимая избыточность при хранении данных (файл размером в 1 байт на диске займет полный блок 64 Кб).

Защищенность ReFS

С точки зрения архитектуры файловой системы ReFS имеет все требуемые инструменты для безопасного восстановления файлов даже после серьезного сбоя оборудования. Главный минус системы журналов в файловой системе NTFS и ей подобных - то, что обновление диска может повредить записанные ранее метаданные при сбое питания во время записи - этот эффект получил уже устойчивое название: т.н. «оборванная запись ».

Для предотвращения оборванных записей , разработчики из Microsoft избрали новый подход, при котором части структур метаданных содержат собственные идентификаторы, что позволяет проверить принадлежность структур; ссылки на метаданные содержат 64-бит контрольные суммы блоков, на которые производится ссылка.

Всякое изменение структуры метаданных происходит в два этапа. Сперва создается новая (измененная) копия метаданных в свободном дисковом пространстве, и только после этого, в случае успеха, атомарной операцией обновления ссылка переводится со старой (неизмененной) на новую (измененную) область метаданных. Здесь это позволяет обойтись без журналирования, автоматически сохраняя целостность данных.

Впрочем, описанная схема не применяется к пользовательским данным, так что любые изменения содержимого файла пишутся непосредственно в файл. Удаление файла производится перестроением структуры метаданных, что сохраняет предыдущую версию блока метаданных на диске. Такой подход позволяет восстанавливать удаленные файлы вплоть до их перезаписи новыми пользовательскими данными.

Отдельная тема - отказоустойчивость ReFS при повреждении диска. Система способна выявить все формы повреждений диска, включая потерянные или сохраненные не в том месте записи, а так же т. н. битовый распад (ухудшение состояния данных на носителе)

Когда включена опция «целостные потоки», ReFS проверяет по контрольным суммам также и содержимое файлов и всегда записывает изменения файлов в стороннем месте. Это дает уверенность в том, что существовавшие ранее данные не будут потеряны при перезаписи. Обновление контрольных сумм происходит автоматически при записи данных, так что если в ходе записи произойдет сбой, у пользователя останется доступная для проверки версия файла.


Еще одна интересная тема в вопросе безопасности ReFS - взаимодействие со Storage Spaces . ReFS и Storage Spaces разработаны так, чтобы взаимодополнять друг друга как два компонента единой системы хранения данных. Помимо улучшения производительности Storage Spaces защищают данные от частичных и полных сбоев диска за счет хранения копий на нескольких дисках. Во время сбоев при чтении Storage Spaces могут считывать копии, а при сбоях записи (даже при полной потере данных носителя при чтении/записи) возможно «прозрачно» перераспределять данные. Как показывает практика, чаще всего подобный сбой не имеет отношения к носителю - он происходит из-за повреждения данных, либо из-за потери данных или сохранения их не в том месте.

Как раз эти виды сбоев ReFS может обнаружить, используя контрольные суммы. Выявив сбой, ReFS связывается с Storage Spaces для того, чтобы считать все возможные копии данных, и выбирает нужную копию, основываясь на проверке контрольных сумм. После этого система дает Storage Spaces команду на восстановление поврежденных копий на основе верных копий. Все это происходит прозрачно с прикладной точки зрения.

Как указывается на сайте Microsoft, посвященном Windows Server 8 , контрольные суммы всегда включены для метаданных ReFS, и при условии, что том размещен на зеркальных Storage Spaces , включается также автоматическое исправление. Все целостные потоки защищены тем же способом. Это создает сквозное решение с высокой степенью целостности для пользователя, благодаря которому относительно ненадежное хранилище можно сделать весьма надежным.

Упомянутые целостные потоки защищают содержимое файла от всех видов повреждений данных. Впрочем, эта характеристика в некоторых случаях неприменима.

К примеру, для некоторых приложений предпочтительнее аккуратное управление хранением файлов с определенной сортировкой файлов на диске. Поскольку целостные потоки перераспределяют блоки каждый раз, когда содержимое файла изменяется, компоновка файлов для этих приложений слишком непредсказуема. Системы баз данных являются ярким тому примером. Как правило, такие приложения самостоятельно ведут учёт контрольных сумм содержимого файлов и имеют возможность проверять и исправлять данные путём прямого взаимодействия с интерфейсами API.


