ویندوز 10 از چندین فایل سیستم خارج از جعبه پشتیبانی می کند. برخی از آنها میراث هستند و عمدتا برای وجود دارند سازگاری به عقب، برخی دیگر مدرن هستند و کاربرد گسترده ای دارند. این مقاله شرح می دهد راه های مختلف، که می توانید از آن استفاده کنید تا ببینید درایوهای شما با چه فایل سیستمی فرمت شده اند.

سیستم فایل روشی ویژه برای ذخیره و سازماندهی اطلاعات شماست رسانه های مختلف، شامل هارد دیسک ها, درایوهای حالت جامد، درایوهای USB و سایر دستگاه ها. این به شما امکان می دهد فایل ها و پوشه ها را برای برنامه ها و سیستم عامل نصب شده بر روی رایانه خود ذخیره، تغییر دهید، بخوانید.

هنگامی که یک درایو داخلی یا درایو فلش را فرمت می کنید، آن را برای استفاده به عنوان رسانه ذخیره سازی در خود آماده می کنید سیستم عامل. در طی این فرآیند، یک فایل سیستم ایجاد می شود. در طول قالب بندی، تمام اطلاعات ذخیره شده روی دیسک یا پارتیشن حذف می شود.

ویندوز 10 از سیستم های فایل پشتیبانی می کند FAT، FAT32، exFAT، NTFSو ReFSبدون استفاده از اضافی نرم افزار.

آنها عملکردها و خواص متفاوتی دارند. به عنوان مثال، FAT و FAT32 سیستم های فایل قدیمی هستند. FAT حداکثر ظرفیت 4 گیگابایت را پشتیبانی می کند، FAT32 از 32 گیگابایت پشتیبانی می کند. سیستم های فایل FAT نیز محدودیت هایی دارند حداکثر اندازهفایل. NTFS تنها سیستم فایلی است که از فشرده سازی و رمزگذاری فایل پشتیبانی می کند و دارای ویژگی های پیشرفته است.

چندین روش وجود دارد که می توانید برای یافتن فایل سیستم مورد استفاده در درایوهای خود استفاده کنید.

برای پیدا کردن سیستم فایل در درایوهای ویندوز 10، این مراحل را دنبال کنید.

1. باز کن "رهبر ارکستر"و به پوشه بروید "این کامپیوتر".

1. روی درایو کلیک راست کرده و از منوی زمینه انتخاب کنید "خواص".

1. در پنجره Properties، در تب General، سیستم فایل دیسک خود را مشاهده خواهید کرد.

این روش ساده ترین و سریع ترین است.

همچنین، می توانید استفاده کنید ابزار Diskpart، مدیریت دیسک یا PowerShell.

سیستم فایل دیسک را با استفاده از Diskpart مشاهده کنید

1. کلیدهای ترکیبی Win + R را فشار دهید.

1. در قسمت Run وارد کنید دیسکپارت"و Enter را فشار دهید.

1. در Diskpart دستور را وارد کنید حجم لیست.

پس از اجرای دستور، سیستم فایل مربوط به هر درایو متصل به رایانه خود را مشاهده خواهید کرد.

سیستم فایل دیسک را با استفاده از مدیریت دیسک نشان دهید.

1. Win + X را فشار دهید یا روی دکمه راست کلیک کنید "شروع".

1. از منوی WinX، را انتخاب کنید

1. مقادیر را در ستون File System ببینید.

در نهایت، راه دیگری برای تعیین سیستم فایل برای هر درایو متصل به رایانه شما با استفاده از زبان برنامه نویسی PowerShell وجود دارد.

1. باز کن پاورشلاز طرف مدیر

1. وارد: حجم گرفتنو کلید Enter را فشار دهید.

1. برای خروجی مقادیر را در ستون ببینید FileSystemType.

اکنون می دانید که تعیین سیستم فایل برای دیسک های خود بسیار آسان است. شما می توانید از هر روشی که بیشتر دوست دارید استفاده کنید.

در سال 1991، SanDisk یک SSD 20 مگابایتی را به قیمت 1000 دلار فروخت، اما از آن زمان این فناوری کمی ارزان‌تر شده است. در عین حال، SSD بسیار سریعتر و بی صداتر است. امروز راه اندازی SSDدرایوهای ویندوز 10 فقط برای کسانی که از عمر نسبتاً کوتاه خود می ترسند جالب نیست. برای جبران این نقطه ضعف، کنترل کننده دستگاه می تواند اطلاعات مربوط به تعداد چرخه های بازنویسی را ذخیره کند تا از سلول های حافظه با بارگذاری کمتر استفاده کند. برای انجام این کار، SSD برای ویندوز 10 بهینه شده است.

می بینید که همه چیز چندان بد نیست، زیرا HDD اغلب بخش های سیستم را به سوراخ ها پاک می کند و دیگر نمی تواند کاری در مورد آن انجام دهد. ویندوز 10 لود نمی شود و بسیار کند است. و استفاده از توییکر بی فایده است؛ هوش سیستم برای مقابله با خواندن ضعیف بخش کافی نیست. در ضمن اگر ده در محل مناسبی از هارد نصب می شد قیمتی نداشت. بهينه سازي هارد دیسکاز این نظر غیرممکن است، اما راه اندازی SSD در حد توانایی های کاربر عادی است. از این بررسی انتظار زیادی نداشته باشید زیرا سیستم کارهای زیادی برای ما انجام داد. ده مورد از قبل حداکثر برای SSD پیکربندی شده اند.

نحوه راه اندازی

بسیاری از مردم قبلاً به این فکر کرده اند که آیا گذاشتن فایل صفحه ویندوز روی SSD مقرون به صرفه است یا خیر. سرعت حافظه به حدی است که مشخص نیست آیا اصلاً به این ترفند قدیمی با صفحه بندی و بارگذاری اطلاعات استفاده شده قبلی نیاز است یا خیر. ما مطمئن هستیم که یک خرده عقل سلیم و یک قاشق از مزخرفات در این وجود دارد:

1. اگر اطلاعاتی در RAM وجود نداشته باشد، پردازنده نمی تواند آن را از جایی خارج کند. همچنان درگیر خواهد شد HDD. با استفاده از این روش نمی توان عمر سرویس را افزایش داد. چیز دیگر این است که می توانید مقداری فضا آزاد کنید.
2. ایده گسترش منبع بسیار مرتبط است. بیشتر شرط بندی کنیم چطور؟ حافظه دسترسی تصادفیو دیگر نیازی به تعویض صفحات نیست؟ این یک رویکرد معقول تر است، زیرا RAM به هر حال کار خواهد کرد. اما هر چه تعداد سلول های آن بیشتر باشد، سایش هر کدام به صورت جداگانه کمتر می شود.

غیر فعال کردن فرآیندهای غیر ضروری

خوب، و، البته، بهینه سازی ویندوزمی تواند تعداد دسترسی های ذخیره سازی را کاهش دهد. این امر خدمات، فرآیندهای غیر ضروری را غیرفعال می کند، هر گونه فعالیت را به حداقل می رساند، فعالیت از طریق فایروال را محدود می کند.

TRIM

با این حال، بهینه سازی دیسک خاصی نیز وجود دارد. ما در درجه اول در مورد پارامتر DisableDeleteNotify صحبت می کنیم. بیایید مقدار آن را پرس و جو کنیم و در صورت لزوم آن را صفر کنیم.

مجموعه رفتار fsutil عملیات DisableDeleteNotify 0 برای سیستم‌های دارای HDD نیز قابل استفاده است، اما سخت‌افزار این را پشتیبانی نمی‌کند. به طور خاص، خط ReFS... نصب نشده به این معنی است که این گزینه بلافاصله پس از اتصال SSD در دسترس خواهد بود (این واحد سیستم این را ندارد). این فرمان TRIM نامیده می شود، به رابط ATA وارد می شود، اما درایوهای مغناطیسی آن را در سطح کنترلر پشتیبانی نمی کنند. اگرچه ما استثنا نمی کنیم که ممکن است در طبیعت استثنا وجود داشته باشد.

از کد بالا می توان نتیجه گرفت که بهینه سازی درایوهای SSD زیر 10 مورد نیاز نیست، زیرا گزینه مدیریت دقیق رسانه ها قبلاً فعال شده است. اگرچه هنوز باید این موقعیت را با دستور بررسی کنید (به بالا مراجعه کنید). بهینه سازی یک HDD مغناطیسی غیرممکن است زیرا پشتیبانی سخت افزاری وجود ندارد.

