Windows Server 2019には、さまざまなエキサイティングな利点があります。ただし、このリリースのストレージ機能およびそれがバックアップにどのように影響するかを考えるときに、重要な機能の1つはWindows Server 2019 ReFSファイルシステムバージョン3.4です。このリリースでは、特定のユースケースおよびWindows Server 2012および2016で見られるReFSの前身バージョンよりも大幅な改善が提供されています。
ReFSファイルシステムとは何ですか？
Resilient File System（ReFS）は、マイクロソフトによって開発された最新のファイルシステムであり、最初のバージョンはWindows Server 2012でリリースされました。このファイルシステムには、その強靭性機能から名前が付けられています。強靭性に加えて、Microsoftのファイルシステムは、可用性、拡張性、および整合性を最大化することを目的として設計されています。このファイルシステムでボリュームを作成できます。Windows Server 2019およびWindows 10 Pro for Workstationsでも利用できます。
管理者はもはやファイルシステムのエラーを検出するchkdskユーティリティを実行する必要はありません。これは、ReFSがファイルシステムの健全性をリアルタイムでオンラインでチェックできる能力の一部によるものです。
ReFSは、データの破損を検出し、その破損から迅速に回復するためのチェックサムを使用しています。実際、ReFSでフォーマットされたボリュームを見て、そのボリュームでTools > Checkを実行すると、メッセージが表示されます。「このドライブをチェックする必要はありません。ReFSファイルシステムはチェックする必要がありません。」
Windows Server 2019 ReFSの利点
ReFSは
- B+ treesの利用により、ファイル構造上の利点を享受しています。B+ treeは、子ノードの高いファンアウトを持っているため、データの格納が非常に効率的です。ポインタを使用することで、B+ treeはツリー内の要素を取得するI/O操作を減らすことができます。
- ReFSの最大ボリュームサイズは1 yottabyte（1 trillion terabytes）です！
- ReFSでは、定期的にファイルメタデータを読み取り、データにチェックサム操作を実行するスクラブberが導入されています。この新しいスクラブberは、ファイルの信頼性を確保する yet another 手段です。
- ファイル完全性ストリームは、追加のファイルデータチェックサムを提供します。
注：ReFSの追加される信頼性の利点により、Exchange Server 2019データベース/ログの場所にはReFSが推奨されています。
- Windows Server 2019 ReFSにはブロッククローニングテクノロジーが含まれています。これにより、移動する必要があるブロックへのポインタ参照が可能になります。
- Copy on writeは、ReFSがデータを書き込む際の整合性を確保し、電力喪失時のデータ破損を回避するためのメカニズムです。強靭なファイルシステムは、メタデータを編集する際に新しいブロックにメタデータのコピーを作成し（既存のメタデータを上書きするのではなく）、データをディスクに書き込んだ後に最新のメタデータのコピーを対応するファイルにリンクします。これについて詳しく見ていきます。ただし、バックアップに関しては、ReFSのブロッククローニングによって、ブロッククローニング技術を利用するバックアップソリューションのパフォーマンスが大幅に向上します。合成フルバックアップでは、データの移動が不要になり、代わりに既存のブロックへのポインタを使用できます。
- スパースVDL。スパースVDLまたは有効データ長は、ReFSがファイルを非常に迅速にゼロ化できるようにします。Hyper-Vで固定サイズのVHDディスクを作成する際、ディスクサイズを割り当てるために数分かかる場合があります。しかし、スパースVDLを使用すると、ReFSはHyper-Vディスクファイルを迅速にゼロ化できます。ReFSボリューム上で大きな固定サイズのディスクを作成するのに数秒かかります。
以下に示すように、ReFSクラスタ共有ボリュームを使用したHyper-Vクラスタでデフォルトサイズの127GBの固定サイズディスクを作成するのに数秒かかりました。この操作は、従来のNTFSフォーマットされたボリュームでは数分かかりました。この場合、固定サイズのディスクを作成する時間が短縮されます。
バックアップ技術の使用事例
