Windows 10 stöder flera filsystem direkt. Vissa av dem är arv och finns främst för bakåtkompatibilitet, andra är moderna och har bred tillämpning. Denna artikel beskriver olika sätt, som du kan använda för att se vilket filsystem dina enheter är formaterade med.

Filsystem är ett speciellt sätt att lagra och organisera din information på olika medier, Inklusive hårddiskar, SSD-enheter, USB-enheter och andra enheter. Det låter dig lagra, ändra, läsa filer och mappar för applikationer och operativsystemet som är installerat på din dator.

När du formaterar en intern enhet eller flashenhet förbereder du den för användning som lagringsmedia i din operativ system. Under denna process skapas ett filsystem. Under formateringen kommer all information som finns lagrad på disken eller partitionen att raderas.

Windows 10 stöder filsystem FAT, FAT32, exFAT, NTFS Och ReFS utan att använda ytterligare programvara.

De har olika funktioner och egenskaper. Till exempel är FAT och FAT32 äldre filsystem. FAT stöder en maximal kapacitet på 4 GB, FAT32 stöder 32 GB. FAT-filsystem har också begränsningar på maximal storlek fil. NTFS är det enda filsystemet som stöder filkomprimering och kryptering och har avancerade funktioner.

Det finns flera metoder du kan använda för att hitta filsystemet som används på dina enheter.

Följ dessa steg för att ta reda på filsystemet på enheter i Windows 10.

1. Öppen "Dirigent" och gå till mappen "Den här datorn".

1. Högerklicka på enheten och välj från snabbmenyn "Egenskaper".

1. I fönstret Egenskaper, på fliken Allmänt, ser du filsystemet för din disk.

Denna metod är den enklaste och snabbaste.

Du kan också använda Diskpart-verktyg, Diskhantering eller PowerShell.

Visa diskfilsystem med Diskpart

1. Tryck på tangentkombinationen Win + R.

1. I fältet Kör anger du " diskdel" och tryck på Enter.

1. I Diskpart anger du kommandot listvolym.

Efter att ha kört kommandot kommer du att se filsystemet för varje enhet som är ansluten till din dator.

Visa diskfilsystemet med Diskhantering.

1. Tryck på Win + X eller högerklicka på knappen "Start".

1. Från WinX-menyn väljer du

1. Se Värden i kolumnen Filsystem.

Slutligen finns det ett annat sätt att fastställa filsystemet för varje enhet som är ansluten till din dator med hjälp av PowerShell-skriptspråket.

1. Öppen PowerShell på uppdrag av administratören.

1. Stiga på: få-volym och tryck på Enter-tangenten.

1. För utdata se värden i kolumnen FileSystemType.

Nu vet du att det är väldigt enkelt att bestämma filsystemet för dina diskar. Du kan använda vilken metod du tycker bäst om.

1991 sålde SanDisk en 20MB SSD för 1 000 dollar, men tekniken har blivit lite billigare sedan dess. Samtidigt är SSD:n mycket snabbare och tystare. I dag SSD-inställning enheter för Windows 10 är inte av intresse bara för dem som är rädda för sin relativt korta livslängd. För att kompensera för denna nackdel kan enhetsstyrenheten lagra information om antalet omskrivningscykler för att använda mindre belastade minnesceller. För att göra detta är SSD:n optimerad för Windows 10.

Du ser att allt inte är så illa, eftersom hårddisken ofta raderar systemsektorer till hål och kan inte längre göra något åt ​​det. Windows 10 laddas inte och är väldigt långsam. Och det är värdelöst att använda en tweaker, systemintelligensen räcker inte för att klara av dålig sektoravläsning. Under tiden, om tio kunde installeras i ett lämpligt område på hårddisken, skulle det inte ha något pris. Optimering hårddiskär omöjligt i detta avseende, men att sätta upp en SSD ligger inom den genomsnittliga användarens möjligheter. Förvänta dig inte mycket av denna recension eftersom systemet gjorde mycket för oss. Tio är redan maximalt konfigurerade för SSD.

Hur man ställer in

Många har redan undrat om det är kostnadseffektivt att lämna Windows sidfilen på en SSD. Minnets hastighet är sådan att det är oklart om detta gamla knep med paginering och laddning av tidigare använd information överhuvudtaget behövs. Vi är säkra på att det finns lite sunt förnuft och en sked nonsens i detta:

1. Om det inte finns någon information i RAM-minnet kan processorn inte ta den från ingenstans. Kommer fortfarande att vara med HDD. Livslängden kan inte förlängas med denna metod. En annan sak är att du kan frigöra lite utrymme.
2. Tanken på att utöka resursen är mycket relevant. Vad sägs om att vi satsar mer? random access minne, och då behöver du inte byta sida alls? Detta är ett mer förnuftigt tillvägagångssätt, eftersom RAM-minnet fungerar ändå. Men ju fler celler den har, desto mindre slits på var och en individuellt.

Inaktivera onödiga processer

Tja, och, naturligtvis, Windows optimering kan minska antalet lagringsåtkomster. Detta inaktiverar onödiga tjänster, processer, minimerar all aktivitet, begränsar aktivitet genom brandväggen.

TRIM

Men det finns också specifik diskoptimering. Vi pratar i första hand om parametern DisableDeleteNotify. Låt oss fråga dess värde och ställa in det på noll om det behövs.

Funktionen fsutil-beteendeuppsättning DisableDeleteNotify 0 är också tillämplig för system med hårddisk, men hårdvaran stöder inte detta. I synnerhet betyder raden ReFS... inte installerad att alternativet kommer att vara tillgängligt direkt efter att SSD:n anslutits (denna systemenhet har inte detta). Kommandot kallas TRIM, det introduceras i ATA-gränssnittet, men magnetiska enheter stöder det inte på styrenhetsnivå. Även om vi inte utesluter att det kan finnas vissa undantag i naturen.

Från ovanstående kod kan vi dra slutsatsen att optimering av SSD-enheter under 10 inte krävs, eftersom alternativet för noggrann hantering av media redan är aktiverat. Även om du fortfarande måste kontrollera denna position med kommandot (se ovan). Det är omöjligt att optimera en magnetisk hårddisk eftersom det inte finns något hårdvarustöd.