نمایه سازی

برخی از کارشناسان همچنین غیرفعال کردن نمایه سازی فایل را پیشنهاد می کنند، اما ماهیت این معیار کاملاً مشخص نیست. سیستم عامل به جای استفاده از گزینه ها و پاسخ های آماده ای که ذخیره کرده است، به سادگی فهرست مطالب را پاک می کند. در مورد خواب زمستانی، کاربران زیادی آن را دوست دارند که همه تصمیم نمی گیرند آن را از سیستم حذف کنند. در عین حال، این گزینه قبلاً توسط تنظیمات سیستم به طور پیش فرض غیرفعال شده است. اجازه دهید توضیح دهیم: در ده بالا، hibernation به طور پیش فرض غیرفعال است و اگر کسی بخواهد از آن استفاده کند، بعید است که با حذف آن موافقت کند. زیرا ادامه کار از جایی که قطع شده بسیار راحت است.

یکپارچه سازی

تنها چیزی که می توانید خاموش کنید، یکپارچه سازی خودکار است:

چرا TRIM کار نمی کند

TRIM به درایور AHCI نیاز دارد. سیستم عامل باید روی آن نصب شود واحد سیستمجایی که این گزینه پشتیبانی می شود. در مورد جدید مادربردهاراه آن است.

البته بعضی جاها می نویسند مثل این عکس ابتدا باید از طریق بایوس گزینه را نصب کنید.

ما موارد زیر را به خوانندگان خود گزارش می کنیم:

1. برای آزمایش برنامه ویکتوریا، تنظیمات روی IDE تنظیم شد.
2. تست قبول شد، کامپیوتر استفاده نشد و بعد ناگهان معلوم شد که در شبکه در مورد نیاز به تنظیم این پارامتر در AHCI نوشته اند...

در حالت IDE، ده به هیچ وجه روی کامپیوتر مشخص شده نصب نشد. ما آن را دو بار بررسی کردیم، در هر دو مورد یک خطا در مرحله‌ای از جادوگر ایجاد می‌شود. لینوکس اوبونتو فقط با تنظیمات پیش‌فرض آمد؛ وقتی سعی کردم HDD را به صورت دستی پارتیشن بندی کنم، با خطا مواجه شدم. حداقل سه بار بررسی شد. تنظیمات BIOS بر روی AHCI تنظیم شد و بلافاصله سیستم‌عامل‌ها فعال نشدند. در اینجا یک اسکرین شات از پنجره فعال سازی است که پس از نصب تمیز 10 بر روی این دیسک انجام شده است.

این شرکت فعال سازی را در عرض چند ثانیه انجام داد. روزی روزگاری، دوجین قبلاً روی این تجهیزات نصب شده بود. لطفا توجه داشته باشید که همه رویدادها پس از 29 ژوئیه 2016 برگزار می شود. بنابراین، اگر کسی به اندازه کافی خوش شانس بود که ده را در بالای درایور IDE قرار دهد، پس این یک فرد منحصر به فرد است. و او واقعاً باید وارد شود تنظیمات بایوسگزینه AHCI برای TRIM برای کار بر روی SSD. مادربردهای جدید اصلا خط IDE ندارند، در مادربردهای قدیمی با این تغییر بارگذاری سیستم متوقف می شود. با این حال، در هفت این می تواند از طریق رجیستری ثبت شود.

نحوه تعمیر AHCI از طریق رجیستری

در این مورد کمی نوشته شده است، اما پس از تغییر نوع درایور از بایوس، سیستم عامل بارگذاری متوقف می شود. در اینجا به نظر می رسد (tomshardware.co.uk).

برخی چیزها از اسکرین شات مشخص است، اما ما توضیح خواهیم داد:

1. شخصی هفت را روی یک SSD نصب کرد و ناگهان متوجه شد که TRIM کار نمی کند.
2. شروع به بررسی آن کردم و متوجه شدم که به یک راننده AHCI نیاز دارم.
3. وارد بایوس شدم و عوضش کردم و لود نشد.

در اینجا یک مثال است صفحه آبیپس از انجام چنین اقداماتی (tnxs به askvg.com/).

مردی که این بررسی را ارسال کرد (نگاه کنید به اسکرین شات) با رفع رجیستری راه حلی برای مشکل پیدا کرد. در اینجا توصیه های او وجود دارد. ما آنها را بازنویسی نکردیم زیرا چنین کلیدهایی در ده مورد برتر وجود ندارد. او (با ما، با توجه به حداقل) روی IDE نصب نمی شود، اما بارها و بارها خطا ایجاد می کند.

اگر رجیستری را رفع نکردید، باید سیستم را کاملاً مجدداً نصب کنید. بار دیگر تاکید می کنیم: ده در مورد ما به موازات IDE کار نمی کند. به احتمال زیاد، این نوآوری او است. به همین دلیل است که هیچکس نمی نویسد که TRIM غیرفعال است. در بالا گفتیم که این گزینه مفید از قبل به صورت پیش فرض کار می کند. بنابراین، شما نیازی به پیکربندی چیزی ندارید. اما اگر می خواهید سلامتی خود را بررسی کنید، اطلاعات فوق دقیقاً همان چیزی است که برای این کار نیاز دارید.

SSD موجود در بازار

تجزیه و تحلیل قیمت نشان می دهد که امروزه برای 500 گیگابایت فضا باید 10000 روبل بپردازید. این هنوز گران است، اما اگر دستگاهی با اندازه متوسط ​​تر برای سیستم عامل انتخاب کنید و داده ها را روی یک هارد دیسک معمولی ذخیره کنید، وضعیت بسیار خوشحال تر به نظر می رسد. مشخص است که ویندوز 10 x64 به حداقل 20 گیگابایت فضای هارد دیسک نیاز دارد. بنابراین، حجم درایو SSD 64 گیگابایت برای همه چیز در مورد همه چیز کافی است. در اینجا نقاط ضعفی نیز وجود دارد:

1. دقیقا دیسک سیستمدر معرض بیشترین ساییدگی و پارگی است، در حالی که به داده های ارزشمند کمتر دسترسی پیدا می شود. پاسخ به خودی خود نشان می دهد: شما باید ویندوز 10 را روی یک درایو مغناطیسی نصب کنید و الکترونیک حالت جامد اطلاعات کاربر را ذخیره می کند.
2. قیمت بالا قبلاً اعلام شده است، اما امروز روزی است که می توانید 128 گیگابایت 3000 بخرید و امتحان کنید SSD چیست. در نهایت، به یاد داشته باشید که فقط 25 سال پیش مبلغ درخواستی برای چنین حافظه ای نجومی بود.

فن آوری

نام خود نشان می دهد که SSD مبتنی بر پیشرفت در الکترونیک حالت جامد است. اینها همان درایوهای فلش هستند که ما عادت کرده ایم به آن وصل کنیم پورت USB، اما فقط کمی ارزان تر است. در مورد آن فکر کنید، یک درایو فلش 16 گیگابایتی حدود 800 روبل قیمت دارد. به وضوح مشاهده می شود که این نوع حافظه بسیار گرانتر از درایوهای SSD است. آن وقت است که همه چیز سر جای خودش قرار می گیرد. یک فلش مموری معمولی با رابط تخصصی.

بله، چندین فناوری SSD وجود دارد، اما تفاوت بین آنها به اندازه بین HDD و SD قابل توجه نیست. اولین CompactFlash توسط SanDisk در سال 1994 منتشر شد. هیچ ارتباطی در اینجا با اطلاعات بالا پیدا نکردید؟ درست است - وابستگی آشکار است! لینوکس در حال حاضر می تواند از درایو فلش اجرا شود. این همان مورد استفاده از SSD است. البته رسانه نصب ویندوز 10 هنوز یک دیسک سیستم نیست، اما بیلی گیتس با اطمینان در این مسیر حرکت می کند.

نیاز به توسعه فناوری های SSD به دلیل افزایش عملکرد ایجاد شد پردازنده مرکزی، که نوار مغناطیسی نتوانست با آن همراه شود. دیسک هم عقب ماند. همه می دانند که بازی باید ابتدا در ZX-Spectrum لود می شد و سپس شروع به ضربه زدن به دشمنان می کرد. علیرغم این واقعیت که فرکانس پردازنده در آنجا مضحک بود، بیش از یک متخصص واکنش خود را روی ماشین های قدیمی آموزش دادند. حتی امروز می توانید با شبیه سازهای ویژه بازی کنید.

بر کسی پوشیده نیست که برنامه نویسان در حال تولید کدهای متوسط ​​هستند. آنها در تعریف صحیح متغیرها و آزاد کردن فضای حافظه پس از تکمیل فراخوانی تابع یا رویه تنبل هستند. بنابراین میزان رم مصرفی دائما در حال افزایش است. نه بر اساس روز، بلکه بر اساس ساعت. اما سیستم همچنان به یخ زدن ادامه می دهد. این نتیجه تفکر ضعیف است. میلیون‌ها خط کد در ویندوز وجود دارد، و البته باگ‌هایی وجود دارد که بیلی گیتس با درجات مختلف موفقیت روی آنها کار کرده است.

