Was ist ReFS (das belastbare Dateisystem) unter Windows?

Das neue ReFS-Dateisystem von Microsoft wurde ursprünglich in Windows Server 2012 eingeführt. Es ist in Windows 10 enthalten und kann nur als Teil der Speicherpoolfunktion von Laufwerkspoolern verwendet werden. ReFS wird in Windows Server 2016 verbessert und ist Bestandteil von Windows 10 Pro für Workstations.

Aber was ist ReFS und wie ist es mit dem aktuell verwendeten NTFS zu vergleichen??

Was ist ReFS??

Die Abkürzung für "Resilient File System" (Reilient File System) ist ein neues Dateisystem, das mit Code aus dem aktuellen NTFS-Dateisystem erstellt wurde. Im Moment ist ReFS nicht nur ein Ersatz für NTFS. Es hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Sie können nicht einfach ReFS anstelle von NTFS auf Ihrem Systemlaufwerk verwenden.

Da ReFS das neueste Dateisystem von Microsoft ist, wurde es entwickelt, um einige wichtige Probleme mit NTFS zu beheben. ReFS ist so ausgelegt, dass es unempfindlicher gegen Datenbeschädigung ist, bei bestimmten Workloads bessere Ergebnisse erzielt und bei sehr großen Dateisystemen besser skaliert werden kann. Wir werden genau schauen, was das bedeutet.

ReFS schützt vor Datenbeschädigung

Der „elastische“ Teil wird im Namen hervorgehoben. ReFS verwendet Prüfsummen für Metadaten und kann optional auch Prüfsummen für Dateidaten verwenden. Immer wenn ReFS eine Datei liest oder schreibt, prüft ReFS die Prüfsumme auf ihre Richtigkeit. Dies bedeutet, dass das Dateisystem selbst eine integrierte Methode zum Erkennen von Datenverfälschungen im laufenden Betrieb aufweist.

ReFS ist in die Funktion "Speicherbereiche" integriert. Wenn Sie einen gespiegelten Speicherplatz mit ReFS einrichten, kann Windows das Dateisystem leicht erkennen und Probleme automatisch beheben, indem Sie die alternative Kopie der Daten auf ein anderes Laufwerk kopieren. Diese Funktion ist sowohl unter Windows 10 als auch unter Windows 8.1 verfügbar.

Wenn ReFS beschädigte Daten erkennt und keine alternative Kopie hat, aus der es wiederhergestellt werden kann, kann das Dateisystem die beschädigten Daten sofort vom Laufwerk entfernen. Es ist nicht erforderlich, dass Sie Ihr System neu starten oder die Festplatte offline schalten, wie dies bei NTFS der Fall ist.

ReFS prüft beim Lesen und Schreiben nicht nur Dateien auf Beschädigungen. Ein automatischer Datenintegritätsscanner überprüft regelmäßig alle Dateien auf der Festplatte, um auch Datenverluste zu erkennen und zu beheben. Es ist ein automatisch korrigierendes Dateisystem. Sie müssen chkdsk überhaupt nicht verwenden.

Das neue Dateisystem ist auch auf andere Weise gegen Datenbeschädigung resistent. Wenn Sie beispielsweise die Metadaten einer Datei aktualisieren (z. B. den Dateinamen), ändert das NTFS-Dateisystem die Metadaten der Datei direkt. Wenn Ihr Computer während dieses Vorgangs ausfällt oder der Strom ausfällt, können Daten beschädigt werden. Wenn Sie die Metadaten einer Datei aktualisieren, erstellt das ReFS-Dateisystem eine neue Kopie der Metadaten. ReFS verweist die Datei erst dann auf die neuen Metadaten, nachdem die neuen Metadaten geschrieben wurden. Es besteht kein Risiko, dass die Metadaten der Datei beschädigt werden. Dies wird als "Kopieren beim Schreiben" bezeichnet. Copy-on-Write ist auch für andere moderne Dateisysteme verfügbar, wie ZFS und BtrFS unter Linux sowie das neue APFS-Dateisystem von Apple.

ReFS löscht einige alte NTFS-Einschränkungen

ReFS ist moderner als NTFS und unterstützt wesentlich größere Volumes und längere Dateinamen. Langfristig sind dies wichtige Verbesserungen.

In einem NTFS-Dateisystem sind Dateipfade auf 255 Zeichen beschränkt. Mit ReFS kann ein Dateiname bis zu 32768 Zeichen lang sein. In Windows 10 können Sie dieses kurze Zeichenlimit für NTFS-Dateisysteme jetzt deaktivieren. Es ist jedoch auf ReFS-Volumes immer deaktiviert.

ReFS verwirft auch die 8.3-Dateinamen im DOS-Stil. Auf einem NTFS-Volume können Sie weiterhin auf C: \ Programme \ unter C: \ PROGRA ~ 1 \ zugreifen, um die Kompatibilität mit alter Software zu gewährleisten. Diese älteren Dateinamen sind in ReFS nicht mehr vorhanden.

NTFS hat eine theoretische maximale Datenträgergröße von 16 Exabyte, während ReFS eine theoretische maximale Datenträgergröße von 262144 Exabyte aufweist. Das macht im Moment nicht viel aus, wird es aber eines Tages.

