Operētājsistēmā Windows 10 tiek atbalstītas vairākas failu sistēmas. Daži no tiem ir mantojums un pastāv galvenokārt atpakaļejoša saderība, citi ir mūsdienīgi un tiem ir plašs pielietojums. Šajā rakstā ir aprakstīts dažādi veidi, kuru varat izmantot, lai redzētu, ar kādu failu sistēmu jūsu diskdziņi ir formatēti.

Failu sistēma ir īpašs veids, kā uzglabāt un sakārtot jūsu informāciju par dažādi mediji, ieskaitot cietie diski, cietvielu diskdziņi, USB diskdziņi un citas ierīces. Tas ļauj saglabāt, modificēt, lasīt lietojumprogrammu un datorā instalētās operētājsistēmas failus un mapes.

Formatējot iekšējo disku vai zibatmiņas disku, jūs to sagatavojat lietošanai kā datu nesēju savā ierīcē operētājsistēma. Šī procesa laikā tiek izveidota failu sistēma. Formatēšanas laikā visa diskā vai nodalījumā saglabātā informācija tiks dzēsta.

Windows 10 atbalsta failu sistēmas FAT, FAT32, exFAT, NTFS Un ReFS neizmantojot papildu programmatūra.

Viņiem ir dažādas funkcijas un īpašības. Piemēram, FAT un FAT32 ir mantotas failu sistēmas. FAT atbalsta maksimālo ietilpību 4 GB, FAT32 atbalsta 32 GB. FAT failu sistēmām ir arī ierobežojumi maksimālais izmērs failu. NTFS ir vienīgā failu sistēma, kas atbalsta failu saspiešanu un šifrēšanu, un tai ir uzlabotas funkcijas.

Ir vairākas metodes, kuras varat izmantot, lai atrastu diskos izmantoto failu sistēmu.

Lai uzzinātu failu sistēmu diskdziņos operētājsistēmā Windows 10, veiciet šīs darbības.

1. Atvērt "Diriģents" un dodieties uz mapi "Šis dators".

1. Ar peles labo pogu noklikšķiniet uz diska un konteksta izvēlnē atlasiet "Īpašības".

1. Rekvizītu loga cilnē Vispārīgi jūs redzēsit sava diska failu sistēmu.

Šī metode ir vienkāršākā un ātrākā.

Turklāt jūs varat izmantot Diskpart rīks, Diska pārvaldība vai PowerShell.

Skatiet diska failu sistēmu, izmantojot Diskpart

1. Nospiediet taustiņu kombināciju Win + R.

1. Laukā Palaist ievadiet " diska daļa"un nospiediet taustiņu Enter.

1. Programmā Diskpart ievadiet komandu saraksta apjoms.

Pēc komandas palaišanas jūs redzēsit katra datoram pievienotā diska failu sistēmu.

Parādiet diska failu sistēmu, izmantojot diska pārvaldību.

1. Nospiediet Win + X vai ar peles labo pogu noklikšķiniet uz pogas "Sākt".

1. WinX izvēlnē atlasiet

1. Skatiet vērtības kolonnā Failu sistēma.

Visbeidzot, ir vēl viens veids, kā noteikt katra datoram pievienotā diska failu sistēmu, izmantojot PowerShell skriptu valodu.

1. Atvērt PowerShell administratora vārdā.

1. Ievadiet: get-volume un nospiediet taustiņu Enter.

1. Izvadei skatīt vērtības kolonnā Failu sistēmas tips.

Tagad jūs zināt, ka ir ļoti viegli noteikt jūsu disku failu sistēmu. Varat izmantot jebkuru metodi, kas jums patīk vislabāk.

1991. gadā SanDisk pārdeva 20 MB SSD par 1000 USD, taču kopš tā laika tehnoloģija ir kļuvusi nedaudz lētāka. Tajā pašā laikā SSD ir daudz ātrāks un klusāks. Šodien SSD iestatīšana Windows 10 diskdziņi neinteresē tikai tos, kurus biedē to salīdzinoši īsais kalpošanas laiks. Lai kompensētu šo trūkumu, ierīces kontrolleris var saglabāt informāciju par pārrakstīšanas ciklu skaitu, lai izmantotu mazāk noslogotas atmiņas šūnas. Lai to izdarītu, SSD ir optimizēts operētājsistēmai Windows 10.

Redz, ka viss nav tik slikti, jo HDD bieži izdzēš sistēmas sektorus līdz caurumiem un vairs nevar neko darīt. Windows 10 netiek ielādēts un darbojas ļoti lēni. Un ir bezjēdzīgi izmantot tweaker; sistēmas inteliģence nav pietiekama, lai tiktu galā ar sliktu sektoru nolasījumu. Tikmēr, ja desmit varētu uzstādīt piemērotā cietā diska vietā, tam nebūtu cenas. Optimizācija cietais disksšajā ziņā nav iespējams, taču SSD iestatīšana ir vidusmēra lietotāja iespēju robežās. Negaidiet no šī pārskata daudz, jo sistēma mūsu labā daudz darīja. Desmit jau ir maksimāli konfigurēti SSD.

Kā iestatīt

Daudzi cilvēki jau ir domājuši, vai ir ekonomiski izdevīgi atstāt Windows lapas failu SSD. Atmiņas ātrums ir tāds, ka nav skaidrs, vai šis vecais triks ar pagināciju un iepriekš izmantotās informācijas ielādi vispār ir vajadzīgs. Mēs esam pārliecināti, ka šajā ziņā ir veselais saprāts un karote muļķības:

1. Ja RAM nav informācijas, procesors to nevar izņemt no nekurienes. Joprojām būs iesaistīts HDD. Izmantojot šo metodi, kalpošanas laiku nevar pagarināt. Vēl viena lieta ir tāda, ka jūs varat atbrīvot vietu.
2. Ideja par resursa paplašināšanu ir ļoti aktuāla. Kā būtu, ja mēs derētu vairāk? brīvpiekļuves atmiņa, un tad vispār nebūs jāmaina lapas? Tā ir saprātīgāka pieeja, jo operatīvā atmiņa darbosies tik un tā. Bet jo vairāk šūnu tajā ir, jo mazāk nolietojas katra atsevišķi.

Nevajadzīgo procesu atspējošana

Nu un, protams, Windows optimizācija var samazināt piekļuves krātuvei skaitu. Tas ir nevajadzīgu pakalpojumu, procesu atspējošana, jebkādu darbību samazināšana, darbības ierobežošana caur ugunsmūri.

TRIM

Tomēr ir arī īpaša diska optimizācija. Mēs galvenokārt runājam par parametru DisableDeleteNotify. Pieprasīsim tā vērtību un, ja nepieciešams, iestatīsim to uz nulli.

Fsutil uzvedības kopas darbība DisableDeleteNotify 0 ir piemērojama arī sistēmām ar HDD, taču aparatūra to neatbalsta. Jo īpaši līnija ReFS... nav instalēta nozīmē, ka opcija būs pieejama tūlīt pēc SSD pievienošanas (šajā sistēmas blokā tā nav). Komanda tiek saukta par TRIM, tā tiek ievadīta ATA saskarnē, bet magnētiskie diskdziņi to neatbalsta kontrollera līmenī. Lai gan mēs neizslēdzam, ka dabā var būt daži izņēmumi.

No iepriekš minētā koda fragmenta mēs varam secināt, ka SSD disku optimizācija, kas jaunāka par 10, nav nepieciešama, jo jau ir iespējota iespēja rūpīgi rīkoties ar datu nesēju. Lai gan jums joprojām ir jāpārbauda šī pozīcija ar komandu (skatiet iepriekš). Magnētisko HDD nav iespējams optimizēt, jo nav aparatūras atbalsta.