چرا رم کافی نیست؟

اولین کامپیوتر با 48 کیلوبایت کار می کرد و این کاملاً کافی بود؛ امروزه مقدار رم 16 گیگابایتی هنوز خیلی کم به نظر می رسد. حتی در حالت استراحت نیز یک پنجم این مقدار اشغال می شود. اگرچه به طور رسمی سیستم در حال "استراحت" است.

این، به بیان ملایم، هشدار دهنده است. در واقع، 3 گیگابایت فقط برای "بیکار" مورد نیاز است. چه اتفاقی خواهد افتاد وقتی حجم عظیمی از اطلاعات توسط برخی شروع به بارگذاری شود بازی رایانه ای? تعقیب روح واقعیت مجازیمطابق با واقعیت، ما مفید بودن برنامه ها، معنای اخلاقی آنها را فراموش کرده ایم. بسیاری از طرفداران ZX-Spectrum در مورد Elite هول کردند. چه کسی در مورد این بازی امروز شنیده است؟ در همین حال، تعداد زیادی دنباله از این تلاش هیجان انگیز منتشر شده است.

یکی از سازندگان آن را به عنوان "مسیر جنگجوی نور" توصیف کرد، اگرچه هیچ کس دزد دریایی شدن را ممنوع نکرد. اما درست مانند زندگی واقعی، نمی‌توانستید اعتبار زیادی برای کشتی‌های غیرنظامی کسب کنید، و پلیس به دنبال آن‌ها بود. آنها از لنگر انداختن ایستگاه های سیاره ای خودداری کردند. بنابراین انسان به تدریج به این واقعیت عادت کرد که راه یک زحمتکش صادق بسیار پربارتر از راهزن است. نتیجه؟ هزاران (اگر نگوییم میلیون ها) طرفدار در سراسر جهان، علیرغم این واقعیت که گرافیک، به بیان ملایم، ضعیف است. به این واقعیت اضافه کنید که پیشرفت فقط در هنگام فرود برای حامل ذخیره می شود. این بدان معنا بود که سالها طول کشید تا بسیاری به کلاس نخبگان جنگنده برسند. ضمناً مجرم (اگر اشتباه نکنیم) اصلاً این صلاحیت را به او اختصاص نداده است.

خیلی ها جذب خود این ایده شدند. اگرچه باید اعتراف کرد که با تعداد زیادی سفینه فضایی مهاجم، گرافیک کمی یخ زد. تقریبا تنها بازی که در آن این اتفاق افتاد. گیم پلی امروزی شباهت کمی به مبارزه با شیطان دارد. توجه بیشتری به گرافیک می شود و فضای کافی برای پستی باقی می ماند، جایی که یک گله سازمان یافته می تواند یکی را مسموم کند. البته، ما می‌توانیم استدلال کنیم که این بیشتر شبیه زندگی واقعی است، اما می‌توانیم استدلال کنیم که جامعه همان گونه است که پرورش یافته است. از جمله از طریق بازی.

بنابراین، رم کافی وجود ندارد به این دلیل که سازندگان روی جلوه های ویژه تمرکز می کنند. قلوه ای که ربطی به قسمت معنایی ندارد. آنها کارهای زیادی را به خاطر اهدا انجام می دهند:

1. شاه به شکار رفت.
2. Beaters - ربات ها را بترسانند.

مشکل ایده های جدید این است که شکستن آن دشوار است. گرافیک پیچیده اغلب فراتر از توانایی های یک توسعه دهنده است. بنابراین، اندازه رم افزایش یافت و به زودی متوجه شد که سیستم عامل توسط هارد دیسک کند شده است. در طول دوره دسترسی به درایو و خواندن ماژول های جدید. این در مورد لینوکس نیز صدق می کند، اما به میزان کمتر. بنابراین، دو گزینه ممکن است:

• درایوهای SSD توسط مایکروسافت برای پوشاندن نقص‌های عملکرد جزئی تبلیغ می‌شوند.
• بیلی گیتس چندین سال پیش این تحولات را پیش‌بینی کرده بود. در واقع، در سال 1991 می شد چیزی را پیش بینی کرد.

حافظه و فناوری نانو

بعید است که سیستم موجود در بازار امروز تصادفی باشد. علاوه بر این، منجمد شدن شایعات در مورد فناوری نانو مشکوک است. در حدود سال 2002، این صنعت قول داد که نسل جدیدی به ما بدهد فناوری رایانهو ... به احتمال زیاد در سطل های نظامی مستقر شده است. فرآیند فناوری که امروزه وجود دارد نمی تواند کاهش یابد زیرا تلفات حرارتی در نیمه هادی ها در حال افزایش است، چیزی که فناوری نانو به ما وعده داده است. چی؟ درست است - یک پایه عنصر ایده آل، که در آن سلول کریستالیآنقدر دقیق که جریان باعث افت ولتاژ زیادی در آن نمی شود. این امکان افزایش یکپارچگی، کاهش بیشتر ولتاژ منبع تغذیه و در نتیجه افزایش عملکرد شگفت انگیز را فراهم می کند. به معنای واقعی کلمه هزاران بار.

نگاه کنید: همه چیز به سمت این واقعیت پیش می رود که HDD ها به همان شکلی که امروزه نوار مغناطیسی قدیمی در نظر گرفته می شود ناپدید می شوند. اگرچه حدود 15 سال پیش توصیه می شد که آرشیوها را روی آن خالی کنند اطلاعات دیجیتال. تنها نگهدارنده قابل اعتماد امروز کاغذ است. آنچه را که با قلم نوشته می شود با تبر نمی توان قطع کرد. همه چیز دیگر کهنه می شود و تبدیل به خاک و پوسیدگی می شود. مطمئن ترین دستگاه ها دستگاه های شبکه هستند. مانند مخازن گوگل. HDD به زودی ناپدید می شود و این قبلاً در تلفن های هوشمند و برخی از لپ تاپ ها اتفاق افتاده است. امروز فرآیند تکنولوژیکیبه بن بست رسیده است، این را می توان از این واقعیت دریافت که ویژگی های پردازنده ها و HDD ها برای چندین سال تقریباً بدون تغییر باقی مانده است.

به اسکرین شات نگاه کنید، این یک نمونه اولیه از انتقال مکانیکی آینده است. چرخ دنده های دوار حرکت حرکتی را با به هم قفل کردن مولکول های منفرد منتقل می کنند. این تنها یک نمونه از فناوری نانو است. اگر حوزه نیمه هادی ها را بگیریم که شامل درایوهای حالت جامد، سپس انباشت اطلاعات به دلیل حفظ شارژ اتفاق می افتد. ماندگاری طولانی است، اما واضح است که برای همیشه نیست. کارشناسان تقریباً 10 سال فرصت می دهند. کاغذ می تواند هزاران سال اطلاعات را حمل کند و یک نانوچفت تا زمانی که دنیا وجود دارد می تواند اطلاعات را حمل کند!

اثر جانبی

دیدیم که گزینه مورد نیاز برای HDD نصب نشده است، اما این یک مزیت دارد. اطلاعات ارزش ممکن است توسط یک خردکن پاک شود. در SSD ها اینطور نیست. بلوک در سلول‌هایی با حداکثر منبع نوشته می‌شود، بنابراین یافتن اطلاعاتی که کاربر در نظر دارد باید حذف شود آسان‌تر خواهد بود. یک هارد دیسک پیکربندی شده به گنجینه واقعی فایل های ارواح تبدیل می شود. و حتی یک توییک که امروز وجود دارد به اصلاح این وضعیت کمک نمی کند.

3 امتیاز، میانگین: 5,00 از 5)

چندی پیش نسخه بتای عمومی منتشر شد ویندوز مایکروسافت 8 سرور با پشتیبانی از سیستم فایل ReFS (سیستم فایل ارتجاعی) اعلام شده، که قبلا به عنوان "Protogon" شناخته می شد. این فایل سیستم به عنوان جایگزینی برای سیستم فایل NTFS که در طول سال ها خود را ثابت کرده است، در بخش سیستم های ذخیره سازی داده های مبتنی بر محصولات مایکروسافت با مهاجرت بیشتر به حوزه سیستم های مشتری ارائه می شود.

