Meniul
AcasăTehnică

ReFS – sistemul de fișiere al viitorului? Sistem de fișiere ReFS

Primele dezvoltări ale sistemului de fișiere ReFS au apărut în 2012 direct în Windows Server 2012. Acum tehnologia este văzută în sistemele de operare Windows 8 și 10 ca înlocuitor pentru NTFS. Trebuie să vă dați seama de ce ReFS este mai bun decât alte sisteme de fișiere și dacă poate fi utilizat pe computerele de acasă.

Conceptul de ReFS

ReFS (sistem de fișiere rezistent)– este o tehnologie tolerantă la erori care a înlocuit NTFS. Proiectat pentru a elimina deficiențele predecesorului său și pentru a reduce cantitatea de informații care pot fi pierdute în timpul diferitelor operațiuni. Acceptă lucrul cu fișiere mari.

Deci, unul dintre avantajele tehnologiei este securitatea ridicată a datelor împotriva distrugerii. Media conține sume de control și metadate concepute pentru a determina integritatea datelor de pe partiții. Scanarea are loc în timpul operațiunilor de citire/scriere și detectează imediat fișierele deteriorate.

Beneficiile ReFS

Sistemul de fișiere ReFS (FS) are următoarele caracteristici:

  1. Productivitate mare;
  2. Îmbunătățirea capacității de a verifica mass-media pentru erori;
  3. Gradul scăzut de pierdere de date atunci când apar erori ale sistemului de fișiere și blocuri proaste;
  4. Implementarea criptării EFS;
  5. Funcționalitatea de cotă de disc;
  6. Limita maximă de fișiere crescută la 18,3 EB;
  7. Creșterea numărului de fișiere stocate într-un folder la 18 trilioane;
  8. Capacitate maximă de disc până la 402 EB;
  9. Numărul de caractere din numele fișierului a fost crescut la 32767.

Există, desigur, multe oportunități, dar asta nu este tot. Cu toate acestea, merită luat în considerare un punct: cât de utile vor fi toate aceste avantaje pentru utilizatorul obișnuit?

Pentru un utilizator care lucrează pe un computer de acasă, singurul lucru care va fi util este viteza rapidă de verificare a partițiilor pentru erori și reducerea pierderii de fișiere în cazul acestor erori. Desigur, în acest caz, securitatea se realizează numai la nivelul sistemului de fișiere, adică își rezolvă doar propriile probleme, iar problema pierderii fișierelor importante rămâne încă o problemă presantă. De exemplu, acest lucru se poate întâmpla din cauza unei defecțiuni a hard diskului. Tehnologia are cel mai mare efect în.

Avantajul RAID este toleranța ridicată la erori și siguranța datelor, precum și viteza mare de funcționare cele mai utilizate niveluri RAID sunt 1 și 2. Dezavantajele sistemului sunt costul ridicat de achiziție a echipamentelor, precum și timpul petrecut; implementare. Cred că acest lucru nu este de nici un folos utilizatorului obișnuit decât dacă creează un server de acasă care funcționează 24/7.

Efectuarea de teste bazate pe ReFS și NTFS

Folosind software-ul, am putut afla că utilizarea sistemului de fișiere ReFS în comparație cu NTFS nu oferă o creștere vizibilă a performanței. Testele bazate pe cicluri similare de citire și scriere care au loc pe aceleași dimensiuni de disc și fișiere, utilitarul Crystal Disk Mark a arătat rezultate identice. ReFS a avut un mic avantaj la copierea fișierelor mici.

Au fost teste folosind fișiere mari și o partiție lentă a hard diskului a fost folosită ca cobai. Rezultatele au fost dezamăgitoare, deoarece ReFS a arătat performanțe mai scăzute în comparație cu NTFS.