Indeksēšana

Daži eksperti arī iesaka atspējot failu indeksēšanu, taču šī pasākuma būtība nav pilnībā skaidra. Operētājsistēma vienkārši berzēs satura rādītāju, nevis izmantos tās saglabātās opcijas un gatavās atbildes. Kas attiecas uz hibernāciju, tas patīk tik daudziem lietotājiem, ka ne visi izlems to izslēgt no sistēmas. Tajā pašā laikā pēc noklusējuma šī opcija jau ir atspējota sistēmas iestatījumos. Paskaidrosim: pirmajā desmitniekā hibernācija pēc noklusējuma ir atspējota, un, ja kāds to vēlējās izmantot, viņš, visticamāk, nepiekritīs to noņemt. Jo ir ļoti ērti turpināt darbu no vietas, kur tas tika pārtraukts.

Defragmentēšana

Vienīgais, ko varat izslēgt, ir automātiskā defragmentēšana:

Kāpēc TRIM nedarbojas

TRIM nepieciešams AHCI draiveris. OS jābūt instalētai sistēmas bloks kur šī opcija tiek atbalstīta. Uz jaunām mātesplatēm kā tas ir.

Tomēr dažās vietās viņi raksta, ka vispirms ir jāinstalē opcija, izmantojot BIOS, kā šajā fotoattēlā.

Mēs saviem lasītājiem ziņojam par sekojošo:

1. Lai pārbaudītu lietojumprogrammu Victoria, iestatījums tika iestatīts uz IDE.
2. Pārbaude izturēja, dators netika izmantots, un tad pēkšņi izrādījās, ka viņi raksta tīklā par nepieciešamību iestatīt šo parametru AHCI...

IDE režīmā desmit norādītajā datorā vispār netika instalēti. Mēs to pārbaudījām divas reizes, abos gadījumos kādā vedņa posmā tiek parādīta kļūda. Linux Ubuntu nāca klajā tikai ar noklusējuma iestatījumiem; kad mēģināju manuāli sadalīt HDD, man radās kļūdas. Pārbaudīts vismaz trīs reizes. BIOS iestatījums tika pielāgots AHCI, un operētājsistēmas nekavējoties pārtrauca darboties. Šeit ir ekrānuzņēmums ar aktivizācijas logu, kas tika veikts pēc desmit tīras instalēšanas šajā diskā.

Uzņēmums aktivizēšanu veica dažu sekunžu laikā. Kādreiz šai iekārtai jau bija uzstādīts ducis. Lūdzu, ņemiet vērā, ka visi pasākumi notiek pēc 2016. gada 29. jūlija. Tātad, ja kādam paveicās uzlikt desmitnieku virsū IDE draiverim, tad šī ir unikāla persona. Un viņam tiešām vajadzētu ielikt BIOS iestatījumi AHCI opcija TRIM darbam ar SSD. Jaunajām mātesplatēm vispār nav IDE līnijas, vecajās ar šīm izmaiņām sistēma pārtrauc ielādi. Tomēr septiņos to varēja reģistrēt, izmantojot reģistrā.

Kā salabot AHCI, izmantojot reģistru

Par to ir maz rakstīts, taču pēc draivera veida maiņas no BIOS operētājsistēma pārtrauc ielādi. Lūk, kā tas izskatās (tomshardware.co.uk).

Dažas lietas ir skaidras no ekrānuzņēmuma, taču mēs paskaidrosim:

1. Kāds instalēja septiņus uz SSD un pēkšņi pamanīja, ka TRIM nedarbojas.
2. Es sāku to izpētīt un sapratu, ka man ir nepieciešams AHCI draiveris.
3. Es iegāju BIOS, mainīju to, un tas pārtrauca ielādi.

Šeit ir piemērs zils ekrāns pēc šādu darbību veikšanas (tnxs to askvg.com/).

Puisis, kurš ievietoja šo pārskatu (skatiet ekrānuzņēmumu), atrada problēmas risinājumu, labojot reģistru. Šeit ir viņa ieteikumi. Mēs tos nepārrakstījām, jo ​​pirmajā desmitniekā šādu atslēgu nav. Viņa (pie mums, saskaņā ar vismaz) nav instalēts IDE, bet atkal un atkal rada kļūdu.

Ja neizlabojat reģistru, jums būs pilnībā jāpārinstalē sistēma. Mēs vēlreiz uzsveram: desmit mūsu gadījumā nedarbojas paralēli IDE. Visticamāk, tas ir viņas jauninājums. Tāpēc neviens neraksta, ka TRIM ir atspējots. Iepriekš mēs teicām, ka šī noderīgā opcija jau darbojas pēc noklusējuma. Tāpēc jums nekas nav jākonfigurē. Bet, ja vēlaties pārbaudīt veselību, iepriekš sniegtā informācija ir tieši tā, kas jums nepieciešama.

SSD tirgū

Cenu analīze liecina, ka šodien par 500 GB vietas ir jāmaksā 10 000 rubļu. Tas joprojām ir dārgi, taču, ja paņemat operētājsistēmai pieticīgāka izmēra ierīci un datus glabājat parastajā HDD, tad situācija izskatās daudz laimīgāka. Ir zināms, ka operētājsistēmai Windows 10 x64 ir nepieciešami vismaz 20 GB vietas cietajā diskā. Tāpēc apjoms SSD diskdzinis 64 GB ir pietiekami visam par visu. Šeit ir arī trūkumi:

1. Tieši tā sistēmas disks ir pakļauts vislielākajam nolietojumam, savukārt vērtīgiem datiem tiek piekļūts daudz retāk. Atbilde pati par sevi liecina: jums vajadzētu instalēt Windows 10 magnētiskajā diskdzinī, un cietvielu elektronika saglabās lietotāja datus.
2. Augstā cena jau ir izziņota, taču šodien ir tā diena, kad par 3000 var nopirkt 128 GB un izmēģināt, kas ir SSD. Visbeidzot, atcerieties, ka tikai pirms 25 gadiem par šādu atmiņu prasītā summa bija astronomiska.

Tehnoloģija

Pats nosaukums liecina, ka SSD pamatā ir sasniegumi cietvielu elektronikā. Tie ir tie paši zibatmiņas diski, kurus esam pieraduši pieslēgt USB ports, bet tikai nedaudz lētāk. Padomājiet par to, 16 GB zibatmiņas disks maksā apmēram 800 rubļu. Ir skaidri redzams, ka šis ir daudz dārgāks atmiņas veids nekā SSD diskdziņi. Tieši tad viss nostājas savās vietās. Parasts zibatmiņas disks ar specializētu interfeisu.

Jā, ir vairākas SSD tehnoloģijas, taču atšķirība starp tām nav tik pārsteidzoša kā starp HDD un SD. Pirmo CompactFlash izlaida SanDisk 1994. gadā. Vai šeit neatrodat nekādu saistību ar iepriekš minēto informāciju? Tieši tā – atkarība ir acīmredzama! Linux jau var darboties no zibatmiņas diska. Tas ir tas pats SSD lietošanas gadījums. Protams, Windows 10 instalācijas datu nesējs vēl nav sistēmas disks, taču Billijs Geitss pārliecinoši virzās šajā virzienā.

Nepieciešamību pēc SSD tehnoloģiju attīstības izraisīja palielināta veiktspēja centrālais procesors, kurai magnētiskā lente nespēja tikt līdzi. Disks arī atpalika. Ikviens zina, ka spēle vispirms bija jāielādē ZX-Spectrum un tad jāsāk trāpīt ienaidniekiem. Neskatoties uz to, ka procesora frekvence tur bija smieklīga, vairāk nekā viens geiks apmācīja savu reakciju uz vecām mašīnām. Pat šodien varat spēlēties ar īpašiem emulatoriem.