هدف این مقاله توصیف سطحی ساختار فایل سیستم، مزایا و معایب آن و همچنین تجزیه و تحلیل معماری آن از نقطه نظر حفظ یکپارچگی داده ها و چشم اندازهای بازیابی اطلاعات در صورت آسیب یا آسیب است. حذف توسط کاربر این مقاله همچنین بررسی ویژگی‌های معماری سیستم فایل و عملکرد بالقوه آن را نشان می‌دهد.

ویندوز سرور 8 بتا

گزینه سیستم فایل موجود در این نسخه از سیستم عامل تنها از خوشه های داده 64 کیلوبایتی و خوشه های ابرداده 16 کیلوبایتی پشتیبانی می کند. هنوز مشخص نیست که آیا از سیستم های فایل ReFS با اندازه های دیگر خوشه پشتیبانی می شود یا خیر: در حال حاضر پارامتر اندازه کلاس هنگام ایجاد یک حجم ReFS نادیده گرفته می شود و همیشه روی پیش فرض تنظیم می شود. هنگام قالب بندی FS، تنها گزینه موجود برای انتخاب اندازه کلاستر 64 کیلوبایت است. او همچنین تنها کسی است که در وبلاگ های توسعه دهندگان ذکر شده است.

این اندازه خوشه برای سازماندهی سیستم های فایل با هر اندازه عملی کافی است، اما در عین حال منجر به افزونگی قابل توجهی در ذخیره سازی داده ها می شود.

معماری فایل سیستم

علیرغم ذکر مکرر از شباهت‌های بین ReFS و NTFS در سطح بالا، ما فقط در مورد سازگاری برخی از ساختارهای ابرداده مانند "اطلاعات استاندارد"، "نام فایل"، سازگاری در مقادیر برخی از پرچم‌های ویژگی صحبت می‌کنیم. و غیره. اجرای دیسک ساختارهای ReFS اساساً با سایر سیستم های فایل مایکروسافت متفاوت است.

عناصر ساختاری اصلی سیستم فایل جدید درختان B+ هستند. تمام عناصر ساختار فایل سیستم با درختان تک سطحی (لیست ها) یا چند سطحی B+ نشان داده می شوند که به شما امکان می دهد تقریباً هر یک از عناصر سیستم فایل را به میزان قابل توجهی مقیاس کنید. همراه با شماره گذاری واقعی 64 بیتی تمام عناصر سیستم، این امر باعث از بین رفتن گلوگاه ها در طول مقیاس بندی بیشتر می شود.

به جز رکورد ریشه درخت B+، همه رکوردهای دیگر اندازه یک بلوک فراداده کامل (در در این مورد- 16 کیلوبایت)؛ گره های متوسط ​​(آدرس) کوچک هستند اندازه کامل(حدود 60 بایت). بنابراین، معمولاً تعداد کمی از سطوح درختی برای توصیف ساختارهای بسیار بزرگ مورد نیاز است که تأثیر نسبتاً مطلوبی بر عملکرد کلی سیستم دارد.

عنصر ساختاری اصلی سیستم فایل "دایرکتوری" است که به شکل یک درخت B+ ارائه شده است که کلید آن شماره شی پوشه است. برخلاف سایر سیستم های فایل مشابه، یک فایل در ReFS یک عنصر کلیدی جداگانه از "Directory" نیست، بلکه فقط به عنوان یک ورودی در پوشه حاوی آن وجود دارد. شاید دقیقا به این دلیل ویژگی معماریپیوندهای سخت به ReFS پشتیبانی نمی شوند.

"برگ های فهرست" رکوردهای تایپ شده هستند. سه نوع ورودی اصلی برای یک شی پوشه وجود دارد: دسته دایرکتوری، ورودی فهرست و دسته شیء تو در تو. همه این رکوردها به عنوان یک درخت B+ جداگانه با شناسه پوشه بسته بندی می شوند. ریشه این درخت برگ B+-tree "Directory" است که به شما امکان می دهد تقریباً هر تعداد رکورد را در یک پوشه قرار دهید. در سطح پایین در برگهای درخت B+ یک پوشه در درجه اول یک ورودی توصیفگر دایرکتوری قرار دارد که حاوی اطلاعات اولیه در مورد پوشه است (مانند نام، "اطلاعات استاندارد"، ویژگی نام فایل و غیره). ساختارهای داده مشترکات زیادی با آنهایی که در NTFS پذیرفته شده‌اند، دارند، اگرچه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند که یکی از اصلی‌ترین آنها عدم وجود فهرست تایپ‌شده از ویژگی‌های نام‌گذاری شده است.

در فهرست بعدی، به اصطلاح ورودی‌های فهرست قرار دارند: ساختارهای کوتاه حاوی داده‌های مربوط به عناصر موجود در پوشه. در مقایسه با NTFS، این رکوردها بسیار کوتاهتر هستند، که بار حجم را با ابرداده کاهش می دهد. آخرین ورودی های آیتم دایرکتوری هستند. برای پوشه ها، این عناصر حاوی نام بسته، شناسه پوشه در "دایرکتوری" و ساختار "اطلاعات استاندارد" هستند. برای فایل‌ها هیچ شناسه‌ای وجود ندارد، اما در عوض ساختار شامل تمام داده‌های اساسی درباره فایل، از جمله ریشه درخت B+ از قطعات فایل است. بر این اساس، فایل می تواند تقریباً از هر تعداد قطعه تشکیل شده باشد.

روی دیسک، فایل‌ها در بلوک‌های 64 کیلوبایتی قرار دارند، اگرچه به همان شیوه بلوک‌های ابرداده (در خوشه‌های 16 کیلوبایتی) آدرس‌دهی می‌شوند. "Residency" داده‌های فایل در ReFS پشتیبانی نمی‌شود، بنابراین یک فایل 1 بایتی روی دیسک یک بلوک کامل 64 کیلوبایتی را اشغال می‌کند، که منجر به افزونگی قابل توجهی در ذخیره‌سازی در فایل‌های کوچک می‌شود. از طرف دیگر، مدیریت فضای آزاد را ساده می کند و تخصیص فضای آزاد برای یک فایل جدید بسیار سریعتر است.

اندازه ابرداده سیستم فایل خالی حدود 0.1 درصد از اندازه خود فایل سیستم است (یعنی حدود 2 گیگابایت در حجم 2 ترابایت). برخی از ابرداده‌های اصلی برای تحمل خطا بهتر تکرار می‌شوند.

اثبات شکست

هیچ هدفی برای آزمایش پایداری اجرای ReFS موجود وجود نداشت. از نقطه نظر معماری فایل سیستم، تمامی ابزارهای لازم برای بازیابی امن فایل را حتی پس از یک خرابی سخت افزاری جدی دارد. بخش‌هایی از ساختارهای فراداده حاوی شناسه‌های خاص خود هستند که به شما امکان می‌دهد مالکیت ساختارها را بررسی کنید. پیوندهای فراداده شامل جمع‌های بررسی 64 بیتی از بلوک‌های مورد اشاره است که ارزیابی یکپارچگی بلوک خوانده شده از پیوند را ممکن می‌سازد.

شایان ذکر است که جمع های چک داده های کاربر (محتوای فایل) محاسبه نمی شود. این امر از یک طرف مکانیزم بررسی یکپارچگی در ناحیه داده را غیرفعال می کند، از طرف دیگر به دلیل حداقل تعداد تغییرات در ناحیه ابرداده، عملکرد سیستم را سرعت می بخشد.

هر تغییری در ساختار ابرداده در دو مرحله انجام می‌شود: ابتدا یک نسخه جدید (تغییر شده) از ابرداده در فضای آزاد دیسک ایجاد می‌شود، سپس در صورت موفقیت‌آمیز، عملیات به‌روزرسانی اتمی پیوند را از قدیمی (بدون تغییر) به ناحیه ابرداده جدید (تغییر شده). این استراتژی (Copy-on-Write (CoW)) به شما امکان می دهد بدون ورود به سیستم، به طور خودکار یکپارچگی داده ها را حفظ کنید.

تأیید چنین تغییراتی روی دیسک ممکن است به اندازه کافی طول نکشد، و اجازه می دهد چندین تغییر وضعیت سیستم فایل در یک ترکیب شوند.

این طرح برای داده های کاربر اعمال نمی شود، بنابراین هرگونه تغییر در محتوای فایل مستقیماً در فایل نوشته می شود. حذف یک فایل با بازسازی ساختار ابرداده (با استفاده از CoW) انجام می شود که باعث ذخیره می شود نسخه پیشینبلوک متادیتا روی دیسک این امر بازیابی فایل های حذف شده را قبل از بازنویسی توسط داده های کاربر جدید امکان پذیر می کند.