Как ReFS действует в случае повреждения диска или сбоя хранения, думаю, понятно. Сложнее бывает выявить и преодолеть потери данных, связанные с «битовым распадом », когда необнаруженные вовремя повреждения редко читаемых частей диска начинают интенсивно расти. К тому времени, как такие повреждения будут считаны и обнаружены, они могут уже затронуть копии, либо данные могут быть утрачены из-за прочих сбоев.

Чтобы преодолеть процесс битового распада , в Microsoft добавили фоновую системную задачу, которая периодически очищает метаданные и данные целостных потоков на томе ReFS, находящемся на зеркальном пространстве хранения. Очистка происходит посредством считывания всех лишних копий и проверки их на правильность с помощью контрольных сумм ReFS. Если контрольные суммы не сходятся, копии с ошибками исправляются с помощью годных копий.

Остается угроза, которую можно условно назвать «страшный сон сисадмина». Бывают случаи, хоть редкие, когда может быть поврежден даже том на зеркальном пространстве. Например, память неисправной системы может повредить данные, которые затем могут оказаться на диске и повредить избыточные копии. Кроме того, многие пользователи могут решить не применять зеркальные пространства хранения под ReFS.

Для таких случаев, когда том повреждается, ReFS выполняет «восстановление» - функцию, которая удаляет данные с пространства имен в рабочем томе. Ее задача - предотвратить неисправимые повреждения, которые могли бы оказать влияние на доступность верных данных. Например, если единственный файл в директории получил повреждение и не может быть автоматически восстановлен, ReFS удалит этот файл из пространства имен файловой системы, восстановив оставшуюся часть тома.

Мы привыкли к тому, что файловая система не может открыть или удалить поврежденный файл, и администратор не может ничего с этим поделать.

Но поскольку ReFS может восстанавливать поврежденные данные, администратор сможет восстановить этот файл из резервной копии, или при помощи приложения создать его заново, избежав необходимости выключить систему. Это означает, что пользователю или администратору больше не потребуется проводить процедуру проверки и исправления диска в автономном режиме. Для серверов это дает возможность развертывать обширные тома данных без риска долгих периодов автономной работы из-за повреждений.


ReFS на практике

Конечно, о практичности и удобстве (или обратных качествах) ReFS можно будет судить только после того, как компьютеры с Windows 8 получат широкое распространение и пройдет не менее полугода активной работы с ними. Пока же у потенциальных пользователей «восьмерки» больше вопросов, чем ответов на них.

Например, такой: можно ли будет в Windows 8 легко и просто конвертировать данные из системы NTFS в ReFS и наоборот? Представители Microsoft заявляют, что никакой встроенной функции для преобразования форматов не предполагается, но информацию все же можно будет копировать. Область применения ReFS очевидна: поначалу она может использоваться лишь как крупный диспетчер данных для сервера (собственно, уже используется). Внешних накопителей с ReFS пока не будет - только внутренние. Очевидно, со временем ReFS будет оснащена большим количеством функций и сможет заменить устаревшую систему.

В Microsoft говорят, что вероятнее всего, это произойдет уже с выходом первого пакета обновлений для Windows 8

Также в Microsoft утверждают, что протестировали ReFS:

«используя сложный обширный набор десятков тысяч тестов, которые создавались для NTFS в течение более чем двух десятилетий. Эти тесты воссоздают условия развертывания в усложненном виде, с которыми, как мы думаем, система может столкнуться, например, при сбое питания, при проблемах, часто связанных с масштабируемостью и производительностью. Следовательно, можно сказать, что система ReFS готова к тестовому развертыванию в управляемой среде».

При этом, правда, разработчики признают, что будучи первой версией крупной файловой системы, вероятно ReFS потребует осторожности в обращении:

«Мы не характеризуем ReFS для Windows 8 как бета-версию. Новая файловая система будет готова к выпуску, когда Windows 8 выйдет из стадии „бета“, потому что нет ничего важнее, чем надежность данных. Итак, в отличие от любого другого аспекта системы, здесь необходим консервативный подход к первоначальному использованию и тестированию».

Во многом именно по этой причине вводиться в обиход ReFS будет согласно поэтапному плану. Сперва - в качестве хранилищной системы для Windows Server, затем - как хранилище для пользователей, и уже в итоге - как загрузочный том. Впрочем, аналогичный «осторожный подход» при выпуске новых файловых систем использовался и раньше.