Nav noslēpums, ka programmētāji ražo arvien viduvēju kodu. Viņi ir slinki, lai pareizi definētu mainīgos un atbrīvotu vietu atmiņā pēc funkcijas vai procedūras izsaukšanas pabeigšanas. Tāpēc patērētās RAM apjoms nepārtraukti pieaug. Nevis pa dienām, bet pa stundām. Bet sistēma joprojām turpina iesaldēt. Tās ir sliktas domas sekas. Operētājsistēmā Windows ir miljoniem koda rindu, un, protams, ir arī kļūdas, pie kurām Billijs Geitss ir strādājis ar dažādiem panākumiem.

Kāpēc nav pietiekami daudz RAM?

Pirmais dators darbojās ar 48 KB, un tas bija pilnīgi pietiekami, šodien 16 GB RAM joprojām šķiet pārāk mazs. Pat miera stāvoklī ir aizņemta piektā daļa no šīs summas. Lai gan formāli sistēma “atpūšas”.

Tas, maigi izsakoties, ir satraucoši. Faktiski 3 GB ir nepieciešami tikai “dīkstāvē”. Kas notiks, kad daži sāks ielādēt gigantisku informācijas apjomu datorspēle? Dzenoties pēc spoka virtuālā realitāte Atbilstoši realitātei esam aizmirsuši par aplikāciju lietderību, to morālo nozīmi. Daudzi ZX-Spectrum fani sajūsminājās par Elite. Kurš šodien ir dzirdējis par šo spēli? Tikmēr ir izlaists milzīgs skaits šī aizraujošā meklējuma turpinājumu.

Viens no radītājiem to raksturoja kā "gaismas karotāja ceļu", lai gan neviens neaizliedza kļūt par pirātu. Taču, tāpat kā reālajā dzīvē, par civilajiem kuģiem nevarēja iegūt daudz kredītu, un policija ķērās pie papēžiem. Viņi atteicās pieslēgt planētu stacijas. Tā cilvēks pamazām pierada pie tā, ka godīga strādnieka ceļš ir daudz auglīgāks nekā bandīta. Rezultāts? Tūkstošiem (ja ne miljoniem) fanu visā pasaulē, neskatoties uz to, ka grafika ir, maigi izsakoties, slikta. Pievienojiet tam faktu, ka progresu varēja saglabāt pārvadātājam tikai pēc nolaišanās. Tas nozīmēja, ka daudziem bija vajadzīgi daudzi gadi, lai sasniegtu kaujinieku Elites klasi. Turklāt noziedzniekam (ja nemaldos) šī kvalifikācija nemaz netika piešķirta.

Daudzus piesaistīja pati ideja. Lai gan jāatzīst, ka ar lielu skaitu uzbrūkošo kosmosa kuģu, grafika nedaudz sastinga. Gandrīz vienīgā spēle, kurā tas notika. Šodienas spēlei ir maz līdzības ar cīņu pret ļaunumu. Lielāka uzmanība tiek pievērsta grafikai, atstājot pietiekami daudz vietas zemiskumam, kur sakārtots ganāmpulks var saindēt. Protams, mēs varam iebilst, ka tā vairāk līdzinās reālajai dzīvei, taču mēs iebilstu, ka sabiedrība ir tāda, kāda tā ir audzināta. Tostarp caur spēlēm.

Tātad RAM nav pietiekami daudz tāpēc, ka ražotāji koncentrējas uz specefektiem. Vizīte, kurai nav nekāda sakara ar semantisko daļu. Viņi daudz dara ziedošanas labā:

1. Karalis devās medībās.
2. Sitēji - nobiedē botus.

Grūtības ar jaunām idejām ir tādas, ka ir grūti izlauzties cauri. Izsmalcināta grafika bieži vien pārsniedz vientuļa izstrādātāja iespējas. Tātad RAM apjoms palielinājās, un drīz vien tika pamanīts, ka operētājsistēmas darbību palēnina cietais disks. Laikā, kad piekļūstat diskam un lasot jaunus moduļus. Tas attiecas arī uz Linux, bet mazākā mērā. Tāpēc ir iespējamas divas iespējas:

• Microsoft reklamē SSD diskus, lai maskētu nelielus veiktspējas defektus.
• Billijs Geitss paredzēja šo notikumu attīstību pirms vairākiem gadiem. Patiesībā jau 1991. gadā bija iespējams kaut ko paredzēt.

Atmiņa un nanotehnoloģija

Maz ticams, ka šodien tirgū esošā sistēma ir nejaušība. Turklāt aizdomīgi ir tas, ka ir iesaldētas baumas par nanotehnoloģiju. Ap 2002. gadu nozare solīja mums dot jaunu paaudzi datortehnoloģijas, un... visticamāk, viņa apmetās militārajās miskastēs. Mūsdienās esošais tehnoloģiskais process nevar samazināties, jo palielinās siltuma zudumi uz pusvadītājiem, ko nanotehnoloģijas mums solīja dot. Kas? Tieši tā – ideāla elementu bāze, kur kristāla šūna tik precīzi, ka strāva nerada lielu sprieguma kritumu pāri. Tas ļauj palielināt integrāciju, vēl vairāk samazināt barošanas spriegumu un, kā rezultātā, pārsteidzošu veiktspējas pieaugumu. Burtiski tūkstošiem reižu.

Paskaties: viss virzās uz to, ka HDD pazudīs tāpat kā mūsdienās magnētiskā lente tiek uzskatīta par arhaisku. Lai gan pirms kādiem 15 gadiem tika ieteikts tajā izgāzt arhīvus digitālā informācija. Vienīgais uzticamais turētājs mūsdienās ir papīrs. To, kas rakstīts ar pildspalvu, joprojām nevar izgriezt ar cirvi. Viss pārējais kļūst novecojis un pārvēršas putekļos un sabrukumā. Visdrošākās ierīces ir tīkla ierīces. Tāpat kā, piemēram, Google krātuves. HDD drīz pazudīs, un tas jau ir noticis viedtālruņos un dažos klēpjdatoros. Šodienas tehnoloģiskais process ir nonācis strupceļā, par to liecina fakts, ka procesoru un HDD raksturlielumi jau vairākus gadus ir gandrīz nemainīgi.

Paskatieties uz ekrānuzņēmumu, tas ir nākotnes mehāniskās transmisijas prototips. Rotējošie zobrati pārraida impulsu, savstarpēji bloķējot atsevišķas molekulas. Šis ir tikai viens nanotehnoloģijas piemērs. Ja ņemam pusvadītāju jomu, kurā ietilpst cietvielu diskdziņi, tad informācijas uzkrāšanās notiek lādiņa saglabāšanas dēļ. Derīguma termiņš ir ilgs, taču tas noteikti nav mūžīgs. Eksperti norāda uz aptuveni 10 gadiem. Papīrs var nest informāciju tūkstošiem gadu, un nanofiksators var nest informāciju tik ilgi, kamēr pastāv pasaule!

Blakusefekts

Mēs redzējām, ka vajadzīgā opcija HDD nav instalēta, taču tai ir viena priekšrocība. Vērtīgo informāciju var izdzēst smalcinātājs. Tas nav vienāds ar SSD. Bloks tiks ierakstīts šūnās ar maksimālo resursu, tāpēc būs vieglāk atrast informāciju, kuru lietotājs vēlējies dzēst. Konfigurēts cietais disks kļūs par īstu spoku failu dārgumu krātuvi. Un neviens šodien esošais tweaker nepalīdzēs labot šo situāciju.

