Microsoft рассказала о новой файловой системе для Windows 8

В понедельник в своём блоге, посвящённом разработке Windows 8, Сурендра Верма, руководитель команды разработчиков, занимающейся системами хранения данных, описал новую файловую систему, которая должна стать доступной для использования вместе с появлением Windows 8 Server.

Эта файловая система носит имя ReFS и в перспективе она должна стать основой для всех хранилищ данных на клиентских системах Windows 8. ReFS будет использоваться совместно с пространствами хранения Windows 8 - новой особенностью, позволяющей объединять несколько, не обязательно одинаковых, жёстких дисков в пул для его дальнейшего использования на различных машинах. Пространства хранения и ReFS были разработаны для того, чтобы дополнять друг друга в качестве компонентов "полноценной системы хранения".

"Мы реализуем ReFS в поэтапном эволюционном порядке: сначала - в качестве системы хранения для Windows Server, затем - в качестве системы хранения для клиентских систем [Windows], и, наконец, в качестве бутового раздела. В прошлом с новыми файловыми системами мы использовали такой же подход", - пишет Верма.

В далёком 1993 году Microsoft представила файловую систему NTFS, которая уже давно стала основной файловой системой для большинства Windows-платформ. По словам Верма и его босса Стивена Синофски, ReFS не предназначена для замены NTFS и строится на её основе - ReFS использует код для работы с NTFS, отвечающий за семантику файловой системы Windows.

"Этот код реализует интерфейс файловой системы (чтение, запись, открытие, закрытие, и так далее), поддерживает состояние файлов и томов в памяти, реализует безопасность и отвечает за кэширование в памяти и синхронизацию данных. Подобное повторное использование обеспечивает высокую степень совместимости с теми особенностями NTFS, которые мы решили поддерживать", - поясняет Верма.

Различие между ReFS и NTFS заключается в использовании нового механизма реализации структур файловой системы на диске, таких как Master File Table, для представления файлов и директорий. Именно в этом, по словам Верма, и заключается новая "значительная порция инноваций ReFS".

Работая совместно с пространствами хранения, ReFS будет стараться защитить данные от частичных или полных отказов дисков. Система будет в реальном времени удалять данные из пространства имён подключённого тома, информация на котором была испорчена. Для работы с файловой системой был добавлен процесс, который будет периодически проверять корректность метаданных и данные потока целостности (integrity stream) томов, расположенных на зеркалированных пространствах хранения.

Небольшой FAQ по ReFS:

Что означает аббревиатура ReFS?
ReFS расшифровывается как Resilient File System ("устойчивая файловая система"). Хотя эта файловая система и разрабатывалась для того, чтобы выгодно отличаться по многим параметрам, отказоустойчивость является её одной из наиболее выделяющихся качеств.

Каковы ограничения ReFS?

Могу ли я конвертировать NTFS в ReFS и наоборот?
В Windows 8 не будет способа конвертации одной файловой системы в другую без потери данных. Данные можно будет только скопировать.

Возможно ли будет загрузиться с ReFS в Windows 8 Server?
Нет. Эта возможность не реализована и не будет поддерживаться.

Возможно ли будет использовать ReFS на съёмных носителях?
Нет. Эта возможность не реализована и не будет поддерживаться.

Какие особенности NTFS не будут поддерживаться ReFS?
Именованные потоки, идентификаторы объектов, короткие имена, сжатие, шифрование на уровне файловой системы (EFS), транзакции пользовательских данных, неполные (sparse) файлы, жёсткие ссылки, расширенные атрибуты, квоты.

Поддерживается ли кластеризация?
Поддерживается отказоустойчивая кластеризация (failover clustering), посредством которой отдельные тома могут преодолевать отказ на разных машинах. В дополнение, в кластере поддерживаются разделяемые пулы хранения.

Что насчёт RAID? Как мне использовать возможности ReFS, касающиеся зеркалирования, чередования и других видов RAID? Обладает ли ReFS достаточной производительностью, например, для проигрывания видео?
В отношении избыточности данных ReFS использует возможности пространств хранения, которые включают возможность создания зеркалированных пространств с чередованием и пространств с контролем по чётности. Ожидается, что скорость чтения с ReFS будет такой же, как и с NTFS. ReFS должна очень хорошо подойти для потоковой передачи с неё данных.

Почему в ReFS не реализованы дедупликацияя, второй уровень кеширования между DRAM и хранимыми данными, модифицируемые снэпшоты (writable snapshots)?
ReFS сама по себе не предоставляет возможность дедуплицирования. Однако, благодаря её архитектуре, другие продукты, реализующие дедупликацию, могут быть подключены к ReFS точно так же, как и к NTFS.
ReFS не поддерживает кеширование второго уровня. Для этого могут быть использованы сторонние продукты.
Для создания снэпшотов ReFS и VSS работают совместно, подобно тому, как VSS работает с NTFS в средах Windows. Модифицируемые снэпшоты и снэпшоты больше 64 ТБ пока не поддерживаются.