Indexering

Vissa experter föreslår också att inaktivera filindexering, men kärnan i denna åtgärd är inte helt klar. Operativsystemet kommer helt enkelt att gnugga innehållsförteckningen istället för att använda alternativen och färdiga svar som det har lagrat. När det gäller viloläge gillar så många användare det att inte alla kommer att besluta att utesluta det från systemet. Samtidigt är alternativet redan inaktiverat av systeminställningar som standard. Låt oss förklara: i topp tio är viloläge inaktiverat som standard, och om någon ville använda det, kommer de sannolikt inte att gå med på att ta bort det. Eftersom det är väldigt bekvämt att fortsätta arbetet där det avbröts.

Defragmentering

Det enda du kan stänga av är automatisk defragmentering:

Varför TRIM inte fungerar

TRIM kräver en AHCI-drivrutin. OS måste vara installerat på systemenhet där detta alternativ stöds. På nya moderkort så är det.

På vissa ställen skriver de dock att du först måste installera alternativet via BIOS, som på det här fotot.

Vi rapporterar till våra läsare följande:

1. För att testa Victoria-applikationen ställdes inställningen till IDE.
2. Testet gick, datorn användes inte, och så visade det sig plötsligt att de skrev på nätverket om behovet av att ställa in den här parametern i AHCI...

I IDE-läge installerades inte tio alls på den angivna datorn. Vi kontrollerade det två gånger, i båda fallen kastas ett fel i något skede av guiden. Linux Ubuntu kom bara med standardinställningar; när jag försökte partitionera hårddisken manuellt fick jag fel. Kollade minst tre gånger. BIOS-inställningen justerades till AHCI och omedelbart slutade operativsystemen att fungera. Här är en skärmdump av aktiveringsfönstret utfört efter en ren installation av tio på just den här disken.

Företaget genomförde aktiveringen på några sekunder. En gång i tiden var ett dussin redan installerat på denna utrustning. Observera att alla evenemang äger rum efter den 29 juli 2016. Så om någon hade turen att sätta en tia ovanpå IDE-drivrutinen, så är detta en unik person. Och han borde verkligen lägga in BIOS-inställningar AHCI-alternativ för att TRIM ska fungera på SSD. Nya moderkort har ingen IDE-linje alls, i gamla, med denna förändring, slutar systemet att ladda. Men i de sju kunde detta registreras genom registret.

Hur man fixar AHCI genom registret

Lite skrivs om detta, men efter att ha ändrat drivrutinstyp från BIOS slutar operativsystemet att ladda. Så här ser det ut (tomshardware.co.uk).

Vissa saker är tydliga från skärmdumpen, men vi kommer att förklara:

1. Någon installerade sju på en SSD och märkte plötsligt att TRIM inte fungerade.
2. Jag började titta på det och insåg att jag behövde en AHCI-drivrutin.
3. Jag gick in i BIOS, ändrade det och det slutade laddas.

Här är ett exempel blåskärm efter att ha utfört sådana åtgärder (tnxs till askvg.com/).

Killen som postade den här recensionen (se skärmdump) hittade en lösning på problemet genom att fixa registret. Här är hans rekommendationer. Vi skrev inte om dem eftersom det inte finns några sådana nycklar i topp tio. Hon (hos oss, enligt minst) är inte installerat på IDE, men ger ett fel om och om igen.

Om du inte fixar registret måste du installera om systemet helt. Vi betonar ännu en gång: tio i vårt fall fungerar inte parallellt med IDE. Troligtvis är detta hennes innovation. Det är därför ingen skriver att TRIM är inaktiverat. Vi sa ovan att detta användbara alternativ redan fungerar som standard. Därför behöver du inte konfigurera någonting. Men om du vill kontrollera hälsan är ovanstående information precis vad du behöver för detta.

SSD på marknaden

Prisanalys visar att du idag måste betala 10 000 rubel för 500 GB utrymme. Detta är fortfarande dyrt, men om du tar en mer blygsam enhet för operativsystemet och lagrar data på en vanlig hårddisk, så ser situationen mycket lyckligare ut. Det är känt att Windows 10 x64 kräver minst 20 GB hårddiskutrymme. Därför volymen SSD-enhet 64 GB räcker till allt om allt. Det finns också svagheter här:

1. Exakt systemdisk utsätts för det största slitaget, medan värdefull data nås mycket mer sällan. Svaret föreslår sig självt: du bör installera Windows 10 på en magnetisk enhet, och solid-state elektronik kommer att lagra användardata.
2. Det höga priset är redan aviserat, men idag är dagen då du kan köpa 128 GB för 3000 och prova vad en SSD är. Slutligen, kom ihåg att för bara 25 år sedan var det belopp som begärdes för sådant minne astronomiskt.

Teknologi

Namnet i sig antyder att SSD:n är baserad på framsteg inom solid state-elektronik. Det här är samma flashenheter som vi är vana vid att ansluta till USB uttag, men bara något billigare. Tänk på det, en 16 GB flash-enhet kostar cirka 800 rubel. Det syns tydligt att detta är en mycket dyrare typ av minne än SSD-enheter. Det är då allt faller på plats. En vanlig flash-enhet med ett specialiserat gränssnitt.

Ja, det finns flera SSD-tekniker, men skillnaden mellan dem är inte lika slående som mellan HDD och SD. Den första CompactFlash släpptes av SanDisk 1994. Hittar du inget samband här med informationen ovan? Just det – beroendet är uppenbart! Linux kan redan köras från en flashenhet. Detta är samma fall när du använder en SSD. Naturligtvis är installationsmediet för Windows 10 ännu inte en systemdisk, men Billy Gates går självsäkert i denna riktning.

Behovet av utveckling av SSD-tekniker orsakades av ökad prestanda central processor, vilket magnetband inte kunde hänga med. Disken släpade också efter. Alla vet att spelet först måste laddas in i ZX-Spectrum och sedan börja slå fiender. Trots att processorfrekvensen där var löjlig, tränade mer än en nörd sin reaktion på gamla maskiner. Än idag kan du leka med speciella emulatorer.

Det är ingen hemlighet att programmerare producerar allt mer medioker kod. De är lata för att korrekt definiera variabler och frigöra minnesutrymme efter att ha slutfört ett funktions- eller proceduranrop. Därför ökar mängden RAM som förbrukas hela tiden. Inte efter dagar, utan efter timmar. Men systemet fortsätter att frysa. Detta är en följd av dålig tankegång. Det finns många miljoner rader kod i Windows, och naturligtvis finns det buggar som Billy Gates har arbetat med med varierande framgång.