3 vērtējumi, vidēji: 5,00 no 5)

Pirms neilga laika tika izlaista publiska beta versija Microsoft Windows 8 Serveris ar atbalstu paziņotajai ReFS (Resilient File System) failu sistēmai, kas iepriekš bija zināma kā “Protogon”. Šī failu sistēma tiek piedāvāta kā alternatīva gadu gaitā sevi pierādījušajai NTFS failu sistēmai uz Microsoft produktiem balstītu datu glabāšanas sistēmu segmentā ar tālāku migrāciju uz klientu sistēmu jomu.

Šī raksta mērķis ir virspusējs failu sistēmas struktūras apraksts, tās priekšrocības un trūkumi, kā arī tās arhitektūras analīze no datu integritātes saglabāšanas viedokļa un datu atkopšanas perspektīvas bojājumu vai bojājumu gadījumā. dzēšanu, ko veicis lietotājs. Raksts atklāj arī failu sistēmas arhitektūras īpatnību un tās iespējamās veiktspējas izpēti.

Windows Server 8 Beta

Šajā operētājsistēmas versijā pieejamā failu sistēmas opcija atbalsta tikai 64 KB datu kopas un 16 KB metadatu kopas. Pagaidām nav skaidrs, vai būs atbalsts ReFS failu sistēmām ar citiem klasteru izmēriem: pašlaik, veidojot ReFS sējumu, parametrs Cluster Size tiek ignorēts un vienmēr ir iestatīts uz noklusējuma vērtību. Formatējot FS, vienīgā pieejamā opcija, lai atlasītu klastera izmēru, ir 64 KB. Viņš ir arī vienīgais, kas minēts izstrādātāju emuāros.

Šis klastera lielums ir vairāk nekā pietiekams, lai sakārtotu jebkura praktiska lieluma failu sistēmas, taču tajā pašā laikā tas rada ievērojamu datu glabāšanas dublēšanos.

Failu sistēmas arhitektūra

Neskatoties uz to, ka bieži tiek pieminētas līdzības starp ReFS un NTFS augstā līmenī, mēs runājam tikai par dažu metadatu struktūru savietojamību, piemēram, “standarta informācija”, “faila nosaukums”, dažu atribūtu karogu vērtību savietojamība, utt. ReFS struktūru diska ieviešana būtiski atšķiras no citām Microsoft failu sistēmām.

Jaunās failu sistēmas galvenie strukturālie elementi ir B+ koki. Visus failu sistēmas struktūras elementus attēlo viena līmeņa (saraksti) vai daudzlīmeņu B+ koki, kas ļauj ievērojami mērogot gandrīz jebkuru failu sistēmas elementu. Līdz ar visu sistēmas elementu reālu 64 bitu numerāciju tas novērš vājo vietu parādīšanos turpmākās mērogošanas laikā.

Izņemot B+ koka saknes ierakstu, visiem pārējiem ierakstiem ir visa metadatu bloka lielums ( šajā gadījumā- 16KB); starpposma (adreses) mezgliem ir mazs pilna izmēra(apmēram 60 baiti). Tāpēc parasti ir nepieciešams neliels skaits koku līmeņu, lai aprakstītu pat ļoti lielas struktūras, kas diezgan labvēlīgi ietekmē sistēmas kopējo veiktspēju.

Failu sistēmas galvenais strukturālais elements ir “Directory”, kas attēlots B+ koka formā, kura atslēga ir mapes objekta numurs. Atšķirībā no citām līdzīgām failu sistēmām, ReFS fails nav atsevišķs direktorijas galvenais elements, bet gan pastāv tikai kā ieraksts mapē, kurā tas ir. Varbūt tieši tāpēc arhitektūras iezīme cietās saites uz ReFS netiek atbalstītas.

“Direktorija lapas” ir drukāti ieraksti. Mapes objektam ir trīs galvenie ierakstu veidi: direktorija rokturis, indeksa ieraksts un ligzdotā objekta rokturis. Visi šādi ieraksti tiek iesaiņoti kā atsevišķs B+ koks ar mapes ID; šī koka sakne ir “Directory” B+-koka lapa, kas ļauj mapē salikt gandrīz jebkuru ierakstu skaitu. Mapes B+ koka lapu apakšējā līmenī galvenokārt atrodas direktorija deskriptora ieraksts, kas satur pamatinformāciju par mapi (piemēram, nosaukums, "standarta informācija", faila nosaukuma atribūts utt.). Datu struktūrām ir daudz kopīga ar tām, kas pieņemtas NTFS, lai gan tām ir vairākas atšķirības, no kurām galvenā ir nosaukto atribūtu saraksta trūkums.

Tālāk direktorijā ir tā sauktie indeksa ieraksti: īsas struktūras, kas satur datus par mapē esošajiem elementiem. Salīdzinot ar NTFS, šie ieraksti ir daudz īsāki, kas samazina apjoma slogu ar metadatiem. Pēdējie ir direktorija vienumu ieraksti. Mapēm šie elementi satur pakotnes nosaukumu, mapes identifikatoru “Katalogā” un “standarta informācijas” struktūru. Failiem nav identifikatora, bet tā vietā struktūra satur visus pamatdatus par failu, ieskaitot faila fragmentu B+ koka sakni. Attiecīgi fails var sastāvēt no gandrīz jebkura fragmentu skaita.

Diskā faili atrodas 64 KB blokos, lai gan tie tiek adresēti tāpat kā metadatu bloki (16 KB klasteros). Faila datu “rezidence” netiek atbalstīta ReFS, tāpēc 1 baita fails diskā aizņems visu 64 KB bloku, kas rada ievērojamu krātuves dublēšanos maziem failiem; no otras puses, tas vienkāršo brīvās vietas pārvaldību, un brīvas vietas piešķiršana jaunam failam ir daudz ātrāka.

Tukšas failu sistēmas metadatu lielums ir aptuveni 0,1% no pašas failu sistēmas lieluma (t.i., apmēram 2 GB 2 TB sējumā). Daži galvenie metadati tiek dublēti, lai nodrošinātu labāku kļūdu toleranci.

Neveiksmes pierādījums

Nebija mērķa pārbaudīt esošās ReFS ieviešanas stabilitāti. No failu sistēmas arhitektūras viedokļa tajā ir visi nepieciešamie rīki drošai failu atkopšanai pat pēc nopietnas aparatūras kļūmes. Metadatu struktūru daļām ir savi identifikatori, kas ļauj pārbaudīt struktūru īpašumtiesības; metadatu saites satur atsauces bloku 64 bitu kontrolsummas, kas ļauj novērtēt no saites nolasītā bloka integritāti.

Ir vērts atzīmēt, ka lietotāja datu (faila satura) kontrolsummas netiek aprēķinātas. No vienas puses, tas atspējo integritātes pārbaudes mehānismu datu apgabalā, no otras puses, paātrina sistēmas darbību, pateicoties minimālajam metadatu apgabala izmaiņu skaitam.

Jebkuras izmaiņas metadatu struktūrā tiek veiktas divos posmos: pirmkārt, brīvā diska vietā tiek izveidota jauna (mainīta) metadatu kopija, pēc tam, ja tas izdodas, atomu atjaunināšanas operācija pārsūta saiti no vecās (nemainītas) uz jaunais (mainītais) metadatu apgabals. Šī stratēģija (Copy-on-Write (CoW)) ļauj iztikt bez reģistrēšanas, automātiski saglabājot datu integritāti.

Šādu izmaiņu apstiprināšana diskā var neaizņemt pietiekami ilgu laiku, ļaujot apvienot vairākas failu sistēmas stāvokļa izmaiņas vienā.

Šī shēma neattiecas uz lietotāja datiem, tāpēc visas faila satura izmaiņas tiek ierakstītas tieši failā. Faila dzēšana tiek veikta, atjaunojot metadatu struktūru (izmantojot CoW), kas saglabā iepriekšējā versija metadatu bloks diskā. Tādējādi ir iespējams atgūt izdzēstos failus, pirms tos pārraksta jauni lietotāja dati.

