מהו מערכת הקבצים ReFS: יתרונות ושיטות מיטביות

מערכת ההפעלה Windows Server 2019 מציעה תועלות מרגשות רבות בכל התחומים. עם זאת, כשחושבים על תכונות אחסון עם שחרור זה ו, יותר חשוב, איך הן משפיעות על גיבויים, תכונה אחת שאנו רוצים לבחון בעיון קרוב היא מערכת הקבצים ReFS של Windows Server 2019 בגרסה 3.4. היא מציעה שיפורים משמעותיים מעבר למערכות קבצים קודמות במקרים מסוימים, כמו גם גרסאות קודמות של ReFS שנמצאות ב-Windows Server 2012 ו-2016.

מהי מערכת הקבצים ReFS?

מערכת הקבצים ReFS, שמשמעותה מערכת קבצים עמידה, היא המערכת החדשה ביותר שפותחה על ידי Microsoft, עם הגרסה הראשונה שנפרסמה עם Windows Server 2012. היא קיבלה את שמה מתכונות העמידות במערכת הקבצים זו. בנוסף לעמידות, מערכת הקבצים של Microsoft מתוכננת עם המטרות של מקסום אפשרות השירות, קנה המידה ואי התקדמות. אפשר ליצור תיבות עם מערכת הקבצים זו ב-Windows Server 2019 ו-Windows 10 Pro for Workstations.

מנהלי מערכות כבר לא צריכים לדאוג להפעלת כלי ה-chkdsk, שמזהה שגיאות במערכת הקבצים. זה בין היתר בגלל ש-ReFS יכולה לבצע בדיקות מקוונות של בריאות מערכת הקבצים בזמן אמת.

ReFS משתמשת בסכמות שמאפשרות לה לזהות כל שברירת מידע ולשחזר מן השברירה במהירות. למעשה, אם תבחנו תיבה מוקצבת ReFS ותפעילו כלים > בדיקה על התיבה, תקבלו את ההודעה: אין צורך לבדוק את הדף הזה. מערכת הקבצים ReFS אינה צריכה להיות בדוקה.

תועלות ReFS של Windows Server 2019

שני מהמקרים שבהם הפונקציות של ReFS מתבלבלות באופן מיוחד הם בתחום הווירטואליזציה והשימוש בפתרונות גיבוי מודרניים. חלק מהיתרונות הרמה של מערכת הקבצים ReFS של Windows Server 2019 הם:

  • ReFS מנצל את עצי ה-B+ trees במבנה הקובץ. עץ ה-B+ trees יעיל מאוד באחסון נתונים מאחר וישנם הרבה ילדים במבנה הבנים. באמצעות שימוש בפוינטרים, עץ ה-B+ trees יכול להפחית את מספר פעולות הקריאה/כתיבה כדי לחזור על אלמנט בעץ.
  • נפח הנתונים המרבי של ReFS הוא 1 יוטהבייט או 1 טריליון טרבייטים!
  • מטה נתונים מאומתים מעבירים לקריאה ולביצוע פעולות בדיקת ביקורת על הנתונים. מאמץ זה עוזר להבטיח יציבות של הקובץ.
  • תזרים אינטגריטיות הקבצים מספקים בדיקות ביקורת נתונים של הקובץ.

הערה: עם היתרונות של יציבות הנוספים, ReFS היא מערכת הקבצים שמומלצת למיקום בסיסי נתונים/יומנים של Exchange Server 2019.

  • Windows Server 2019 ReFS כולל את טכנולוגיית בלוק קלונינג. דבר זה מאפשר הפניות פוינטר לבלוקים אשר ללא כך היו צריכים להיזוז.
  • העתק על פי כתיבה הוא מנגנון המשמש ב-ReFS כדי להבטיח את שלמות הנתונים בזמן כתיבה ולמנוע פגיעה בנתונים במקרה של אובדן כוח. מערכת קובץ איכותית יוצרת העתק של מטא-נתונים לבלוקים חדשים כאשר נערכים מטא-נתונים (במקום להחליף את המטא-נתונים הקיימים) ומקשרת את ההעתק האחרון של מטא-נתונים לקובץ תואם לאחר כתיבת נתונים לכונן. נבחן זאת בפרטים למטה. אך, במקרה של גיבויים, שכפול בלוקים ב-ReFS מגביר משמעותית את ביצועי הפתרונות לגיבוי שמנצלים טכנולוגיית שכפול בלוקים. גיבויים מלאים סינתטיים לא יצטרכו עוד להעביר נתונים ממקום למקום, אלא יוכלו להשתמש בפוינטרים לבלוקים קיימים לצורך הפעולה הסינתטית.
  • VDL דלילי רווי או אורך נתונים תקפים מאפשר ל-ReFS לאפס קבצים במהירות רבה. בעת יצירת דיסק VHD בגודל קבוע ב-Hyper-V, הפעולה עשויה לקחת דקות כדי להשלים את ההקצאה של גודל הדיסק. אך, עם VDL דלילי רווי, ReFS יכולה לאפס את קבצי הדיסק של Hyper-V במהירות. כעת לוקחות שניות ליצירת דיסק בגודל קבוע גדול על נפח של ReFS.

יצירת דיסק בגודל 127 ג'יגה-בייט בגודל קבוע באשכול Hyper-V עם נפח משותף מבודד של ReFS, המוצג למטה, לקחה שניות. הפעולה הייתה צריכה לקחת דקות בנפח נתונים מסוג NTFS מסורתי. הזמן ליצירת דיסקים בגודל קבוע נמוך במקרה זה.