Varför finns det inte tillräckligt med RAM?

Den första datorn körde med 48 KB, och det räckte, idag verkar mängden RAM på 16 GB fortfarande vara för liten. Även i vila är en femtedel av denna summa upptagen. Även om systemet formellt "vilar".

Detta är milt sagt alarmerande. Faktum är att 3 GB krävs endast för "tomgång". Vad kommer att hända när en gigantisk mängd information börjar laddas av vissa datorspel? Jagar spöket virtuell verklighet I enlighet med verkligheten har vi glömt nyttan av applikationer, deras moraliska innebörd. Många ZX-Spectrum-fans gormade om Elite. Vem har hört talas om detta spel idag? Under tiden har ett stort antal uppföljare till detta spännande uppdrag släppts.

En av skaparna beskrev det som "ljusets krigares väg", även om ingen förbjöd att bli pirat. Men precis som i verkligheten kunde du inte få många krediter för civila fartyg, och polisen höll på att nappa i hälarna. De vägrade att docka planetariska stationer. Så en person vände sig gradvis vid det faktum att vägen för en ärlig hård arbetare är mycket mer fruktbar än en bandit. Resultat? Tusentals (om inte miljoner) fans runt om i världen, trots att grafiken är milt uttryckt dålig. Lägg till detta att framsteg endast kunde sparas till bäraren vid landning. Detta innebar att det tog många år för många att nå elitklassen av fighters. Dessutom tilldelades brottslingen (om vi inte har fel) denna kvalifikation alls.

Många lockades av själva idén. Även om det måste erkännas att med ett stort antal attackerande rymdskepp frös grafiken lite. Nästan det enda spelet där detta hände. Dagens gameplay påminner inte mycket om att bekämpa det onda. Mer uppmärksamhet ägnas åt grafik, vilket ger tillräckligt med utrymme för elakhet, där en organiserad flock kan förgifta en. Naturligtvis kan vi hävda att detta är mer som det verkliga livet, men vi skulle hävda att samhället är som det är uppfostrat till att vara. Inklusive genom spel.

Så det finns inte tillräckligt med RAM-minne av den anledningen att tillverkarna fokuserar på specialeffekter. Glitter som inte har med den semantiska delen att göra. De gör mycket för donationens skull:

1. Kungen gick på jakt.
2. Beaters - skrämma botsarna.

Svårigheten med nya idéer är att det är svårt att slå igenom. Sofistikerad grafik är ofta bortom kapaciteten för en ensam utvecklare. Så storleken på RAM-minnet ökade, och det märktes snart att operativsystemet saktades ner av hårddisken. Under perioden för åtkomst till frekvensomriktaren och läsning av nya moduler. Det gäller även Linux, men i mindre utsträckning. Därför är två alternativ möjliga:

• SSD-enheter marknadsförs av Microsoft för att maskera mindre prestandadefekter.
• Billy Gates förutsåg denna utveckling av händelser för ett antal år sedan. Redan 1991 var det faktiskt möjligt att förutsäga något.

Minne och nanoteknik

Det är osannolikt att det system som finns på marknaden idag är en olycka. Dessutom är det misstänkt att rykten om nanoteknik har frysts. Runt 2002 lovade branschen att ge oss en ny generation datateknik, och... troligen slog hon sig ner i militärsoporna. Den tekniska process som finns idag kan inte minska eftersom värmeförlusterna på halvledare ökar, vilket är vad nanotekniken lovade att ge oss. Vad? Det stämmer - en idealisk elementbas, där kristallgittret är så exakt att strömmen inte orsakar ett stort spänningsfall över det. Detta gör det möjligt att öka integrationen, ytterligare minska matningsspänningen och som ett resultat fantastiska prestandavinster. Bokstavligen tusentals gånger.

Titta: allt går mot det faktum att hårddiskar kommer att försvinna på samma sätt som magnetband idag anses arkaiskt. Även om det för cirka 15 år sedan rekommenderades att dumpa arkiv på den digital information. Den enda pålitliga väktaren idag är papper. Det som skrivs med penna går fortfarande inte att skära ut med en yxa. Allt annat blir föråldrat och förvandlas till damm och förfall. De mest pålitliga enheterna är nätverksenheter. Som till exempel Google repositories. Hårddisken kommer snart att försvinna, och detta har redan hänt i smartphones och vissa bärbara datorer. Dagens teknisk process har nått en återvändsgränd, kan detta ses av att egenskaperna hos processorer och hårddiskar har varit nästan oförändrade i flera år.

Titta på skärmdumpen, det är en prototyp av framtidens mekaniska transmission. Roterande kugghjul överför momentum genom att sammankoppla enskilda molekyler. Detta är bara ett exempel på nanoteknik. Om vi ​​tar fältet halvledare, vilket inkluderar solid state-enheter, då uppstår ackumulering av information på grund av lagring av avgifter. Hållbarheten är lång, men den är helt klart inte för evigt. Experter ger cirka 10 år. Papper kan bära information i tusentals år, och en nano-spärr kan bära information så länge som världen existerar!

Bieffekt

Vi såg att det nödvändiga alternativet för hårddisken inte är installerat, men detta har en fördel. Information av värde kan raderas av en dokumentförstörare. Det är inte samma sak på SSD-enheter. Blocket kommer att skrivas till celler med den maximala resursen, så det blir lättare att hitta information som användaren tänkte raderas. En konfigurerad hårddisk kommer att bli en riktig skattkammare av spökfiler. Och inte en enda tweaker som finns idag kommer att hjälpa till att rätta till denna situation.

3 betyg, genomsnitt: 5,00 av 5)

En offentlig betaversion släpptes för inte så länge sedan Microsoft Windows 8 Server med stöd för det annonserade filsystemet ReFS (Resilient File System), tidigare känt som "Protogon". Detta filsystem erbjuds som ett alternativ till filsystemet NTFS, som har bevisat sig genom åren, inom segmentet för datalagringssystem baserade på Microsoft-produkter, med dess vidare migrering till området för klientsystem.

