High performance
January 2012 18

Подробности о файловой системе ReFS (Protogon)

В блоге разработчиков Windows 8 опубликована большая статья с описанием архитектуры новой файловой системы ReFS (Resilient File System), ранее известной под кодовым названием Protogon, которая разрабатывается для Windows Server 8, а в будущем она будет доработана и начнёт устанавливаться также на клиентских машинах Windows. Прошлая файловая система NTFS в версии 1.2 была представлена в далёком 1993 году как часть Windows NT 3.1, а к появлению Windows XP в 2001 году NTFS доросла до версии 3.1, и только тогда её начали ставить на клиентские машины. Примерно такой же путь развития ожидает ReFS.

По многим причинам NTFS не удовлетворяет требованиям к современным файловым системам, да она никогда и не считалась элегантной и не отличалась производительностью.

Ведущий программист и менеджер подразделения Windows Storage and File System Сурендра Верма (Surendra Verma) объясняет, что ReFS будет основана на NTFS и сохранит совместимость по ключевым направлениям, но в то же время это будет совершенно другая архитектура. Некоторые фичи и семантики NTFS будут ликвидированы, в том числе поддержка коротких имён, ID объектов, компрессия, шифрование на уровне файлов (EFS), дисковые лимиты (квоты), потоки данных, транзакции, разрежённые файлы, расширенные атрибуты и жёсткие ссылки.


Структура данных ReFS реализована в виде B+ деревьев

Ключевые цели ReFS

  • Сохранить максимальную совместимость с набором широко используемых фич NTFS, и в то же время избавиться от ненужных, которые только усложняют систему
  • Верификация и автоисправление данных.
  • Максимальная масштабируемость.
  • Невозможность полного отключения файловой системы за счёт изоляции сбойных участков.
  • Гибкая архитектура с использованием функции Storage Spaces, которая задумана и реализована специально для ReFS.

Ключевые функции ReFS

(некоторые доступны только со Storage Spaces)
  • Целостность метаданных с контрольными суммами.
  • Integrity streams: метод записи данных на диск для дополнительной защиты данных при повреждении части диска.
  • Транзакционная модель "allocate on write" (copy on write)
  • Большие лимиты на размер разделов, файлов и директорий. Размер раздела ограничен 278 байт при размере кластера 16 КБ (264 * 16 * 210), стек Windows поддерживает 264. Максимальное количество файлов в директории: 264. Максимальное количество директорий в разделе: 264.
  • Организация пулов и виртуализация для более простого создания разделов и управления файловой системой.
  • Сегментация последовательных данных (data sriping) для повышения производительности, избыточная запись для отказоустойчивости.
  • Поддержка техники чистки диска в фоновом режиме (disk scrubbing) для выявления скрытых ошибок.
  • Спасение данных вокруг повреждённого участка на диске.
  • Общие пулы хранения данных между машинами для дополнительной отказоустойчивости и балансировки нагрузки.

В дополнение, ReFS унаследует многие функции и семантики NTFS, включая шифрование BitLocker, списки контроля доступа (ACL), журнал USN, уведомления об изменениях, символьные ссылки, точки соединения (junction points), точки монтирования (mount points), точки повторной обработки (reparse points), снимки тома, ID файлов и oplock.

Конечно же, данные с ReFS будут доступны для клиентов через те же APIs, которые используются сегодня во всех операционных системах для доступа к разделам NTFS.
+22
42.3k 45
Support the author
Comments 48
Top of the day