Datu uzglabāšanas dublēšana

Šajā gadījumā mēs runājam par diska vietas patēriņu datu uzglabāšanas shēmas dēļ. Testēšanas nolūkos uzstādīts Windows Server tika kopēts uz 580 GB ReFS nodalījumu. Tukšas failu sistēmas metadatu lielums bija aptuveni 0,73 GB.

Kopējot instalēta Windows Servera nodalījumā ar ReFS failu datu uzglabāšanas dublēšana palielinājās no 0,1% NTFS sistēmā līdz gandrīz 30% ReFS. Tajā pašā laikā metadatu dēļ tika pievienoti aptuveni 10% atlaišanas. Rezultātā “lietotāja dati” 11 GB apjomā (vairāk nekā 70 tūkstoši failu) NTFS, ņemot vērā metadatus, aizņēma 11,3 GB, savukārt ReFS — 16,2 GB; tas nozīmē, ka datu uzglabāšanas dublēšana ReFS ir gandrīz 50% šāda veida datiem. Ar nelielu skaitu lielu failu šis efekts, protams, netiek novērots.

Darbības ātrums

Tā kā mēs runājam par Beta versiju, FS veiktspējas mērījumi netika veikti. No FS arhitektūras viedokļa var izdarīt dažus secinājumus. Kopējot vairāk nekā 70 tūkstošus failu uz ReFS, tika izveidots “Directory” B+ koks ar 4 līmeņiem: “sakne”, vidējais līmenis 1, vidējais līmenis 2, “lapas”.

Tādējādi, lai meklētu mapes atribūtus (pieņemot, ka koka sakne ir kešatmiņā), ir nepieciešami 3 16 KB bloki. Salīdzinājumam, izmantojot NTFS, šī darbība prasīs vienu lasīšanu 1–4 KB (pieņemot, ka $MFT atrašanās vietas karte ir kešatmiņā).

Lai atrastu faila atribūtus pēc mapes un faila nosaukuma mapē (mazā mapē ar vairākiem ierakstiem) programmā ReFS, būs nepieciešami tie paši 3 lasījumi. NTFS sistēmā būs nepieciešami 2 nolasījumi pa 1 KB vai 3–4 nolasījumi (ja faila ieraksts ir nerezidenta “index” atribūtā). Lielākos iepakojumos NTFS nolasījumu skaits pieaug daudz ātrāk nekā ReFS nepieciešamais nolasījumu skaits.

Situācija ir tieši tāda pati ar failu saturu: ja failu fragmentu skaita palielināšanās NTFS rada garu sarakstu uzskaitījumu, kas izkliedēts pa dažādiem $MFT fragmentiem, ReFS to veic ar efektīvu meklēšanu, izmantojot B+. -koks.

secinājumus

Ir pāragri izdarīt galīgos secinājumus, taču no pašreizējās failu sistēmas ieviešanas var redzēt apstiprinājumu tam, ka failu sistēma sākotnēji koncentrējas uz serveru segmentu un galvenokārt uz virtualizācijas sistēmām, DBVS un arhīvu datu uzglabāšanas serveriem. , kur darbības ātrums un uzticamība ir ārkārtīgi svarīga. Galvenais failu sistēmas trūkums, piemēram, neefektīva datu iesaiņošana diskā, tiek noliegts sistēmās, kas darbojas ar lieliem failiem.

SysDev Laboratories uzraudzīs šīs failu sistēmas attīstību un plāno iekļaut atbalstu datu atkopšanai no šīs failu sistēmas. Eksperimentālais ReFS atbalsts Microsoft Windows 8 Server beta versijai jau ir veiksmīgi ieviests UFS Explorer produktos un ir pieejams slēgtai beta testēšanai starp partneriem. Oficiālā rīku izlaišana izdzēsto failu atkopšanai no ReFS, kā arī datu atkopšanai pēc failu sistēmas bojājumiem aparatūras kļūmju rezultātā tiek plānota nedaudz agrāk vai vienlaikus ar Microsoft Windows 8 Server ar ReFS atbalstu izlaišanu.

Versija datēta ar 16.03.2012.
Balstīts uz SisDev Laboratories materiāliem

Reproducēšana vai citāts ir atļauts, ja tiek saglabāta atsauce uz oriģinālu.

Pirms neilga laika tika izlaista jauna Windows versija, proti, Windows 8. Kā jūs zināt, in jauna versija Operētājsistēmā Windows 8 tiek atbalstīta jauna failu sistēma, proti, ReFS. Šajā rakstā mēs runāsim par to, kādas priekšrocības šai failu sistēmai ir salīdzinājumā ar to pašu NTFS failu sistēmu. Nu, vai sāksim?

Ja godīgi, NTFS failu sistēma savu lietderību jau ir pārdzīvojusi (tas ir gandrīz tas pats, kas salīdzināt FAT32 ar NTFS pirms 10 gadiem), no tehniskā viedokļa. ReFS failu sistēma var nodrošināt visvairāk labāka aizsardzība dati par lieljaudas un ātru cietie diski.

Nedaudz par NTFS failu sistēmu

NTFS (New Technology File System) failu sistēma parādījās tieši tad, kad Microsoft iepazīstināja sabiedrību ar savu jauno operētājsistēmu - Windows 3.1. Līdz šai dienai, lai strādātu ar datoru, mēs galvenokārt izmantojam tikai šo failu sistēmu. Laika gaitā NTFS failu sistēmas pamata iespējas ir sasniegušas savas robežas: ļoti liela apjoma datu nesēju skenēšana aizņem pietiekami daudz laika, un gandrīz ir sasniegts arī maksimālais faila izmērs.

NTFS failu sistēmas pēctecis

Tas bija paredzēts, lai novērstu NTFS failu sistēmas trūkumus, ko Microsoft ieviesa operētājsistēmā Windows sistēma 8, pilnīgi jauna failu sistēma ReFS (Resilient File System), kas ir pret kļūmēm izturīga failu sistēma. Un tas demonstrē ļoti augstu uzticamību savā darbā.

Pirmo reizi šī failu sistēma tika izmantota servera operētājsistēmā Windows Server 8. Vēlos atzīmēt, ka Microsoft ReFS failu sistēmu neizstrādāja no nulles. Piemēram, lai atvērtu, aizvērtu un lasītu failus, ReFS failu sistēma izmanto tās pašas piekļuves saskarnes API dati, tāda pati kā NTFS failu sistēma. Failu sistēmas funkcijas, kas palika nemainīgas, bija šifrēšana Diska Bitlocker, kā arī simboliskas saites bibliotēkām. Un tādas funkcijas kā datu saspiešana ir pilnībā pazudušas.

Diezgan liels skaits jauninājumu ReFS failu sistēmā ir tieši mapju un failu struktūru izveides un, pats galvenais, to pārvaldības jomā. Šīs izmaiņas ir paredzētas, lai automātiski mainītu, labotu kļūdas failu sistēmas objektos un pašā sistēmā, maksimāli palielinātu mērogošanu un, pats galvenais, darbotos vienmēr tiešsaistes režīmā.

Visiem šiem jauninājumiem Microsoft izmanto B+ koku jēdzienu, kas jums var būt pazīstams no datu bāzes kursa. Šī koncepcija ir tāda, ka mapes noteiktā failu sistēmā ir strukturētas parastu tabulu veidā, un faili šajā tabulā darbojas kā ieraksti. Pat brīvā vieta cietajā diskā šajā failu sistēmā ir sakārtota tabulu veidā.

ReFS failu sistēmas kodols ir objektu tabula, ko sauc par centrālo direktoriju, kurā ir uzskaitītas visas sistēmas tabulas.