Syftet med denna artikel är en ytlig beskrivning av filsystemets struktur, dess fördelar och nackdelar, samt en analys av dess arkitektur ur synvinkeln att upprätthålla dataintegriteten och utsikterna för dataåterställning i händelse av skada eller radering av användaren. Artikeln avslöjar också en studie av filsystemets arkitektoniska egenskaper och dess potentiella prestanda.

Windows Server 8 Beta

Filsystemalternativet som är tillgängligt i den här versionen av operativsystemet stöder endast 64KB datakluster och 16KB metadatakluster. Det är ännu inte klart om det kommer att finnas stöd för ReFS-filsystem med andra klusterstorlekar: för närvarande ignoreras parametern Cluster Size när du skapar en ReFS-volym och är alltid inställd på standard. När du formaterar FS är det enda tillgängliga alternativet för att välja klusterstorlek 64KB. Han är också den enda som nämns i utvecklarbloggarna.

Denna klusterstorlek är mer än tillräcklig för att organisera filsystem av vilken praktisk storlek som helst, men samtidigt leder den till betydande redundans i datalagring.

Filsystems arkitektur

Trots frekventa omnämnanden av likheterna mellan ReFS och NTFS på hög nivå, talar vi bara om kompatibiliteten för vissa metadatastrukturer, såsom "standardinformation", "filnamn", kompatibilitet i värdena för vissa attributflaggor, etc. Diskimplementeringen av ReFS-strukturer skiljer sig fundamentalt från andra Microsoft-filsystem.

De viktigaste strukturella delarna av det nya filsystemet är B+-träd. Alla element i filsystemstrukturen representeras av ennivå (listor) eller flernivå B+-träd, vilket gör att du kan skala nästan alla filsystemelement avsevärt. Tillsammans med riktig 64-bitars numrering av alla systemelement, eliminerar detta uppkomsten av flaskhalsar under ytterligare skalning.

Förutom rotposten för B+-trädet har alla andra poster storleken på ett helt metadatablock (i detta fall 16KB); mellanliggande (adress) noder har en liten full storlek(cirka 60 byte). Därför krävs vanligtvis ett litet antal trädnivåer för att beskriva även mycket stora strukturer, vilket har en ganska gynnsam effekt på systemets totala prestanda.

Det huvudsakliga strukturella elementet i filsystemet är "katalogen", presenterad i form av ett B+-träd, vars nyckel är numret på mappobjektet. Till skillnad från andra liknande filsystem är en fil i ReFS inte ett separat nyckelelement i "katalogen", utan existerar bara som en post i mappen som innehåller den. Kanske just därför arkitektoniskt inslag hårda länkar till ReFS stöds inte.

"Löv av katalogen" är maskinskrivna poster. Det finns tre huvudtyper av poster för ett mappobjekt: kataloghandtaget, indexposten och det kapslade objekthandtaget. Alla sådana poster paketeras som ett separat B+-träd med ett mapp-ID; roten till detta träd är ett blad av B+-trädet i "Katalog", som låter dig packa nästan vilket antal poster som helst i en mapp. På den nedre nivån i sidorna av en mapps B+-träd finns i första hand en katalogbeskrivningspost som innehåller grundläggande information om mappen (som namn, "standardinformation", filnamnsattribut, etc.). Datastrukturerna har mycket gemensamt med de som används i NTFS, även om de har ett antal skillnader, varav den främsta är frånvaron av en maskinskriven lista med namngivna attribut.

Nästa i katalogen är de så kallade indexposterna: korta strukturer som innehåller data om elementen som finns i mappen. Jämfört med NTFS är dessa poster mycket kortare, vilket minskar volymens börda med metadata. Sist är posterna i katalogobjektet. För mappar innehåller dessa element namnet på paketet, mappidentifieraren i "Katalog" och strukturen för "standardinformationen". För filer finns ingen identifierare, utan istället innehåller strukturen all basdata om filen, inklusive roten till B+-trädet av filfragment. Följaktligen kan filen bestå av nästan valfritt antal fragment.

På disk finns filer i 64KB-block, även om de adresseras på samma sätt som metadatablock (i 16KB-kluster). Fildata "residency" stöds inte på ReFS, så en 1-byte fil på disk kommer att uppta ett helt 64KB block, vilket leder till betydande lagringsredundans på små filer; å andra sidan förenklar det hanteringen av ledigt utrymme och det går mycket snabbare att tilldela ledigt utrymme för en ny fil.

Storleken på ett tomt filsystems metadata är cirka 0,1 % av storleken på själva filsystemet (dvs cirka 2 GB på en 2 TB volym). Vissa kärnmetadata dupliceras för bättre feltolerans.

Misslyckande bevis

Det fanns inget mål att testa stabiliteten hos den befintliga ReFS-implementeringen. Ur filsystemsarkitekturens synvinkel har den alla nödvändiga verktyg för säker filåterställning även efter ett allvarligt maskinvarufel. Delar av metadatastrukturer innehåller sina egna identifierare, vilket gör att du kan kontrollera äganderätten till strukturerna; metadatalänkar innehåller 64-bitars kontrollsummor av blocken som refereras till, vilket gör det möjligt att utvärdera integriteten för blocket som läses från länken.

Det är värt att notera att kontrollsummor av användardata (filinnehåll) inte beräknas. Å ena sidan inaktiverar detta integritetskontrollmekanismen i dataområdet, å andra sidan påskyndar det systemdriften på grund av det minsta antalet ändringar i metadataområdet.

Varje förändring av metadatastrukturen utförs i två steg: först skapas en ny (ändrad) kopia av metadatan på ledigt diskutrymme, sedan, om den lyckas, överför en atomic update-operation länken från den gamla (oförändrade) till det nya (ändrade) metadataområdet. Denna strategi (Copy-on-Write (CoW)) låter dig göra utan att logga, vilket automatiskt bibehåller dataintegriteten.

Bekräftelsen av sådana ändringar på disken kanske inte tar tillräckligt lång tid, vilket gör att flera filsystemtillståndsändringar kan kombineras till en.

Detta schema gäller inte för användardata, så alla ändringar av filens innehåll skrivs direkt till filen. Att ta bort en fil görs genom att bygga om metadatastrukturen (med CoW), vilket sparar föregående version metadatablock på disk. Detta gör det möjligt att återställa raderade filer innan de skrivs över av nya användardata.