תרחישי שימוש בטכנולוגיית גיבוי

השימוש ב־ReFS ב־פתרונות גירסה מodern יכול להבטיח תוצאות מדהימות.בקובץ מלא משתני נאמר על תהליך מסוים.

ב־גירסה מלאה רגילה של מכונית virtuel, כל נתונים הנדרשים מופעילים מהמכונית virtuel הפעילה של VMware או Hyper-V.

ב־גירסות מלאות מסוימות, נתוני הגירסה המלאה מופעלים מתוך נתוני הגירסה שׁ כבר קיימים באחסון גירסה.

ב־טכנולוגיית העתקה של בלוקים של Windows Server 2019 ReFS, מספר הפעמים שבהם פתרונות גירסה יכולים להעתיק גירסות מסוימות יכולה להיות מהרה יותר באמצעות תזוזת עוצמות במקום העתקת הבלוקים בעצמם.

ב־פתרונות גירסה מodern כמו NAKIVO Backup & Replication, זאת לא נדרשת.גירסות ה־VM משמרות במצב מלא מסוים. כל נקודת השחזור מזהה את הבלוקים שׁ נדרשים כדי לשחזר מכונית virtuel מלאה.טיפול מומלץ ב־ReFS של Windows Server 2019באמת, ReFS היא מערכת קבצים מדהימה מאוד, אבל האם קיימים מקרים בהם איננו משתמשים ב־ReFS? כן, קיימים מספר מזגים להערה:

בעוד ש-ReFS הוא ללא ספק מערכת קבצים מרשימה המביאה שיפורים רבים, האם ישנם מקרים שבהם לא נשתמש ב-ReFS? כן, ישנם כמה חסרונות ל-ReFS. להלן מספר תחומים שיש לשים לב אליהם:

  • לא ניתן להשתמש ב-ReFS עבור כונן מערכת/כונן אתחול של מערכת ההפעלה Windows. למעשה, לא תראו אפשרות לפרמט את כונן האתחול שלכם עם ReFS במהלך התקנת Windows, שכן NTFS עדיין הדרך המומלצת למערכת ההפעלה.
  • ReFS תומך בדדופליקציה של נתונים ב-Windows החל מ-Windows Server 2019 1809 LTSC. אם אתם משתמשים בגרסה ישנה יותר ורוצים להשתמש בדדופליקציה לנפח Windows באמצעות יכולת הדדופליקציה המובנית של Windows, עליכם להישאר עם NTFS.
  • ReFS אינו תומך בהצפנה ברמת הקובץ. ניתן להשתמש בהצפנת BitLocker עם ReFS. עם זאת, מדובר בטכנולוגיית הצפנה ברמת הנפח. אם אתם רוצים להצפין ברמת הקובץ/תיקייה, תצטרכו להשתמש ב-NTFS.
  • הקצאות דיסק אינן נתמכות עם Microsoft ReFS.
  • ReFS אינו תומך בשמות קבצים קצרים בפורמט 8.3 (תואם DOS) כמו progra~1.txt שנתמכים ב-NTFS למטרות תאימות.
  • ReFS צורך יותר משאבי מערכת לפעולה. מערך ReFS גדול צורך יותר זיכרון RAM, משאבי CPU, ופעולות קלט/פלט בדיסק לשנייה (IOPS).
  • לא מומלץ להתקין יישומים על נפחי ReFS. ReFS אינו תומך בקישורים קשים (עד גרסה ReFS v.3.5).

כדי לנצל את היתרונות של Microsoft ReFS, מומלץ להשתמש במערכת קבצים זו בשרת במצבים הבאים:

  • בניית שרת קבצים עם תמיכה בנפח קבצים וגודל קבצים גדולים במיוחד.
  • יצירת אמצעי אחסון לאחסון מכונות וירטואליות של Hyper-V.
  • בחרו ב-ReFS בשרתי Windows ולא בתחנות עבודה של Windows.
  • ReFS מועדף אם אתם משתמשים ב-Storage Spaces ו-Storage Space Direct בשרת שלכם.

הערה: Storage Spaces היא תכונה המאפשרת יצירת אמצעי אחסון וירטואלי על ידי שימוש בכמה דיסקים פיזיים במחשב אחד. Storage Spaces תומכת במירורינג כמו RAID 1.

מחשבות

התכונות הכלולות ב-ReFS של Windows Server 2019 מועילות מאוד לסביבות עם שיפורים בעמידות, בהיקף ובביצועים. עכשיו אתם יודעים את היתרונות של ReFS, את המגבלות, ומתי לא כדאי להשתמש במערכת קבצים זו. הגרסה 3.4 של ReFS מציעה יתרונות בכמה היבטים אך אינה מחליפה ישירה של NTFS. ניתן לאחסן מכונות וירטואליות של Hyper-V על אמצעי אחסון של ReFS לקבלת תוצאות טובות יותר, אך אל תשכחו על גיבויים של Hyper-V.

הורידו את הגרסה החינמית של NAKIVO Backup & Replication כדי להגן על סביבת ה-Hyper-V שלכם. פתרון NAKIVO תומך בגיבוי סינתטי עם הצפנה ודחיסה. השימוש במערכת הקבצים ReFS בהתאם לשיטות המומלצות ובפתרון NAKIVO מאפשר לכם להשיג את התוצאות הטובות ביותר.

Source:
https://www.nakivo.com/blog/windows-server-refs-file-system-benefits/