ReFSブロッククローニングを現代のバックアップソリューションで利用すると、素晴らしい結果が得られる場合があります。仮想環境をバックアップする多くのバックアップソリューションが使用するプロセスは、合成フルバックアップと呼ばれます。では、合成フルバックアップを定義する前に、伝統的なフルバックアップを考えてみましょう。
仮想マシンの伝統的なアクティブフルバックアップでは、必要なすべてのデータが本番のVMwareまたはHyper-V仮想マシンからフルバックアップ用に取得されます。これにより、本番ネットワークとストレージの両方がそのフルバックアップの作成に使用されます。
合成バックアップでは、フルバックアップのデータは既にバックアップリポジトリにあるバックアップデータから合成されます。新しいフルバックアップが合成され、バックアップチェーンが前に進みます。Windows Server 2019 ReFSのブロッククローニング技術により、従来のバックアップソリューションが合成バックアップを作成するプロセスが大幅に高速化されることがあります。これは、ブロック自体ではなくポインターの移動によるものです。
ただし、NAKIVO Backup & Replicationなどの現代のバックアップソリューションでは、これは必要ありません。VMバックアップはフルシンセティックモードで保存されます。各リカバリポイントは、仮想マシンを完全に復元するために必要なブロックを認識しています。つまり、バックアップファイルの変換を実行したり、合成プロセスを使用してフルバックアップを再作成する必要はありません。
Windows Server 2019 ReFSのベストプラクティス
ReFSはWindows OSのシステムドライブ/ブートドライブの使用には使用できません。実際には、Windowsのインストール中にブートドライブをReFSでフォーマットするオプションは見つかりません。NTFSは引き続きOS用です。
- ReFSはWindows Server 2019 1809 LTSC以降でWindowsデータデュプリケーションをサポートします。以前のバージョンを使用していてWindowsボリュームにネイティブWindowsデュプリケーション能力を使用する場合はNTFSに従う必要があります。
- ReFSはファイルレベルの暗号化をサポートしていません。ReFSでボリュームレベルの暗号化テクノロジーとしてBitLocker暗号化を使用できます。しかし、ファイル/フォルダーレベルで暗号化するにはNTFSを使用する必要があります。
- ReFSでディスククォータはサポートされていません。
- ReFSはDOS互換の短い8.3ファイル名 (progra~1.txtなど) をサポートしていません。NTFSではサポートされています。
- ReFSはOperationにはシステムリソースを多く消費します。ReFS配列が大きいほどRAM、CPUリソース、ディスクIOPSを消費します。
- ReFSボリューム上にアプリケーションをインストールすることはお勧めではありません。ReFSはハードリンク (ReFS v.3.5以降) をサポートしていません。
- Microsoft ReFSを有効に利用するには、次のシナリオでReFSサーバーファイルシステムを使用することをお勧めします。
大規模なボリュームサイズとファイルサイズをサポートするファイルサーバーを構築する。
- Hyper-V仮想マシン用のボリュームを作成する。
WindowsサーバーでReFSを rather than on Windows workstationsを選ぶことをお勧めします。
- Hyper-V仮想マシンを保存するためにボリュームを作成します。
- WindowsサーバーでReFSを選択し、Windowsワークステーションではなくします。
- サーバーでStorage SpacesとStorage Space Directを使用する場合、ReFSが好まれます。
注: Storage Spacesは、1台のコンピュータ上の複数の物理ディスクを使用して仮想ボリュームを作成する機能です。Storage SpacesはRAID 1のようなミラーリングをサポートしています。
考え
Windows Server 2019 ReFSに含まれる機能は、回復性、スケーラビリティ、パフォーマンスの向上がある環境に大いに利益をもたらします。ReFSの利点、制限、そしてこのファイルシステムを使用すべきでない場合を知っています。ReFSのバージョン3.4はいくつかの点で利点がありますが、NTFSの直接的な代替品ではありません。ReFSボリュームにHyper-V VMを保存することでより良い結果が得られますが、Hyper-Vバックアップについては忘れないでください。
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Source:
https://www.nakivo.com/blog/windows-server-refs-file-system-benefits/