Datalagringsredundans

I det här fallet talar vi om förbrukningen av diskutrymme på grund av datalagringsschemat. För teständamål, installerad Windows Server kopierades till en 580GB ReFS-partition. Storleken på metadata på ett tomt filsystem var cirka 0,73 GB.

Vid kopiering installerat Windows Server per partition med ReFS, fildatalagringsredundans ökade från 0,1 % på NTFS till nästan 30 % på ReFS. Samtidigt tillkom cirka 10 % av redundansen på grund av metadata. Som ett resultat tog "användardata" på 11 GB i storlek (mer än 70 tusen filer) på NTFS, med hänsyn till metadata, 11,3 GB, medan på ReFS tog samma data 16,2 GB; detta betyder att datalagringsredundansen på ReFS är nästan 50 % för denna typ av data. Med ett litet antal stora filer observeras denna effekt naturligtvis inte.

Drifthastighet

På grund av det faktum att vi pratar om Beta har inga mätningar av FS-prestanda utförts. Ur FS-arkitekturens synvinkel kan vissa slutsatser dras. När man kopierade mer än 70 tusen filer till ReFS skapade detta ett B+-träd av "Katalog" med 4 nivåer i storlek: "root", mellannivå 1, mellannivå 2, "blad".

Att söka efter mappattribut (förutsatt att trädroten är cachad) kräver således 3 läsningar av 16KB block. Som jämförelse, på NTFS kommer denna operation att ta en läsning på 1-4KB i storlek (förutsatt att $MFT-platskartan är cachad).

Att hitta filattribut efter mapp och filnamn i en mapp (en liten mapp med flera poster) på ReFS kommer att kräva samma 3 läsningar. På NTFS kommer 2 läsningar på 1 KB vardera att krävas, eller 3-4 läsningar (om filposten är i attributet "index" för icke-resident). I större förpackningar växer antalet NTFS-läsningar mycket snabbare än antalet läsningar som krävs av ReFS.

Situationen är exakt densamma för innehållet i filer: där en ökning av antalet filfragment på NTFS leder till en uppräkning av långa listor spridda över olika $MFT-fragment, på ReFS utförs detta genom en effektiv sökning genom B+ -träd.

Slutsatser

Det är för tidigt att dra slutliga slutsatser, men från den nuvarande implementeringen av filsystemet kan man se en bekräftelse på filsystemets initiala fokus på serversegmentet, och framför allt på virtualiseringssystem, DBMS och arkivdatalagringsservrar , där hastighet och driftsäkerhet är av största vikt. Den största nackdelen med filsystemet, såsom ineffektiv paketering av data på disk, förnekas på system som arbetar med stora filer.

SysDev Laboratories kommer att övervaka utvecklingen av detta filsystem och planerar att inkludera stöd för dataåterställning från detta filsystem. Experimentellt ReFS-stöd för betaversionen av Microsoft Windows 8 Server har redan implementerats framgångsrikt i UFS Explorer-produkter och är tillgängligt för sluten beta-testning bland partners. Den officiella utgåvan av verktyg för att återställa raderade filer från ReFS, såväl som dataåterställning efter skador på filsystemet till följd av hårdvarufel, planeras lite tidigare eller samtidigt med lanseringen av Microsoft Windows 8 Server med ReFS-stöd.

Version daterad 2012-03-16.
Baserat på material från SisDev Laboratories

Reproduktion eller citat är tillåtet förutsatt att hänvisningen till originalet bibehålls.

För inte så länge sedan släpptes en ny version av Windows, nämligen Windows 8. Som ni vet, i ny version Windows 8 finns stöd för ett nytt filsystem, nämligen ReFS. I den här artikeln kommer vi att prata om vilka fördelar detta filsystem har jämfört med samma NTFS-filsystem. Nåväl, ska vi börja?

För att vara ärlig har NTFS-filsystemet redan överlevt sin användbarhet (detta är nästan samma sak som att jämföra FAT32 med NTFS för 10 år sedan), ur teknisk synvinkel. Fil ReFS-system kan ge det mesta bättre skydd data på hög kapacitet och snabb hårddiskar.

Lite om NTFS-filsystemet

Filsystemet NTFS (New Technology File System) dök upp precis när Microsoft presenterade för allmänheten sitt nya operativsystem - Windows 3.1. Än idag använder vi huvudsakligen endast detta filsystem för att arbeta på datorn. Med tiden har de grundläggande funktionerna i NTFS-filsystemet nått sina gränser: att skanna lagringsmedia med en mycket stor volym tar tillräckligt lång tid och den maximala filstorleken har nästan också uppnåtts.

Efterträdare till NTFS-filsystemet

Det var för att eliminera bristerna i NTFS-filsystemet som Microsoft introducerade i operativsystemet Windows-system 8, ett helt nytt filsystem ReFS (Resilient File System), som är ett feltolerant filsystem. Och det visar mycket hög tillförlitlighet i sitt arbete.

För första gången användes detta filsystem i serveroperativsystemet Windows Server 8. Jag skulle vilja notera att Microsoft inte utvecklade ReFS-filsystemet från grunden. Till exempel, för att öppna, stänga och läsa filer, använder filsystemet ReFS samma åtkomstgränssnitt API-data, samma som NTFS-filsystemet. Filsystemfunktionerna som förblev oförändrade var Bitlocker-diskkryptering, samt symboliska länkar för bibliotek. Och funktioner som datakomprimering har helt försvunnit.

Ett ganska stort antal innovationer i ReFS-filsystemet ligger just inom området för att skapa mapp- och filstrukturer, och viktigast av allt, hantera dem. Dessa ändringar är utformade för att automatiskt ändras, korrigera fel i filsystemobjekt och själva systemet, maximera skalningen och viktigast av allt, arbeta i Alltid online-läge.

För alla dessa innovationer använder Microsoft konceptet B+-träd, som du kanske känner till från Databaskursen. Detta koncept är att mappar i ett givet filsystem är strukturerade i form av vanliga tabeller, och filer fungerar som poster i denna tabell. Även det lediga utrymmet på hårddisken är organiserat i form av tabeller i detta filsystem.

Kärnan i ReFS-filsystemet är en objekttabell som kallas den centrala katalogen, som listar alla tabeller i systemet.