NTFS un ReFS failu sistēmu salīdzinājums
No šīs tabulas varat izdarīt secinājumus par konkrētas failu sistēmas priekšrocībām vai trūkumiem.

Iebūvēta aizsardzība pret kļūmēm ReFS failu sistēmā

ReFS failu sistēma atbrīvojas no sarežģītās žurnālu pārvaldības, kas atrodas NTFS failu sistēmā, un tagad var pievienot jaunu faila informāciju brīva vieta, un tas jau novērš tā pārrakstīšanu. Bet, ja pēkšņi notiks pārrakstīšana, kas principā nevar notikt, tad sistēma varēs pārreģistrēt saites uz ierakstiem B+-koka struktūrā.

Tāpat kā NTFS failu sistēma, arī ReFS sistēma pēc sava principa atšķir informāciju par failu (tie ir metadati), kā arī faila saturu (tie ir lietotāja dati), bet ReFS nodrošina datu aizsardzību abiem. Piemēram, metadati izmanto kontrolsummas aizsardzību. Šī aizsardzība var sniegt arī lietotāja datiem. Šie aizsargātie dati, tas ir, kontrolsummas, tiek ievietoti cietajā diskā, kas ir droši pieejami viens no otra, tas tiek darīts, lai, ja rodas kāda kļūda, datus varētu atgūt.

Datu pārsūtīšana no NTFS failu sistēmas uz ReFS

Protams, jūs uzdevāt sev šo jautājumu: vai bez problēmām būs iespējams pārsūtīt datus no failu sistēmas, piemēram, Windows XP, uz Windows 8 failu sistēmu (tas ir, no NTFS uz ReFS) un otrādi. Pati Microsoft uz šo jautājumu atbild šādi: ka nebūs iebūvēta formāta konvertēšanas funkcija, bet būs iespējama vienkārša kopēšana.

Mūsdienās ReFS failu sistēmu var izmantot kā lielu servera datu pārvaldnieku. Pamatojoties uz to, pašlaik nebūs iespējams palaist Windows 8 no diska, kurā darbojas jaunā ReFS failu sistēma.

Ārējie diskdziņi ar ReFS failu sistēmu vēl nav gaidāms, būs tikai iekšējie diskdziņi. Un varam lūkoties nākotnē, ka laika gaitā ReFS failu sistēma tiks papildināta ar milzīgu skaitu dažādu funkciju un spēs aizstāt veco failu sistēmu. To var izdarīt jau ar pirmās lielās pakotnes izlaišanu Windows atjauninājumi 8.

NTFS un ReFS failu sistēmu salīdzinājums, izmantojot failu pārdēvēšanas piemēru

Apskatīsim, kā tas notiek (failu pārdēvēšana operētājsistēmā, kurai ir NTFS failu sistēma).

Pirmais punkts ir tāds, ka NTFS failu sistēma ieraksta žurnālā, ka fails ir jāpārdēvē, un tajā tiek reģistrētas arī visas pārējās darbības.

Tikai pēc tam, kad viņa pieraksta žurnālā to, kas ir jāpārdēvē, viņa to pārdēvē.

Darbības beigās žurnālā tiek parādīts ziņojums, kas norāda, ka faili ir veiksmīgi vai neveiksmīgi pārdēvēti.

Tagad redzēsim, kā failu pārdēvēšana darbojas ReFS failu sistēmā.

Kā redzat, šeit ir daudz mazāk darbību.

Pirmkārt, ReFS failu sistēmā brīvai vietai tiek ierakstīts jauns faila vai mapes nosaukums, un, pats galvenais, vecais nosaukums netiek nekavējoties izdzēsts (dzēsts).

Tiklīdz tiek uzrakstīts jaunais nosaukums, ReFS failu sistēma izveido saiti uz jauno nosaukumu un ievadīs tieši jauno nosaukumu.

Kā fails vai mape tiek pārdēvēta NTFS un ReFS failu sistēmās, ja sistēma neizdodas?

NTFS failu sistēmā

Šeit parasti sistēma vispirms ieraksta savu izmaiņu pieprasījumu žurnālā.

Pēc tam, piemēram, ja rodas strāvas padeves pārtraukums, pats pārdēvēšanas process apstājas un ņemiet vērā, ka nav ieraksta ne jaunais, ne vecais nosaukums.

Pēc tam sistēma tiek atsāknēta un tiek palaista kļūdu labošanas un atrašanas programma - chkdisk.

Un pēc tam ar paša žurnāla palīdzību, kad tiek piemērota atcelšana, tiek atjaunots tikai sākotnējais nosaukums.

Tagad redzēsim, kā tas notiek ReFS failu sistēmā

Vienreiz jau par to paziņoju savā blogā, tad par to īsti nekas nebija zināms, un nu ir pienācis laiks īsai, bet konsekventākai iepazīšanai ar jaunizveidoto ReFS.

20 gadus vēlāk

Tomēr visam ir ierobežojums, tāpat arī failu sistēmu iespējām. Mūsdienās NTFS iespējas ir sasniegušas savas robežas: lielu datu nesēju skenēšana aizņem pārāk daudz laika, “Journal” palēnina piekļuvi, un ir gandrīz sasniegts maksimālais faila lielums. To apzinoties, Microsoft ieviesa jaunu failu sistēmu operētājsistēmā Windows 8 – ReFS (Resilient File System – kļūdu tolerantā failu sistēma). Tiek uzskatīts, ka ReFS nodrošina labāku datu aizsardzību lieliem, ātriem cietajiem diskiem. Tam noteikti ir savi trūkumi, taču ir grūti par tiem runāt, kamēr nav sākusies patiesi plaša izmantošana operētājsistēmā Windows 8.

Tāpēc pagaidām mēģināsim izprast ReFS iekšējo struktūru un priekšrocības.

ReFS sākotnēji bija pazīstams ar koda nosaukumu "Protogon". Pirmo reizi plašākai sabiedrībai par to pastāstīju apmēram pirms gada Stīvens Sinofskis- Microsoft Windows nodaļas prezidents, atbildīgs par Windows izstrādi un mārketingu un Internet Explorer.

Viņš to pateica ar šādiem vārdiem:

“NTFS ir mūsdienās visplašāk izmantotā, uzlabotā un funkcijām bagātākā failu sistēma. Bet pārdomājot Windows, un mēs esam galā Šis brīdis Mēs izstrādājam Windows 8 — ar to mēs neapstājamies. Tāpēc ar Windows 8 mēs ieviešam arī pilnīgi jaunu failu sistēmu. ReFS ir veidots, izmantojot NTFS, tāpēc tas saglabā kritiskās saderības iespējas, vienlaikus tiek izstrādāts un izstrādāts, lai atbilstu nākamās paaudzes uzglabāšanas tehnoloģiju un scenāriju vajadzībām.

Operētājsistēmā Windows 8 ReFS tiks ieviests tikai kā daļa no Windows Server 8, mēs izmantojām to pašu pieeju, lai ieviestu visas iepriekšējās failu sistēmas. Protams, lietojumprogrammu līmenī klientiem tiks nodrošināta piekļuve ReFS datiem tāpat kā NTFS datiem. "Mēs nedrīkstam aizmirst, ka NTFS joprojām ir nozares vadošā failu sistēmu tehnoloģija personālajiem datoriem."

Patiešām, mēs pirmo reizi redzējām ReFS servera operētājsistēmā Windows Server 8. Jaunā failu sistēma netika izstrādāta no nulles. Piemēram, ReFS izmanto tās pašas API piekļuves saskarnes kā NTFS, lai atvērtu, aizvērtu, lasītu un rakstītu failus. Arī daudzas labi zināmas funkcijas ir migrējušas no NTFS – piemēram, diska šifrēšana Bitu bloķētājs Un simboliskas saites bibliotēkām. Bet tas pazuda, piemēram, datu saspiešana un vairākas citas funkcijas.