افزونگی ذخیره سازی داده ها

در این مورد، ما در مورد مصرف فضای دیسک به دلیل طرح ذخیره سازی اطلاعات صحبت می کنیم. برای اهداف آزمایشی، نصب شده است ویندوز سروردر یک پارتیشن 580 گیگابایتی ReFS کپی شد. اندازه ابرداده در یک سیستم فایل خالی حدود 0.73 گیگابایت بود.

هنگام کپی کردن ویندوز نصب کردسرور در هر پارتیشن با ReFS، افزونگی ذخیره سازی داده فایل از 0.1٪ در NTFS به تقریبا 30٪ در ReFS افزایش یافت. در همان زمان، حدود 10 درصد افزونگی به دلیل ابرداده ها اضافه شد. در نتیجه، "داده های کاربر" با اندازه 11 گیگابایت (بیش از 70 هزار فایل) در NTFS، با در نظر گرفتن متادیتا، 11.3 گیگابایت را گرفت، در حالی که در ReFS همین داده ها 16.2 گیگابایت را گرفت. این بدان معنی است که افزونگی ذخیره سازی داده در ReFS تقریباً 50٪ برای این نوع داده است. با تعداد کمی از فایل های بزرگ، این اثر به طور طبیعی مشاهده نمی شود.

سرعت عملیات

با توجه به اینکه ما در مورد بتا صحبت می کنیم، هیچ اندازه گیری عملکرد FS انجام نشد. از نقطه نظر معماری FS، برخی از نتایج را می توان گرفت. هنگام کپی کردن بیش از 70 هزار فایل در ReFS، این یک درخت B+ از "Directory" با 4 سطح در اندازه ایجاد کرد: "ریشه"، سطح متوسط ​​1، سطح متوسط ​​2، "برگ".

بنابراین، جستجوی ویژگی های پوشه (با فرض اینکه ریشه درخت در حافظه پنهان باشد) به 3 خواندن بلوک های 16 کیلوبایتی نیاز دارد. برای مقایسه، در NTFS این عملیات به اندازه 1-4 کیلوبایت یک بار خوانده می شود (با فرض اینکه نقشه مکان $MFT در حافظه پنهان باشد).

یافتن ویژگی های فایل بر اساس پوشه و نام فایل در یک پوشه (یک پوشه کوچک با چندین ورودی) در ReFS به همان 3 خواندن نیاز دارد. در NTFS، 2 خواندن از هر کدام 1 کیلوبایت، یا 3-4 خواندن مورد نیاز است (اگر ورودی فایل در ویژگی "index" غیر ساکن باشد). در بسته‌های بزرگ‌تر، تعداد خواندن‌های NTFS بسیار سریع‌تر از تعداد خواندن‌های مورد نیاز ReFS رشد می‌کند.

وضعیت دقیقاً برای محتویات فایل‌ها یکسان است: جایی که افزایش تعداد قطعات فایل در NTFS منجر به شمارش لیست‌های طولانی پراکنده در قطعات مختلف $MFT می‌شود، در ReFS این کار با جستجوی مؤثر از طریق B+ انجام می‌شود. -درخت

نتیجه گیری

برای نتیجه گیری نهایی خیلی زود است، اما از اجرای فعلی سیستم فایل می توان تایید تمرکز اولیه سیستم فایل را بر بخش سرور و مهمتر از همه، روی سیستم های مجازی سازی، DBMS و سرورهای ذخیره سازی داده های آرشیوی مشاهده کرد. ، که در آن سرعت و قابلیت اطمینان عملیات از اهمیت بالایی برخوردار است. نقطه ضعف اصلی سیستم فایل، مانند بسته بندی ناکارآمد داده ها روی دیسک، در سیستم هایی که با فایل های بزرگ کار می کنند، نفی می شود.

SysDev Laboratories توسعه این فایل سیستم را نظارت خواهد کرد و قصد دارد از بازیابی اطلاعات از این فایل سیستم پشتیبانی کند. پشتیبانی آزمایشی ReFS برای نسخه بتا سرور مایکروسافت ویندوز 8 قبلاً با موفقیت در محصولات UFS Explorer پیاده سازی شده است و برای آزمایش بتا بسته در بین شرکا در دسترس است. انتشار رسمی ابزارهای بازیابی فایل های حذف شده از ReFS و همچنین بازیابی اطلاعات پس از آسیب سیستم فایل در نتیجه خرابی های سخت افزاری، کمی زودتر یا همزمان با انتشار Microsoft Windows 8 Server با پشتیبانی ReFS برنامه ریزی شده است.

نسخه مورخ 1391/03/16.
بر اساس مواد از آزمایشگاه SisDev

تکثیر یا نقل قول به شرط حفظ ارجاع به اصل مجاز است.

چندی پیش نسخه جدیدی از ویندوز به نام ویندوز 8 منتشر شد همانطور که می دانید در نسخه جدیدویندوز 8 از یک فایل سیستم جدید به نام ReFS پشتیبانی می کند. در این مقاله در مورد مزایای این فایل سیستم نسبت به سیستم فایل NTFS مشابه صحبت خواهیم کرد. خوب، شروع کنیم؟

صادقانه بگویم، سیستم فایل NTFS قبلاً از کاربرد خود گذشته است (این تقریباً مشابه مقایسه FAT32 با NTFS 10 سال پیش است) از نقطه نظر فنی. سیستم فایل ReFS می تواند بیشترین امکانات را فراهم کند حفاظت بهترداده ها با ظرفیت بالا و سریع دیسکهای سخت.

کمی در مورد سیستم فایل NTFS

سیستم فایل NTFS (سیستم فایل فناوری جدید) دقیقاً زمانی ظاهر شد که مایکروسافت سیستم عامل جدید خود - ویندوز 3.1 را به عموم مردم ارائه کرد. تا به امروز، ما عمدتاً از این سیستم فایل برای کار بر روی رایانه استفاده می کنیم. با گذشت زمان، قابلیت های اساسی سیستم فایل NTFS به محدودیت های خود رسیده است: اسکن رسانه های ذخیره سازی با حجم بسیار زیاد زمان کافی را می طلبد و تقریباً به حداکثر اندازه فایل نیز رسیده است.

جانشین سیستم فایل NTFS

برای رفع کاستی های سیستم فایل NTFS بود که مایکروسافت وارد سیستم عامل کرد سیستم ویندوز 8، یک سیستم فایل کاملاً جدید ReFS (سیستم فایل ارتجاعی) که یک سیستم فایل مقاوم به خطا است. و قابلیت اطمینان بسیار بالایی را در کار خود نشان می دهد.

برای اولین بار، این فایل سیستم در سیستم عامل سرور ویندوز سرور 8 استفاده شد. می خواهم توجه داشته باشم که مایکروسافت فایل سیستم ReFS را از ابتدا توسعه نداده است. برای مثال، برای باز کردن، بستن و خواندن فایل‌ها، سیستم فایل ReFS از همان رابط‌های دسترسی استفاده می‌کند داده های API، مانند سیستم فایل NTFS. توابع سیستم فایل که بدون تغییر باقی ماندند رمزگذاری بودند Disk Bitlockerو همچنین پیوندهای نمادین برای کتابخانه ها. و عملکردهایی مانند فشرده سازی داده ها به طور کامل ناپدید شده اند.

تعداد زیادی از نوآوری ها در سیستم فایل ReFS دقیقاً در زمینه ایجاد ساختار پوشه ها و فایل ها و از همه مهمتر مدیریت آنها نهفته است. این تغییرات برای تغییر خودکار، تصحیح خطاها در اشیاء سیستم فایل و خود سیستم، به حداکثر رساندن مقیاس و مهمتر از همه، کار در حالت همیشه آنلاین طراحی شده اند.

برای تمام این نوآوری ها، مایکروسافت از مفهوم درختان B+ استفاده می کند که ممکن است از دوره پایگاه داده با آن آشنا باشید. این مفهوم این است که پوشه ها در یک سیستم فایل معین به شکل جداول منظم ساختار یافته اند و فایل ها به عنوان رکورد در این جدول عمل می کنند. حتی فضای خالی هارد دیسک به صورت جداول در این فایل سیستم سازماندهی شده است.

هسته سیستم فایل ReFS یک جدول شی به نام دایرکتوری مرکزی است که تمام جداول سیستم را فهرست می کند.

مقایسه فایل سیستم های NTFS و ReFS
از این جدول می توانید در مورد مزایا یا معایب یک فایل سیستم خاص نتیجه گیری کنید.