Jämförelse av NTFS- och ReFS-filsystem
Från den här tabellen kan du dra slutsatser om fördelarna eller nackdelarna med ett visst filsystem.

Inbyggt skydd mot fel i ReFS-filsystemet

ReFS-filsystemet gör sig av med den komplexa journalhantering som finns i NTFS-filsystemet och kan nu commitera ny filinformation till fritt utrymme, och detta förhindrar redan att det skrivs över. Men om överskrivning plötsligt inträffar, vilket i princip inte kan ske, kommer systemet att kunna omregistrera länkar till poster i B+-trädstrukturen.

Liksom NTFS-filsystemet skiljer ReFS-systemet, enligt sin egen princip, mellan information om filen (detta är metadata), samt innehållet i filen (detta är användardata), men ReFS ger dataskydd för båda. Metadata använder till exempel kontrollsummeskydd. Detta skydd kan också tillhandahållas till användardata. Dessa skyddade data, det vill säga kontrollsummor, placeras på hårddisken, som är säkert åtkomliga från varandra, detta görs för att om något fel uppstår kan data återställas.

Överföra data från NTFS-filsystemet till ReFS

Visst, du har ställt dig själv den här frågan: kommer det att vara möjligt att överföra data från ett filsystem, till exempel Windows XP, till Windows 8-filsystemet (det vill säga från NTFS till ReFS) och vice versa utan problem. Microsoft svarar själv på denna fråga enligt följande: att det inte kommer att finnas någon inbyggd formatkonverteringsfunktion, utan enkel kopiering kommer att vara möjlig.

Idag kan filsystemet ReFS användas som en stor datahanterare för servern. Baserat på detta kommer det för närvarande att vara omöjligt att köra Windows 8 från en disk som kör det nya ReFS-filsystemet.

Externa enheter med ReFS-filsystemet förväntas inte ännu, det kommer bara att finnas interna enheter. Och vi kan se in i framtiden att filsystemet ReFS med tiden kommer att kompletteras med ett stort antal olika funktioner och kommer att kunna ersätta det gamla filsystemet. Detta kan göras redan när det första stora paketet släpps Windows-uppdateringar 8.

Jämförelse av NTFS- och ReFS-filsystem med exemplet med filbyte

Låt oss se hur detta händer (döpa om filer i ett operativsystem som har filsystemet NTFS).

Den första punkten är att NTFS-filsystemet skriver till loggen att filen ska byta namn, och det loggar även alla andra åtgärder där.

Först efter att hon skrivit ner i journalen vad som behöver döpas om byter hon namn på det.

I slutet av operationen visas ett meddelande i loggen som indikerar att filerna har bytt namn framgångsrikt eller misslyckat.

Låt oss nu se hur filbyte fungerar i ReFS-filsystemet.

Som du kan se är det mycket mindre action här.

För det första, i ReFS-filsystemet skrivs ett nytt namn för en fil eller mapp för att frigöra utrymme, och viktigast av allt, det gamla namnet raderas inte omedelbart (raderas).

Så snart det nya namnet skrivs skapar filsystemet ReFS en länk till det nya namnet och kommer att ange exakt det nya namnet.

Hur byter man namn på en fil eller mapp i NTFS- och ReFS-filsystem när systemet misslyckas?

På NTFS-filsystemet

Här skriver systemet som standard först sin ändringsförfrågan till loggen.

Efter detta, till exempel, om det blir ett strömavbrott, avbryts själva byteprocessen och noterar att det inte finns något register över vare sig det nya namnet eller det gamla.

Sedan startas systemet om och programmet för att åtgärda och hitta fel - chkdisk - startas.

Och efter detta, med hjälp av själva journalen, när en rollback tillämpas, återställs endast det ursprungliga namnet.

Låt oss nu se hur detta händer i ReFS-filsystemet

Jag tillkännagav det redan en gång på min blogg, då var ingenting riktigt känt om det, och nu är det dags för en kort men mer konsekvent bekantskap med det nytillverkade ReFS.

20 år senare

Men allt har en gräns, och det har även filsystemens möjligheter. Idag har NTFS-kapaciteten nått sina gränser: att skanna stora lagringsmedier tar för mycket tid, "Journal" saktar ner åtkomsten och den maximala filstorleken har nästan uppnåtts. Microsoft insåg detta och implementerade ett nytt filsystem i Windows 8 - ReFS (Resilient File System - feltolerant filsystem). ReFS sägs ge bättre dataskydd på stora, snabba hårddiskar. Visst har det sina nackdelar, men det är svårt att prata om dem tills en verkligt utbredd användning i Windows 8 börjar.

Så för nu, låt oss försöka förstå den interna strukturen och fördelarna med ReFS.

ReFS var ursprungligen känd under kodnamnet "Protogon". För första gången berättade jag om det för allmänheten för ungefär ett år sedan Stephen Sinofsky- President för Windows-divisionen på Microsoft, ansvarig för utveckling och marknadsföring av Windows och Internet Explorer.

Han sa det med dessa ord:

"NTFS är det mest använda, avancerade och funktionsrika filsystemet idag. Men tänker om Windows, och vi är med det här ögonblicket Vi utvecklar Windows 8 - vi stannar inte där. Det är därför vi med Windows 8 också introducerar ett helt nytt filsystem. ReFS är byggt ovanpå NTFS, så det behåller kritiska kompatibilitetsmöjligheter samtidigt som det är designat och konstruerat för att möta behoven hos nästa generations lagringsteknologier och scenarier.

I Windows 8 kommer ReFS endast att introduceras som en del av Windows Server 8, samma tillvägagångssätt som vi använde för att introducera alla tidigare filsystem. Naturligtvis kommer klienter på applikationsnivå att ges tillgång till ReFS-data på samma sätt som NTFS-data. "Vi får inte glömma att NTFS fortfarande är branschens ledande filsystemteknologi för PC."

Faktum är att vi först såg ReFS i server OS Windows Server 8. Det nya filsystemet utvecklades inte från grunden. Till exempel använder ReFS samma API-åtkomstgränssnitt som NTFS för att öppna, stänga, läsa och skriva filer. Dessutom har många välkända funktioner migrerat från NTFS - till exempel diskkryptering Bitlocker Och symboliska länkar för bibliotek. Men det försvann t.ex. Datakomprimering och ett antal andra funktioner.