ReFS galvenie jauninājumi ir vērsti uz failu un mapju struktūru izveidi un pārvaldību. Viņu uzdevums ir nodrošināt automātisku kļūdu labošanu, maksimālu mērogošanu un darbību Always Online režīmā.

ReFS arhitektūra

ReFS struktūru diska ieviešana būtiski atšķiras no citām Microsoft failu sistēmām. Microsoft izstrādātāji varēja īstenot savas idejas, izmantojot ReFS jēdzienu B±trees, kas ir labi zināms no datu bāzēm. Mapes failu sistēmā ir strukturētas kā tabulas ar failiem kā ierakstiem. Tie savukārt saņem īpašus atribūtus, kas tiek pievienoti kā apakštabulas, veidojot hierarhisku koka struktūru. Pat brīvā vieta diskā ir sakārtota tabulu veidā.

Līdzās reālai visu sistēmas elementu 64 bitu numerācijai tas novērš vājo vietu parādīšanos turpmākās mērogošanas laikā.

Rezultātā par sistēmas kodolu ReFS kļuva objektu tabula – centrālais direktorijs, kurā uzskaitītas visas sistēmā esošās tabulas. Šai pieejai ir svarīga priekšrocība: ReFS ir atteicies no sarežģītas žurnālu pārvaldības un reģistrē jaunu informāciju par failu brīvā vietā – tas novērš tā pārrakstīšanu.

« Kataloga lapas" ir drukāti ieraksti. Mapes objektam ir trīs galvenie ierakstu veidi: direktorija rokturis, indeksa ieraksts un ligzdotā objekta rokturis. Visi šādi ieraksti ir iepakoti atsevišķa B±koka formā, kam ir mapes identifikators; šī koka sakne ir “Directory” B±koka lapa, kas ļauj mapē ievietot gandrīz jebkuru ierakstu skaitu. Apakšējā līmenī mapes B±koka lapās, pirmkārt, ir direktoriju deskriptora ieraksts, kas satur pamatdatus par mapi (nosaukums, “standarta informācija”, faila nosaukuma atribūts utt.).

Tālāk katalogā ir ievietoti indeksa ieraksti: īsas struktūras, kas satur datus par mapē esošajiem vienumiem. Šie ieraksti ir daudz īsāki nekā NTFS, kas nozīmē, ka tie mazāk pārslogos sējumu ar metadatiem.

Beigās ir kataloga ieraksti. Mapēm šie elementi satur pakotnes nosaukumu, mapes identifikatoru “Katalogā” un “standarta informācijas” struktūru. Failiem nav identifikatora — tā vietā struktūrā ir visi faila pamatdati, tostarp faila fragmentu B±koka sakne. Attiecīgi fails var sastāvēt no gandrīz jebkura fragmentu skaita.

Tāpat kā NTFS, arī ReFS būtiski atšķir faila informāciju (metadatus) un faila saturu (lietotāja datus). Tomēr aizsargfunkcijas tiek nodrošinātas abiem vienādi. Metadati pēc noklusējuma tiek aizsargāti, izmantojot kontrolsummas – tādu pašu aizsardzību (pēc izvēles) var piešķirt arī lietotāja datiem. Šīs kontrolsummas atrodas diskā drošā attālumā viena no otras – tas atvieglos datu atkopšanu kļūdas gadījumā.

Tukšas failu sistēmas metadatu lielums ir aptuveni 0,1% no pašas failu sistēmas lieluma (t.i., apmēram 2 GB 2 TB sējumā). Daži galvenie metadati tiek dublēti, lai nodrošinātu lielāku noturību pret kļūmēm

ReFS opcija, ko mēs redzējām Windows Server 8 Beta, atbalsta tikai 64 KB datu kopas un 16 KB metadatu kopas. Pagaidām, veidojot ReFS sējumu, parametrs “Cluster Size” tiek ignorēts un vienmēr ir iestatīts uz noklusējuma vērtību. Formatējot failu sistēmu, vienīgā pieejamā klastera izmēra izvēles iespēja ir arī 64 KB.

Atzīsim: šis klastera lielums ir vairāk nekā pietiekams, lai sakārtotu jebkura izmēra failu sistēmas. Tomēr blakusefekts ir ievērojama datu glabāšanas dublēšana (1 baita fails diskā aizņems pilnu 64 KB bloku).

ReFS drošība

No failu sistēmas arhitektūras viedokļa ReFS ir visi nepieciešamie rīki, lai droši atgūtu failus pat pēc nopietnas aparatūras kļūmes. Galvenais žurnālu sistēmas trūkums NTFS failu sistēmā un līdzīgās ir tas, ka diska atjaunināšana var sabojāt iepriekš ierakstītos metadatus, ja ierakstīšanas laikā rodas strāvas padeves pārtraukums - šis efekts jau ir saņēmis stabilu nosaukumu: tā saukto. " pārspēts rekords».

Lai novērstu pārspēti rekordi, izstrādātāji no Microsoft ir izvēlējušies jaunu pieeju, kurā metadatu struktūru daļās ir savi identifikatori, kas ļauj pārbaudīt struktūru īpašumtiesības; metadatu saites satur atsauces bloku 64 bitu kontrolsummas.

Jebkuras izmaiņas metadatu struktūrā notiek divos posmos. Vispirms brīvā diska vietā tiek izveidota jauna (mainīta) metadatu kopija, un tikai pēc tam, ja tas izdodas, atomu atjaunināšanas operācija pārvieto saiti no vecā (nemainītā) uz jauno (mainīto) metadatu apgabalu. Šeit tas ļauj iztikt bez reģistrēšanas, automātiski saglabājot datu integritāti.

Taču aprakstītā shēma neattiecas uz lietotāja datiem, tāpēc visas faila satura izmaiņas tiek ierakstītas tieši failā. Faila dzēšana tiek veikta, atjaunojot metadatu struktūru, kas diskā saglabā metadatu bloka iepriekšējo versiju. Šī pieeja ļauj atjaunot izdzēstos failus līdz to pārrakstīšanai ar jauniem lietotāja datiem.

Atsevišķa tēma ir ReFS kļūdu tolerance diska bojājumu gadījumā. Sistēma spēj atklāt visa veida diska bojājumus, tai skaitā nozaudētos vai nepareizā vietā glabātos ierakstus, kā arī t.s. bitu sabrukšana(datu pasliktināšanās plašsaziņas līdzekļos)

Kad ir iespējota opcija "veselas skaitļa straumes", ReFS arī pārbauda failu saturu un vienmēr ieraksta failu izmaiņas trešās puses atrašanās vietā. Tas nodrošina, ka iepriekš esošie dati netiks zaudēti, pārrakstot. Kontrolsummas tiek automātiski atjauninātas datu rakstīšanas laikā, tādēļ, ja rakstīšanas laikā rodas kļūme, lietotājam joprojām būs pārbaudāma faila versija.

Vēl viena interesanta tēma par ReFS drošību ir mijiedarbība ar Uzglabāšanas telpas. ReFS un Uzglabāšanas telpas paredzēti, lai papildinātu viens otru kā divas sastāvdaļas vienota sistēma datu glabāšana. Papildus veiktspējas uzlabošanai Uzglabāšanas telpas aizsargāt datus no daļējām un pilnīgām diska kļūmēm, saglabājot kopijas vairākos diskos. Lasīšanas kļūmju laikā Uzglabāšanas telpas var nolasīt kopijas, un rakstīšanas kļūmju gadījumā (pat ja lasīšanas/rakstīšanas laikā tiek pilnībā zaudēti multivides dati), iespējams datus “caurspīdīgi” pārdalīt. Kā liecina prakse, visbiežāk šādai kļūmei nav nekāda sakara ar datu nesēju – tā notiek datu bojājuma dēļ, vai arī datu pazaudēšanas vai saglabāšanas dēļ nepareizā vietā.