محافظت داخلی در برابر خرابی در سیستم فایل ReFS

سیستم فایل ReFS از مدیریت ژورنال پیچیده ای که در سیستم فایل NTFS وجود دارد خلاص می شود و اکنون می تواند اطلاعات فایل جدید را به فضای خالی، و این در حال حاضر از بازنویسی آن جلوگیری می کند. اما، اگر به طور ناگهانی رونویسی اتفاق بیفتد، که در اصل نمی تواند اتفاق بیفتد، آنگاه سیستم می تواند پیوندهای رکوردها را در ساختار B+-tree دوباره ثبت کند.

مانند سیستم فایل NTFS، سیستم ReFS، طبق اصل خود، بین اطلاعات مربوط به فایل (این فراداده است)، و همچنین محتویات فایل (این داده‌های کاربر است) تمایز قائل می‌شود، اما ReFS حفاظت از داده‌ها را برای هر دو فراهم می‌کند. به عنوان مثال، ابرداده از حفاظت چک جمع استفاده می کند. این حفاظتهمچنین می تواند به داده های کاربر ارائه شود. این اطلاعات محافظت شده، یعنی چک‌سام‌ها، روی هارد قرار می‌گیرند که به طور ایمن از یکدیگر قابل دسترسی هستند، این کار به این منظور انجام می‌شود که در صورت بروز هرگونه خطایی، بتوان اطلاعات را بازیابی کرد.

انتقال داده ها از سیستم فایل NTFS به ReFS

مطمئناً این سؤال را از خود پرسیده اید: آیا انتقال داده ها از یک سیستم فایل، به عنوان مثال ویندوز XP، به سیستم فایل ویندوز 8 (یعنی از NTFS به ReFS) و بالعکس بدون هیچ مشکلی امکان پذیر خواهد بود. خود مایکروسافت به این سوال به این صورت پاسخ می دهد: که هیچ تابع تبدیل فرمت داخلی وجود نخواهد داشت، اما کپی ساده امکان پذیر خواهد بود.

امروزه از سیستم فایل ReFS می توان به عنوان یک مدیر داده بزرگ برای سرور استفاده کرد. بر این اساس، در حال حاضر اجرای ویندوز 8 از روی دیسکی که سیستم فایل جدید ReFS را اجرا می کند، غیرممکن خواهد بود.

درایوهای خارجیبا سیستم فایل ReFS هنوز انتظار نمی رود، فقط درایوهای داخلی وجود خواهد داشت. و ما می توانیم به آینده نگاه کنیم که با گذشت زمان سیستم فایل ReFS با تعداد زیادی عملکرد مختلف تکمیل می شود و می تواند جایگزین سیستم فایل قدیمی شود. این ممکن است در حال حاضر با انتشار اولین بسته بزرگ انجام شود به روز رسانی ویندوز 8.

مقایسه فایل سیستم های NTFS و ReFS با استفاده از مثال تغییر نام فایل

بیایید ببینیم چگونه این اتفاق می افتد (تغییر نام فایل ها در سیستم عاملی که دارای سیستم فایل NTFS است).

اولین نکته این است که سیستم فایل NTFS در گزارش می نویسد که فایل باید تغییر نام دهد و همچنین تمام اقدامات دیگر را در آنجا ثبت می کند.

تنها پس از اینکه او در مجله یادداشت کرد که چه چیزی باید تغییر نام دهد، نام آن را تغییر می‌دهد.

در پایان عملیات، پیامی در گزارش ظاهر می شود که نشان می دهد نام فایل ها با موفقیت یا ناموفق تغییر کرده است.

حال بیایید ببینیم که تغییر نام فایل در سیستم فایل ReFS چگونه کار می کند.

همانطور که می بینید، در اینجا اقدامات بسیار کمتری وجود دارد.

اولاً، در سیستم فایل ReFS، یک نام جدید برای یک فایل یا پوشه در فضای خالی نوشته می شود و مهمتر از همه، نام قدیمی بلافاصله پاک نمی شود (حذف می شود).

به محض نوشتن نام جدید، سیستم فایل ReFS پیوندی به نام جدید ایجاد می کند و دقیقاً نام جدید را وارد می کند.

چگونه یک فایل یا پوشه در سیستم های فایل NTFS و ReFS تغییر نام می دهد وقتی که سیستم از کار می افتد؟

در سیستم فایل NTFS

در اینجا، به طور استاندارد، سیستم ابتدا درخواست تغییر خود را در گزارش می نویسد.

پس از این، به عنوان مثال، اگر قطع برق وجود داشته باشد، فرآیند تغییر نام خود متوقف می شود و توجه داشته باشید که هیچ سابقه ای از نام جدید یا قدیمی وجود ندارد.

سپس سیستم راه اندازی مجدد می شود و برنامه رفع و یافتن خطاها - chkdisk - راه اندازی می شود.

و بعد از این، با کمک خود ژورنال، زمانی که یک rollback اعمال می شود، فقط نام اصلی بازیابی می شود.

حال بیایید ببینیم که چگونه این اتفاق در سیستم فایل ReFS رخ می دهد

من قبلاً آن را یک بار در وبلاگم اعلام کردم، سپس هیچ چیز واقعاً در مورد آن معلوم نبود، و اکنون زمان آشنایی مختصر اما سازگارتر با ReFS تازه ساخته شده فرا رسیده است.

20 سال بعد

با این حال، همه چیز محدودیتی دارد، و همچنین قابلیت های سیستم های فایل. امروزه، قابلیت‌های NTFS به محدودیت‌های خود رسیده است: اسکن رسانه‌های ذخیره‌سازی بزرگ زمان زیادی می‌برد، "Journal" دسترسی را کاهش می‌دهد و تقریباً به حداکثر اندازه فایل رسیده است. با درک این موضوع، مایکروسافت یک سیستم فایل جدید را در ویندوز 8 پیاده سازی کرد - ReFS (System File Resilient - Fault Tolerant File System). گفته می شود که ReFS محافظت بهتری از داده ها در هارد دیسک های بزرگ و سریع ارائه می دهد. مطمئناً معایب خود را دارد، اما صحبت کردن در مورد آنها دشوار است تا زمانی که استفاده واقعاً گسترده در ویندوز 8 آغاز شود.

بنابراین در حال حاضر، بیایید سعی کنیم ساختار داخلی و مزایای ReFS را درک کنیم.

ReFS در ابتدا با نام رمز "Protogon" شناخته می شد. برای اولین بار حدود یک سال پیش در مورد آن به عموم مردم گفتم استیون سینوفسکی- رئیس بخش ویندوز در مایکروسافت، مسئول توسعه و بازاریابی ویندوز و اینترنت اکسپلورر.

او آن را در این کلمات گفت:

NTFS امروزه پرکاربردترین، پیشرفته‌ترین و با ویژگی‌های غنی‌ترین سیستم فایل است. اما در حال بازنگری در ویندوز، و ما وارد آن هستیم این لحظهما در حال توسعه ویندوز 8 هستیم - ما در اینجا متوقف نمی شویم. به همین دلیل است که با ویندوز 8 ما یک فایل سیستم کاملاً جدید را نیز معرفی می کنیم. ReFS بر روی NTFS ساخته شده است، بنابراین قابلیت های سازگاری حیاتی را حفظ می کند، در حالی که طراحی و مهندسی شده است تا نیازهای نسل بعدی فناوری ها و سناریوهای ذخیره سازی را برآورده کند.

در ویندوز 8، ReFS فقط به عنوان معرفی خواهد شد بخشی از ویندوزسرور 8، ما از همین رویکرد برای پیاده سازی تمام فایل سیستم های قبلی استفاده کردیم. البته در سطح برنامه، به کلاینت‌ها به داده‌های ReFS مانند داده‌های NTFS دسترسی داده می‌شود. ما نباید فراموش کنیم که NTFS هنوز هم فناوری پیشرو در صنعت سیستم فایل برای رایانه های شخصی است.

در واقع، ما برای اولین بار ReFS را در سیستم عامل سرور ویندوز سرور 8 دیدیم. سیستم فایل جدید از ابتدا توسعه نیافته بود. برای مثال، ReFS از همان رابط های دسترسی API مانند NTFS برای باز کردن، بستن، خواندن و نوشتن فایل ها استفاده می کند. همچنین، بسیاری از ویژگی های شناخته شده از NTFS مهاجرت کرده اند - به عنوان مثال، رمزگذاری دیسک Bitlockerو پیوندهای نمادینبرای کتابخانه ها اما مثلا ناپدید شد متراکم سازی داده هاو تعدادی توابع دیگر

نوآوری های اصلی ReFS بر ایجاد و مدیریت ساختارهای فایل و پوشه متمرکز است. وظیفه آنها اطمینان از تصحیح خودکار خطا، حداکثر مقیاس بندی و عملکرد در حالت همیشه آنلاین است.