ReFS främsta innovationer fokuserar på att skapa och hantera fil- och mappstrukturer. Deras uppgift är att säkerställa automatisk felkorrigering, maximal skalning och drift i läget Alltid online.

ReFS arkitektur

Diskimplementeringen av ReFS-strukturer skiljer sig fundamentalt från andra Microsoft-filsystem. Microsoft-utvecklare kunde implementera sina idéer genom att använda konceptet B±träd i ReFS, som är välkänt från databaser. Mappar i ett filsystem är strukturerade som tabeller med filer som poster. Dessa får i sin tur specifika attribut som läggs till som undertabeller, vilket skapar en hierarkisk trädstruktur. Även ledigt diskutrymme är organiserat i form av tabeller.

Tillsammans med riktig 64-bitars numrering av alla systemelement eliminerar detta uppkomsten av flaskhalsar under ytterligare skalning

Som ett resultat blev kärnan i systemet i ReFS objekttabellen - en central katalog som listar alla tabeller i systemet. Detta tillvägagångssätt har en viktig fördel: ReFS har övergett komplex logghantering och registrerar ny information om filen på ledigt utrymme - detta förhindrar att den skrivs över.

« Blad av katalogen" är maskinskrivna poster. Det finns tre huvudtyper av poster för ett mappobjekt: kataloghandtaget, indexposten och det kapslade objekthandtaget. Alla sådana poster paketeras i form av ett separat B±träd, som har en mappidentifierare; roten till detta träd är ett blad av B±trädet i "Katalog", som låter dig packa nästan vilket antal poster som helst i en mapp. På den nedre nivån i bladen av B±trädet i en mapp finns det först och främst en katalogbeskrivningspost som innehåller grundläggande data om mappen (namn, "standardinformation", filnamnsattribut, etc.).

Längre i katalogen är placerade indexposter: korta strukturer som innehåller data om objekten som finns i mappen. Dessa poster är mycket kortare än i NTFS, vilket innebär att de är mindre benägna att överbelasta volymen med metadata.

I slutet finns katalogposterna. För mappar innehåller dessa element namnet på paketet, mappidentifieraren i "Katalog" och strukturen för "standardinformationen". Det finns ingen identifierare för filer - istället innehåller strukturen all grundläggande data om filen, inklusive roten till B±trädet av filfragment. Följaktligen kan filen bestå av nästan valfritt antal fragment.

Liksom NTFS gör ReFS en grundläggande skillnad mellan filinformation (metadata) och filinnehåll (användardata). Skyddsfunktioner tillhandahålls dock till båda lika. Metadata skyddas som standard med kontrollsummor - samma skydd (valfritt) kan ges till användardata. Dessa kontrollsummor finns på disken på ett säkert avstånd från varandra - detta kommer att göra det lättare att återställa data i händelse av ett fel.

Storleken på ett tomt filsystems metadata är cirka 0,1 % av storleken på själva filsystemet (dvs cirka 2 GB på en 2 TB volym). En del kärnmetadata dupliceras för större robusthet mot fel

ReFS-alternativet vi såg i Windows Server 8 Beta, har stöd för endast 64 KB datakluster och 16 KB metadatakluster. För närvarande ignoreras parametern "Klusterstorlek" när du skapar en ReFS-volym och är alltid inställd på standard. När du formaterar filsystemet är det enda tillgängliga alternativet för att välja klusterstorlek också 64 KB.

Låt oss inse det: denna klusterstorlek är mer än tillräckligt för att organisera filsystem av alla storlekar. En bieffekt är dock märkbar redundans i datalagring (en 1-byte fil på disken kommer att ta upp hela 64 KB block).

ReFS säkerhet

Ur ett filsystemsarkitekturperspektiv har ReFS alla verktyg du behöver för att säkert återställa filer även efter ett stort maskinvarufel. Den största nackdelen med journalsystemet i NTFS-filsystemet och liknande är att uppdatering av disken kan skada tidigare inspelad metadata om det blir strömavbrott under inspelning - denna effekt har redan fått ett stabilt namn: den sk. " trasig skiva».

Att förebygga slagna rekord, utvecklare från Microsoft har valt ett nytt tillvägagångssätt där delar av metadatastrukturer innehåller sina egna identifierare, vilket gör det möjligt att verifiera ägandet av strukturerna; metadatalänkar innehåller 64-bitars kontrollsummor av blocken som refereras till.

Varje förändring i metadatastrukturen sker i två steg. Först skapas en ny (ändrad) kopia av metadata på ledigt diskutrymme, och först efter det, om den lyckas, flyttar en atomic update-operation länken från det gamla (oförändrade) till det nya (ändrade) metadataområdet. Här kan du göra utan att logga, vilket automatiskt bibehåller dataintegriteten.

Det beskrivna schemat gäller dock inte användardata, så eventuella ändringar av innehållet i filen skrivs direkt till filen. Att ta bort en fil görs genom att bygga om metadatastrukturen, som bevarar den tidigare versionen av metadatablocket på disken. Detta tillvägagångssätt låter dig återställa raderade filer upp till deras överskrivning med ny användardata.

Ett separat ämne är ReFS-feltolerans vid diskskador. Systemet kan upptäcka alla former av diskskador, inklusive förlorade eller lagrade på fel plats poster, samt sk. lite förfall(försämring av data på media)

När alternativet "heltalsströmmar" är aktiverat, kontrollerar ReFS också innehållet i filer och skriver alltid filändringar till en tredje parts plats. Detta säkerställer att redan existerande data inte går förlorade när de skrivs över. Kontrollsummor uppdateras automatiskt när data skrivs, så om ett fel inträffar under skrivningen har användaren fortfarande en verifierbar version av filen.

Ett annat intressant ämne angående ReFS-säkerhet är interaktion med Förvaringsutrymmen. ReFS och Förvaringsutrymmen utformade för att komplettera varandra som två komponenter enhetligt system datalagring. Förutom att förbättra prestanda Förvaringsutrymmen skydda data från partiella och fullständiga diskfel genom att lagra kopior på flera diskar. Under läsfel Förvaringsutrymmen kan läsa kopior, och vid skrivfel (även om mediadata går förlorade helt under läsning/skrivning) är det möjligt att ”transparent” omfördela datan. Som praxis visar, har ett sådant fel oftast ingenting att göra med media - det uppstår på grund av datakorruption, eller på grund av förlust av data eller att spara den på fel plats.