Tieši šādus kļūdu veidus ReFS var noteikt, izmantojot kontrolsummas. Atklājot kļūmi, ReFS sazinās Uzglabāšanas telpas lai nolasītu visas iespējamās datu kopijas, un, pārbaudot kontrolsummas, izvēlas vajadzīgo kopiju. Pēc tam sistēma dod Uzglabāšanas telpas komanda, lai atjaunotu bojātās kopijas, pamatojoties uz pareizām kopijām. Tas viss notiek pārskatāmi no pielietojuma viedokļa.

Kā norādīts Microsoft vietnē, kas veltīta Windows Server 8, kontrolsummas vienmēr ir iespējotas ReFS metadatiem un ar nosacījumu, ka sējums tiek mitināts spoguļattēlā Uzglabāšanas telpas, ir iespējota arī automātiskā korekcija. Visas neskartās straumes tiek aizsargātas tādā pašā veidā. Tādējādi lietotājam tiek izveidots visaptverošs risinājums ar augstu integritāti, tādējādi salīdzinoši neuzticamu krātuvi var padarīt ļoti uzticamu.

Minētās integritātes straumes aizsargā faila saturu no visa veida datu bojājumiem. Tomēr šī īpašība dažos gadījumos nav piemērojama.

Piemēram, dažas lietojumprogrammas dod priekšroku rūpīgai failu krātuves pārvaldībai, izmantojot īpašu failu šķirošanu diskā. Tā kā integrētie pavedieni pārdala blokus katru reizi, kad mainās faila saturs, faila izkārtojums šīm lietojumprogrammām ir pārāk neparedzams. Datu bāzes sistēmas ir lielisks piemērs tam. Parasti šādas lietojumprogrammas neatkarīgi seko faila satura kontrolsummām un spēj pārbaudīt un labot datus, tieši mijiedarbojoties ar API saskarnēm.

Es domāju, ka ir skaidrs, kā ReFS darbojas diska bojājumu vai krātuves kļūmes gadījumā. Var būt grūtāk identificēt un pārvarēt datu zudumus, kas saistīti ar " bitu sabrukšana"Ja savlaicīgi neatklāti bojājumi ir reti lasāmas daļas diski sāk strauji augt. Kamēr šāds bojājums tiek nolasīts un atklāts, iespējams, tas jau ir ietekmējis kopijas vai arī dati var būt zaudēti citu kļūmju dēļ.

Lai pārvarētu procesu bitu sabrukšana, Microsoft ir pievienojis fona sistēmas uzdevumu, kas periodiski attīra metadatus un integritātes straumes datus ReFS sējumā, kas atrodas spoguļattēlā. Tīrīšana notiek, nolasot visas papildu kopijas un pārbaudot to pareizību, izmantojot ReFS kontrolsummas. Ja kontrolsummas nesakrīt, kopijas ar kļūdām tiek labotas, izmantojot labas kopijas.

Joprojām pastāv draudi, ko aptuveni var saukt par "sistēmas administratora murgu". Ir gadījumi, kaut arī reti, kad var tikt bojāts pat spoguļtelpas sējums. Piemēram, bojāta sistēmas atmiņa var sabojāt datus, kas pēc tam var nonākt diskā un sabojāt liekas kopijas. Turklāt daudzi lietotāji var nolemt neizmantot spoguļattēlu glabāšanas vietas saskaņā ar ReFS.

Šādos gadījumos, kad sējums tiek bojāts, ReFS veic “atkopšanu” — funkciju, kas noņem datus no darba sējuma nosaukumvietas. Tās mērķis ir novērst neatgriezenisku kaitējumu, kas varētu ietekmēt pareizu datu pieejamību. Piemēram, ja viens direktorijā esošais fails tiek bojāts un to nevar automātiski atkopt, ReFS noņems šo failu no failu sistēmas nosaukumvietas, atgūstot atlikušo sējuma daļu.

Mēs esam pieraduši, ka failu sistēma nevar atvērt vai izdzēst bojātu failu, un administrators neko nevar darīt lietas labā.

Bet, tā kā ReFS var atgūt bojātus datus, administrators varēs atgūt šo failu no rezerves kopija, vai izmantojiet lietojumprogrammu, lai to vēlreiz izveidotu, izvairoties no nepieciešamības izslēgt sistēmu. Tas nozīmē, ka lietotājam vai administratoram vairs nebūs jāveic diska pārbaude un labošana bezsaistē. Serveriem tas ļauj izvietot lielu datu apjomu, neriskējot ar ilgu laiku akumulatora darbības laiks bojājumu dēļ.

ReFS praksē

Protams, par ReFS praktiskumu un ērtībām (vai pretējām īpašībām) var spriest tikai pēc tam, kad datori ar Windows 8 ir kļuvuši plaši izplatīti un ir pagājuši vismaz seši mēneši aktīva darba ar tiem. Tikmēr potenciālajiem G8 lietotājiem ir vairāk jautājumu nekā atbilžu.

Piemēram: vai operētājsistēmā Windows 8 būs iespējams viegli un vienkārši konvertēt datus no NTFS sistēmas uz ReFS un otrādi? Microsoft pārstāvji stāsta, ka formātu konvertēšanai nav iebūvētas funkcijas, taču informāciju tik un tā var kopēt. ReFS darbības joma ir acīmredzama: sākumā to var izmantot tikai kā lielu servera datu pārvaldnieku (patiesībā tas jau tiek izmantots). Ārējo disku ar ReFS vēl nebūs - tikai iekšējie. Acīmredzot laika gaitā ReFS tiks aprīkots liela summa funkcijas un varēs nomainīt novecojušo sistēmu.

Microsoft saka, ka, visticamāk, tas notiks līdz ar pirmās Windows 8 atjaunināšanas pakotnes izlaišanu

Microsoft arī apgalvo, ka ir pārbaudījis ReFS:

“izmantojot sarežģītu, plašu desmitiem tūkstošu testu komplektu, kas ir izveidots NTFS vairāk nekā divu gadu desmitu laikā. Šie testi atjauno sarežģītos izvietošanas apstākļus, ar kuriem, mūsuprāt, sistēma varētu rasties, piemēram, strāvas padeves pārtraukums, problēmas, kas bieži saistītas ar mērogojamību un veiktspēju. Tāpēc mēs varam teikt, ka ReFS sistēma ir gatava testa izvietošanai pārvaldītā vidē.

Tomēr tajā pašā laikā izstrādātāji atzīst, ka, tā kā ReFS ir lielas failu sistēmas pirmā versija, iespējams, būs nepieciešama piesardzība, apstrādājot:

“Mēs neapzīmējam ReFS operētājsistēmai Windows 8 kā beta versiju. Jaunā failu sistēma būs gatava izlaišanai, kad Windows 8 pametīs beta versiju, jo nekas nav svarīgāks par datu uzticamību. Tāpēc atšķirībā no jebkura cita sistēmas aspekta tai ir nepieciešama konservatīva pieeja sākotnējai lietošanai un testēšanai.

Lielā mērā šī iemesla dēļ ReFS tiks ieviests saskaņā ar pakāpenisku plānu. Vispirms - kā Windows Server uzglabāšanas sistēma, pēc tam - kā krātuve lietotājiem un visbeidzot - kā sāknēšanas sējums. Tomēr līdzīga “piesardzīga pieeja” jaunu failu sistēmu izlaišanai ir izmantota jau iepriekš.