معماری ReFS

اجرای دیسک ساختارهای ReFS اساساً با سایر سیستم های فایل مایکروسافت متفاوت است. توسعه دهندگان مایکروسافت توانستند ایده های خود را با استفاده از مفهوم B±trees در ReFS که از پایگاه های داده به خوبی شناخته شده است، پیاده سازی کنند. پوشه ها در یک سیستم فایل به صورت جداول با فایل ها به عنوان رکورد ساخته شده اند. اینها به نوبه خود ویژگی های خاصی را دریافت می کنند که به عنوان جدول های فرعی اضافه می شوند و یک ساختار درختی سلسله مراتبی ایجاد می کنند. حتی فضای آزاد دیسک به شکل جداول سازماندهی شده است.

همراه با شماره گذاری واقعی 64 بیتی همه عناصر سیستم، این امر باعث از بین رفتن گلوگاه ها در طول مقیاس بندی بیشتر می شود.

در نتیجه، هسته سیستم در ReFS به جدول شی تبدیل شد - یک فهرست مرکزی که تمام جداول سیستم را فهرست می کند. این رویکرد یک مزیت مهم دارد: ReFS مدیریت گزارش پیچیده را کنار گذاشته و اطلاعات جدیدی را در مورد فایل در فضای آزاد ثبت می‌کند - این از بازنویسی آن جلوگیری می‌کند.

« برگ های کاتالوگ" رکوردهای تایپ شده هستند. سه نوع ورودی اصلی برای یک شی پوشه وجود دارد: دسته دایرکتوری، ورودی فهرست و دسته شیء تو در تو. تمام این رکوردها در قالب یک B±tree جداگانه بسته بندی می شوند که دارای شناسه پوشه است. ریشه این درخت یک برگ از B±tree از "Directory" است که به شما امکان می دهد تقریباً هر تعداد رکورد را در یک پوشه قرار دهید. در سطح پایین، در برگهای B±tree یک پوشه، اول از همه، یک رکورد توصیفگر دایرکتوری وجود دارد که حاوی داده های اساسی در مورد پوشه است (نام، "اطلاعات استاندارد"، ویژگی نام فایل، و غیره).

بیشتر در کاتالوگ قرار داده شده است ورودی های فهرست: ساختارهای کوتاه حاوی داده های مربوط به موارد موجود در پوشه. این رکوردها بسیار کوتاهتر از NTFS هستند، به این معنی که کمتر حجم را با ابرداده بارگذاری می کنند.

در پایان ورودی های کاتالوگ قرار دارد. برای پوشه ها، این عناصر حاوی نام بسته، شناسه پوشه در "دایرکتوری" و ساختار "اطلاعات استاندارد" هستند. هیچ شناسه‌ای برای فایل‌ها وجود ندارد - در عوض، ساختار شامل تمام داده‌های اساسی درباره فایل، از جمله ریشه درخت B± قطعات فایل است. بر این اساس، فایل می تواند تقریباً از هر تعداد قطعه تشکیل شده باشد.

مانند NTFS، ReFS بین اطلاعات فایل (متاداده) و محتوای فایل (داده های کاربر) تفاوت اساسی ایجاد می کند. با این حال، عملکردهای حفاظتی برای هر دو به یک اندازه ارائه می شود. ابرداده به طور پیش‌فرض با استفاده از جمع‌های کنترلی محافظت می‌شود - همان حفاظت (اختیاری) می‌تواند به داده‌های کاربر داده شود. این چک‌سام‌ها روی دیسک در فاصله ایمن از یکدیگر قرار دارند - این امر بازیابی اطلاعات را در صورت بروز خطا آسان‌تر می‌کند.

اندازه ابرداده سیستم فایل خالی حدود 0.1 درصد از اندازه خود فایل سیستم است (یعنی حدود 2 گیگابایت در حجم 2 ترابایت). برخی از ابرداده های اصلی برای استحکام بیشتر در برابر خرابی ها کپی می شوند

گزینه ReFS که در آن دیدیم ویندوز سرور 8 بتا، تنها از خوشه های داده 64 کیلوبایتی و خوشه های ابرداده 16 کیلوبایتی پشتیبانی می کند. در حال حاضر، پارامتر "Cluster Size" هنگام ایجاد یک حجم ReFS نادیده گرفته می شود و همیشه روی پیش فرض تنظیم می شود. هنگام قالب بندی فایل سیستم، تنها گزینه موجود برای انتخاب اندازه کلاستر نیز 64 کیلوبایت است.

بیایید با آن روبرو شویم: این اندازه کلاستر برای سازماندهی سیستم های فایل با هر اندازه کافی است. با این حال، یک عارضه جانبی، افزونگی قابل توجه در ذخیره سازی داده ها است (یک فایل 1 بایتی روی دیسک یک بلوک کامل 64 کیلوبایتی را اشغال می کند).

امنیت ReFS

از منظر معماری فایل سیستم، ReFS تمام ابزارهایی را دارد که برای بازیابی ایمن فایل ها حتی پس از یک نقص سخت افزاری بزرگ نیاز دارید. نقطه ضعف اصلی سیستم مجله در سیستم فایل NTFS و موارد مشابه این است که به روز رسانی دیسک می تواند در صورت قطع برق در حین ضبط، به ابرداده های ضبط شده قبلی آسیب برساند - این اثر قبلاً یک نام پایدار دریافت کرده است: به اصطلاح. " رکورد شکسته».

برای جلوگیری از رکوردهای شکسته شده، توسعه دهندگان مایکروسافت رویکرد جدیدی را انتخاب کرده اند که در آن بخش هایی از ساختارهای ابرداده حاوی شناسه های خاص خود هستند که تأیید مالکیت ساختارها را ممکن می سازد. پیوندهای ابرداده شامل جمع‌های بررسی 64 بیتی از بلوک‌های مورد ارجاع هستند.

هرگونه تغییر در ساختار ابرداده در دو مرحله رخ می دهد. ابتدا یک کپی جدید (تغییر شده) از ابرداده در فضای آزاد دیسک ایجاد می‌شود و تنها پس از آن، در صورت موفقیت‌آمیز، عملیات به‌روزرسانی اتمی پیوند را از ناحیه قدیمی (بدون تغییر) به ناحیه ابرداده جدید (تغییر شده) منتقل می‌کند. در اینجا به شما امکان می دهد بدون ورود به سیستم انجام دهید و به طور خودکار یکپارچگی داده ها را حفظ کنید.

با این حال، طرح توصیف شده برای داده های کاربر اعمال نمی شود، بنابراین هرگونه تغییر در محتوای فایل مستقیماً در فایل نوشته می شود. حذف یک فایل با بازسازی ساختار ابرداده انجام می شود که نسخه قبلی بلوک ابرداده را روی دیسک حفظ می کند. این رویکرد به شما امکان بازیابی را می دهد فایل های حذف شدهتا بازنویسی آنها با داده های کاربر جدید.

یک موضوع جداگانه تحمل خطا ReFS در صورت آسیب دیسک است. این سیستم قادر است تمام اشکال آسیب دیسک، از جمله رکوردهای گم شده یا ذخیره شده در مکان اشتباه و همچنین به اصطلاح را تشخیص دهد. کمی پوسیدگی(تخریب داده ها در رسانه ها)

هنگامی که گزینه "جریان های عدد صحیح" فعال است، ReFS همچنین محتویات فایل ها را چک می کند و همیشه تغییرات فایل را در یک مکان شخص ثالث می نویسد. این تضمین می کند که داده های از قبل موجود هنگام بازنویسی از بین نخواهند رفت. هنگامی که داده ها نوشته می شوند، چک جمع ها به طور خودکار به روز می شوند، بنابراین اگر در حین نوشتن مشکلی رخ دهد، کاربر همچنان نسخه قابل تأیید فایل را خواهد داشت.

یکی دیگر از موضوعات جالب در مورد امنیت ReFS تعامل با است فضاهای ذخیره سازی. ReFS و فضاهای ذخیره سازیطراحی شده برای تکمیل یکدیگر به عنوان دو جزء سیستم یکپارچهذخیره سازی داده ها علاوه بر بهبود عملکرد فضاهای ذخیره سازیبا ذخیره کپی روی دیسک های متعدد، داده ها را از خرابی جزئی و کامل دیسک محافظت کنید. در هنگام شکست خواندن فضاهای ذخیره سازیمی تواند کپی ها را بخواند، و در صورت خرابی در نوشتن (حتی اگر داده های رسانه به طور کامل در حین خواندن/نوشتن از بین برود)، امکان توزیع "شفاف" داده ها وجود دارد. همانطور که تمرین نشان می دهد، اغلب چنین شکستی ربطی به رسانه ندارد - به دلیل خرابی داده ها یا به دلیل از بین رفتن داده ها یا ذخیره آن در مکان اشتباه رخ می دهد.