ReFS kann manchmal schneller sein

ReFS soll nicht nur die gesamte Leistung über NTFS verbessern. Stattdessen konzentriert sich Microsoft auf einige wichtige Optimierungen, durch die ReFS in bestimmten Fällen wesentlich besser abschneidet.

Wenn ReFS beispielsweise mit Speicherbereichen verwendet wird, unterstützt es die "Echtzeit-Ebenenoptimierung". Sie könnten einen Laufwerkpool mit sowohl für die Leistung optimierten als auch für die Kapazität optimierten Laufwerken haben. ReFS schreibt immer auf die Laufwerke in der Leistungsstufe, um die Leistung zu maximieren. Im Hintergrund wird ReFS automatisch große Datenblöcke für die Langzeitspeicherung auf langsamere Laufwerke verschieben.

Unter Windows Server 2016 verbesserte Microsoft ReFS, um bei bestimmten Funktionen der virtuellen Maschine eine bessere Leistung zu bieten. Microsofts eigene Hyper-V-Software für virtuelle Maschinen nutzt diese (und theoretisch könnte andere Software für virtuelle Maschinen sie unterstützen, wenn sie wollte).

Beispielsweise unterstützt ReFS das Blockklonen, das das Klonen von virtuellen Maschinen und das Zusammenführen von Checkpoints beschleunigt. Um eine geklonte Kopie einer virtuellen Maschine zu erstellen, muss ReFS nur eine neue Kopie von Metadaten auf dem Laufwerk erstellen und auf vorhandene Daten auf dem Laufwerk verweisen. Das liegt daran, dass mit ReFS mehrere Dateien auf dieselben Daten auf der Festplatte verweisen können. Wenn sich die virtuelle Maschine ändert und neue Daten in das Laufwerk geschrieben werden, werden sie an einen anderen Speicherort geschrieben, und die ursprünglichen Daten der virtuellen Maschine bleiben auf dem Laufwerk. Dadurch wird der Klonvorgang viel schneller und der Datendurchsatz ist geringer.

ReFS bietet auch eine neue Funktion für "spärliche VDL", mit der ReFS schnell Nullen in eine große Datei schreiben kann. Dies macht das Erstellen einer neuen, leeren virtuellen Festplatte (VHD) mit fester Größe viel schneller. Während dies bei NTFS 10 Minuten dauern kann, dauert es bei ReFS nur wenige Sekunden.

ReFS kann NTFS (noch) nicht ersetzen

Alle diese Funktionen klingen ziemlich gut, aber Sie können nicht einfach von NTFS zu ReFS wechseln. Windows kann nicht von einem ReFS-Dateisystem aus starten und erfordert NTFS.

ReFS lässt auch andere Features aus, die NTFS enthält, einschließlich Dateisystemkomprimierung und -verschlüsselung, feste Links, erweiterte Attribute, Datendeduplizierung und Datenträgerkontingente. ReFS ist jedoch mit einer Reihe von Funktionen kompatibel. Während Sie beispielsweise keine Verschlüsselung bestimmter Daten auf Dateisystemebene durchführen können, ist ReFS mit der BitLocker-Verschlüsselung auf allen Festplatten kompatibel.

In Windows 10 können Sie auch keine alte Partition als ReFS formatieren. Sie können ReFS derzeit nur mit Speicherbereichen verwenden, deren Zuverlässigkeitsfunktionen zum Schutz vor Datenbeschädigung beitragen. Unter Windows Server 2016 können Sie Volumes mit ReFS anstelle von NTFS formatieren. Sie möchten dies beispielsweise für ein Volume tun, auf dem Sie virtuelle Maschinen speichern möchten. Sie können ReFS jedoch immer noch nicht auf Ihrem Startvolume verwenden. Windows kann nur von einem NTFS-Laufwerk booten.

Es ist nicht klar, was die Zukunft für ReFS bedeutet. Microsoft kann es eines Tages verbessern, bis es unter allen Windows-Versionen vollständig NTFS ersetzen kann. Es ist nicht klar, wann dies passieren kann. Momentan kann ReFS jedoch nur für bestimmte Aufgaben verwendet werden.

Weitere Informationen zu ReFS und den unterstützten Funktionen finden Sie auf der Microsoft-Website.

Wie benutze ich ReFS?

Auf einem typischen Windows 10-PC können Sie ReFS nur über die Funktion "Speicherbereiche" verwenden. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Speicherbereiche als ReFS und nicht als NTFS formatieren, wenn Sie die Dateisystemoption sehen. Sie profitieren automatisch von den Datenintegritätsfunktionen im ReFS-Dateisystem, wenn Sie dies auswählen.

Unter Windows Server können Sie einige Volumes als ReFS mit den normalen Datenträgerverwaltungstools formatieren. Dies ist besonders hilfreich, wenn Sie virtuelle Maschinen auf diesen Laufwerken verwenden. Sie können Ihr Startlaufwerk jedoch nicht als ReFS formatieren, und Sie verlieren den Zugriff auf einige NTFS-Funktionen.

Die ReFS-Funktion ist jetzt als Teil von Windows 10 Pro für Workstations sowie von Windows 10 Enterprise verfügbar.