Det är exakt de typer av fel som ReFS kan upptäcka med hjälp av kontrollsummor. Efter att ha upptäckt ett fel, kontaktar ReFS Förvaringsutrymmen för att läsa alla möjliga kopior av data, och väljer önskad kopia baserat på kontroll av kontrollsummorna. Efter detta ger systemet Förvaringsutrymmen kommando för att återställa skadade kopior baserat på korrekta kopior. Allt detta sker transparent ur tillämpningssynpunkt.

Som anges på Microsofts webbplats tillägnad Windows Server 8, kontrollsummor är alltid aktiverade för ReFS-metadata, och förutsatt att volymen är värd för speglad Förvaringsutrymmen, automatisk korrigering är också aktiverad. Alla intakta bäckar skyddas på samma sätt. Detta skapar en helhetslösning med hög integritet för användaren, varvid relativt opålitlig lagring kan göras mycket tillförlitlig.

De nämnda integritetsströmmarna skyddar filinnehållet från alla typer av datakorruption. Denna egenskap är dock inte tillämplig i vissa fall.

Till exempel föredrar vissa applikationer noggrann hantering av fillagring med en specifik sortering av filer på disk. Eftersom integrerade trådar omfördelar block varje gång innehållet i en fil ändras, är fillayouten för oförutsägbar för dessa applikationer. Databassystem är ett utmärkt exempel på detta. Som regel håller sådana applikationer självständigt reda på kontrollsummor av filinnehåll och har förmågan att kontrollera och korrigera data genom att direkt interagera med API-gränssnitt.

Jag tycker att det är tydligt hur ReFS agerar i händelse av diskskada eller lagringsfel. Det kan vara svårare att identifiera och övervinna dataförluster i samband med " lite förfall"när oupptäckta skador på sällan läsbara delar av disken börjar växa snabbt. När sådan korruption läses och upptäcks kan den redan ha påverkat kopiorna, eller så kan data ha gått förlorade på grund av andra fel.

För att övervinna processen lite förfall, Microsoft har lagt till en bakgrundssystemuppgift som med jämna mellanrum rensar upp metadata och integritetsströmdata på en ReFS-volym som finns på ett speglat lagringsutrymme. Rengöring sker genom att läsa alla extra kopior och kontrollera att de är korrekta med hjälp av ReFS-kontrollsummor. Om kontrollsummorna inte stämmer överens, korrigeras kopiorna med fel med bra kopior.

Det finns kvar ett hot som grovt sett kan kallas "en systemadministratörs mardröm." Det finns fall, om än sällsynta, när även en volym på ett speglat utrymme kan skadas. Till exempel kan ett felaktigt systemminne korrumpera data, som sedan kan hamna på disk och korrumpera redundanta kopior. Dessutom kan många användare välja att inte använda speglade lagringsutrymmen under ReFS.

I sådana fall, när en volym blir skadad, utför ReFS en "återställning", en funktion som tar bort data från namnutrymmet på arbetsvolymen. Syftet är att förhindra irreparabel skada som kan påverka tillgången på korrekta uppgifter. Till exempel, om en enskild fil i en katalog blir skadad och inte kan återställas automatiskt, kommer ReFS att ta bort den filen från filsystemets namnutrymme och återställa resten av volymen.

Vi är vana vid att filsystemet inte kan öppna eller ta bort en skadad fil, och administratören kan inte göra något åt ​​det.

Men eftersom ReFS kan återställa skadad data, kommer administratören att kunna återställa den här filen från säkerhetskopia, eller använd programmet för att skapa det igen, och undvik behovet av att stänga av systemet. Detta innebär att användaren eller administratören inte längre behöver utföra offlinediskverifiering och reparation. För servrar gör detta det möjligt att distribuera stora datamängder utan risk för långa perioder Batteri-liv på grund av skada.

ReFS i praktiken

Naturligtvis kan den praktiska och bekvämligheten (eller de motsatta egenskaperna) hos ReFS endast bedömas efter att datorer med Windows 8 blivit utbredda och minst sex månaders aktivt arbete med dem har gått. Under tiden har potentiella G8-användare fler frågor än svar.

Till exempel detta: kommer det att vara möjligt i Windows 8 att enkelt och enkelt konvertera data från NTFS-systemet till ReFS och vice versa? Microsofts representanter säger att det inte finns någon inbyggd funktion för att konvertera format, men information kan fortfarande kopieras. Omfattningen av ReFS är uppenbar: till en början kan den bara användas som en stor datahanterare för servern (i själva verket används den redan). Det kommer inte att finnas några externa enheter med ReFS ännu - bara interna. Självklart kommer ReFS med tiden att utrustas stor mängd fungerar och kommer att kunna ersätta det föråldrade systemet.

Microsoft säger att detta med största sannolikhet kommer att hända med lanseringen av det första uppdateringspaketet för Windows 8

Microsoft påstår sig också ha testat ReFS:

"med hjälp av en komplex, omfattande uppsättning av tiotusentals tester som har skapats för NTFS under mer än två decennier. Dessa tester återskapar de komplexa driftsättningsförhållanden som vi tror att systemet kan stöta på, såsom strömavbrott, problem som ofta är relaterade till skalbarhet och prestanda. Därför kan vi säga att ReFS-systemet är redo för testinstallation i en hanterad miljö.”

Samtidigt erkänner utvecklarna dock att eftersom ReFS är den första versionen av ett stort filsystem kommer ReFS förmodligen att kräva noggrann hantering:

"Vi karakteriserar inte ReFS för Windows 8 som en betaversion. Det nya filsystemet kommer att vara klart för release när Windows 8 lämnar betaversionen, eftersom ingenting är viktigare än datatillförlitlighet. Så, till skillnad från alla andra aspekter av systemet, kräver det ett konservativt förhållningssätt till initial användning och testning."

Till stor del av denna anledning kommer ReFS att införas enligt en etappplan. Först - som ett lagringssystem för Windows Server, sedan - som lagring för användare och slutligen - som en startvolym. Ett liknande "försiktigt tillvägagångssätt" för lanseringen av nya filsystem har dock använts tidigare.