اینها دقیقاً انواع خرابی هایی هستند که ReFS می تواند با استفاده از چک سام ها تشخیص دهد. پس از شناسایی یک شکست، ReFS مخاطبین فضاهای ذخیره سازیبه منظور خواندن تمام نسخه های ممکن از داده ها، و بر اساس بررسی چک جمع ها، کپی مورد نظر را انتخاب می کند. بعد از این سیستم می دهد فضاهای ذخیره سازیدستور بازیابی کپی های آسیب دیده بر اساس کپی های صحیح. همه اینها از نقطه نظر کاربردی به طور شفاف اتفاق می افتد.

همانطور که در وب سایت مایکروسافت اختصاص داده شده است ویندوز سرور 8، جمع‌های کنترلی همیشه برای ابرداده ReFS فعال می‌شوند و به شرطی که حجم بر روی Mirror میزبانی شود فضاهای ذخیره سازی، تصحیح خودکار نیز فعال است. تمام جریان های دست نخورده به یک روش محافظت می شوند. این یک راه حل انتها به انتها با یکپارچگی بالا برای کاربر ایجاد می کند که به موجب آن می توان ذخیره سازی نسبتاً غیر قابل اعتماد را بسیار قابل اعتماد ساخت.

جریان های یکپارچگی گفته شده از محتویات فایل در برابر انواع خرابی داده ها محافظت می کنند. با این حال، این ویژگی در برخی موارد قابل اجرا نیست.

برای مثال، برخی از برنامه‌ها مدیریت دقیق ذخیره‌سازی فایل را با مرتب‌سازی خاصی از فایل‌ها روی دیسک ترجیح می‌دهند. از آنجا که رشته های انتگرال هر بار که محتویات یک فایل تغییر می کند، بلوک ها را مجدداً تخصیص می دهند، طرح بندی فایل برای این برنامه ها بسیار غیرقابل پیش بینی است. سیستم های پایگاه داده نمونه بارز این موضوع هستند. به عنوان یک قاعده، چنین برنامه هایی به طور مستقل بررسی محتویات فایل را پیگیری می کنند و توانایی بررسی و تصحیح داده ها را با تعامل مستقیم با رابط های API دارند.

من فکر می کنم واضح است که ReFS در صورت آسیب دیسک یا خرابی ذخیره سازی چگونه عمل می کند. شناسایی و غلبه بر تلفات داده مرتبط با "می تواند دشوارتر باشد. کمی پوسیدگیوقتی آسیبی که در زمان تشخیص داده نشده باشد، نادر است قطعات قابل خواندندیسک ها به سرعت شروع به رشد می کنند. تا زمانی که چنین خرابی خوانده و شناسایی شود، ممکن است قبلاً روی نسخه‌ها تأثیر گذاشته باشد یا ممکن است داده‌ها به دلیل سایر خرابی‌ها از بین رفته باشند.

برای غلبه بر روند کمی پوسیدگیمایکروسافت یک وظیفه سیستم پس‌زمینه را اضافه کرده است که به صورت دوره‌ای ابرداده و داده‌های جریان یکپارچگی را در یک حجم ReFS واقع در فضای ذخیره‌سازی آینه‌ای پاک می‌کند. پاکسازی با خواندن تمام نسخه‌های اضافی و بررسی صحت آنها با استفاده از چک‌جمع‌های ReFS انجام می‌شود. اگر جمع‌های چک مطابقت نداشته باشند، کپی‌های دارای خطا با استفاده از کپی‌های خوب تصحیح می‌شوند.

تهدیدی وجود دارد که تقریباً می توان آن را "کابوس یک مدیر سیستم" نامید. مواردی، هرچند نادر، وجود دارد که حتی یک حجم در یک فضای آینه ای آسیب می بیند. به عنوان مثال، حافظه یک سیستم معیوب می‌تواند داده‌ها را خراب کند، که سپس روی دیسک ختم می‌شود و کپی‌های اضافی را خراب می‌کند. علاوه بر این، بسیاری از کاربران ممکن است تصمیم بگیرند که از فضاهای ذخیره سازی آینه ای تحت ReFS استفاده نکنند.

برای چنین مواردی، هنگامی که یک حجم خراب می شود، ReFS یک "بازیابی" را انجام می دهد، عملکردی که داده ها را از فضای نام در حجم کاری حذف می کند. هدف آن جلوگیری از آسیب های جبران ناپذیری است که می تواند در دسترس بودن داده های صحیح را تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان مثال، اگر یک فایل منفرد در یک فهرست خراب شود و به طور خودکار قابل بازیابی نباشد، ReFS آن فایل را از فضای نام سیستم فایل حذف می کند و حجم باقی مانده را بازیابی می کند.

ما به این واقعیت عادت کرده ایم که سیستم فایل نمی تواند یک فایل خراب را باز یا حذف کند و مدیر نمی تواند کاری در مورد آن انجام دهد.

اما از آنجایی که ReFS می تواند داده های خراب را بازیابی کند، مدیر می تواند این فایل را از آن بازیابی کند نسخه پشتیبان، یا از برنامه برای ایجاد مجدد آن استفاده کنید و از خاموش کردن سیستم اجتناب کنید. این بدان معنی است که کاربر یا مدیر دیگر نیازی به تأیید و تعمیر دیسک آفلاین نخواهد داشت. برای سرورها، این امکان استقرار حجم زیادی از داده ها را بدون خطر دوره های طولانی فراهم می کند عمر باتریبه دلیل آسیب

ReFS در عمل

البته، کاربردی بودن و راحتی (یا کیفیت های مخالف) ReFS را تنها پس از فراگیر شدن رایانه های دارای ویندوز 8 و سپری شدن حداقل شش ماه از کار فعال با آنها می توان قضاوت کرد. در این میان، کاربران بالقوه G8 سوالات بیشتری نسبت به پاسخ دارند.

مثلاً این: آیا در ویندوز 8 امکان تبدیل آسان و ساده داده ها از سیستم NTFS به ReFS و بالعکس وجود دارد؟ نمایندگان مایکروسافت می گویند که هیچ عملکرد داخلی برای تبدیل فرمت ها وجود ندارد، اما هنوز می توان اطلاعات را کپی کرد. دامنه ReFS واضح است: در ابتدا فقط می توان از آن به عنوان یک مدیر داده بزرگ برای سرور استفاده کرد (در واقع، در حال حاضر از آن استفاده می شود). هنوز هیچ درایو خارجی با ReFS وجود نخواهد داشت - فقط درایوهای داخلی. بدیهی است که با گذشت زمان ReFS مجهز خواهد شد مقدار زیادعملکرد می کند و می تواند سیستم قدیمی را جایگزین کند.

مایکروسافت می گوید که به احتمال زیاد این اتفاق با انتشار اولین بسته به روز رسانی ویندوز 8 رخ خواهد داد

مایکروسافت همچنین ادعا می کند که ReFS را آزمایش کرده است:

با استفاده از مجموعه ای پیچیده و گسترده از ده ها هزار تست که برای NTFS در بیش از دو دهه ایجاد شده است. این تست‌ها شرایط استقرار پیچیده‌ای را که فکر می‌کنیم سیستم ممکن است با آن مواجه شود، بازسازی می‌کنند، مانند قطع برق، مسائلی که اغلب به مقیاس‌پذیری و عملکرد مرتبط هستند. بنابراین می توان گفت که سیستم ReFS برای استقرار آزمایشی در یک محیط مدیریت شده آماده است.

با این حال، در همان زمان، توسعه دهندگان اعتراف می کنند که ReFS به عنوان اولین نسخه از یک فایل سیستم بزرگ، احتمالاً در هنگام مدیریت نیاز به احتیاط دارد:

ما ReFS را برای ویندوز 8 به عنوان نسخه بتا معرفی نمی کنیم. فایل سیستم جدید با خروج ویندوز 8 از نسخه بتا آماده انتشار خواهد بود، زیرا هیچ چیز مهمتر از قابلیت اطمینان داده ها نیست. بنابراین، برخلاف هر جنبه دیگری از سیستم، به یک رویکرد محافظه کارانه برای استفاده و آزمایش اولیه نیاز دارد.

عمدتاً به همین دلیل، ReFS طبق یک طرح مرحله‌ای معرفی خواهد شد. ابتدا - به عنوان یک سیستم ذخیره سازی برای سرور ویندوز، سپس - به عنوان ذخیره سازی برای کاربران، و در نهایت - به عنوان حجم بوت. با این حال، یک "رویکرد محتاطانه" مشابه برای انتشار سیستم های فایل جدید قبلاً استفاده شده است.