Nu există nicio îndoială că tehnologia este încă brută, indicatorii au fost realizati la sfârșitul anului 2017, dar în Windows 10 tehnologia poate fi utilizată pe scară largă. Cea mai bună opțiune pentru utilizarea FS ar fi bazată pe SSD – unități cu stare solidă. Aceste unități sunt mai bune decât HDD-urile în aproape toate privințele.

Beneficiile ReFS pentru alți utilizatori

Sistemul are o astfel de funcție ca un hipervizor - Hyper-V. Această tehnologie este o mașină virtuală. Când utilizați o partiție formatată în ReFS, a existat un avantaj în viteza de operare. Deoarece sistemul de fișiere folosește sume de control și metadate, trebuie să se refere la acestea doar atunci când copiază fișierele, dacă există o potrivire, nu trebuie să copieze fizic datele.

Crearea de discuri virtuale în ReFS durează câteva secunde. În NTFS, acest proces durează câteva minute. Discurile virtuale fixe în NTFS sunt create de întârzieri și încarcă puternic hard disk-ul cu un SSD, aceasta este o problemă și mai mare, deoarece un număr mare de cicluri de rescriere este „de moarte” pentru medii. Din acest motiv, lucrul în fundal cu alte aplicații va fi problematic.

De asemenea, este planificat să se observe un grad ridicat de compatibilitate ReFS cu mașinile virtuale precum VMware.

Dezavantajele sistemului de fișiere ReFS

Mai sus ne-am uitat la avantajele tehnologiei ReFS și am atins puțin despre dezavantaje. Să vorbim mai detaliat despre dezavantaje. Trebuie să înțelegem că până când Microsoft va implementa tehnologia în Windows, nu va exista nicio dezvoltare. Acum avem următoarele caracteristici:

  1. Partițiile Windows existente nu sunt eligibile pentru utilizare de către ReFS, adică numai partițiile care nu sunt utilizate pentru sistem trebuie utilizate, de exemplu, cele destinate stocării fișierelor.
  2. Unitățile externe nu sunt acceptate.
  3. Nu este posibil să convertiți un disc NTFS într-un disc ReFS fără a pierde date, ci doar formatați și faceți copii de rezervă ale fișierelor importante.
  4. Nu toate programele sunt capabile să recunoască acest sistem de fișiere.

Asta este. Acum uită-te la imaginea de mai jos. Acest Windows 7 și aici FS nu sunt recunoscute și apare o eroare la deschiderea partiției.

În Windows 8, partiția va trebui formatată, deoarece nici FS nu este recunoscut. Înainte de a utiliza un nou sistem de fișiere pe computerul de acasă, este mai bine să vă gândiți la consecințe de mai multe ori. În Windows 8.1, problema este rezolvată prin activarea FS folosind editorul de registry, dar acest lucru nu funcționează întotdeauna, mai ales că folosirea ReFS presupune formatarea discului și distrugerea datelor.

Apar unele probleme în Windows 10. Dacă noua partiție cu ReFS funcționează stabil, atunci cea existentă, care a fost formatată în ea, nu este recunoscută de Windows.

Cum se formatează un disc sau o partiție în ReFS

Să presupunem că utilizatorului nu îi pasă de deficiențele și deficiențele noului produs. Dumnezeu să vă binecuvânteze, prieteni, să începem să analizăm instrucțiunile pentru formatarea unei partiții în ReFS. Vă spun un lucru: dacă ceva se întâmplă brusc și partiția eșuează, puteți utiliza instrumentul R-Studio pentru a o restaura.

Acesta este interesant:

Pentru a formata, trebuie doar să urmați următoarea procedură:

  1. Deschideți „Acest PC” și faceți clic dreapta pe secțiunea dorită;
  2. În meniul contextual, faceți clic pe element "Format";
  3. În fereastra care se deschide, în câmpul „File system” găsim REFS;
  4. apasa butonul "ÎNCEPE" si asteapta.

Același lucru se poate face folosind linia de comandă, unde trebuie să introduceți următoarele comenzi una câte una:

  1. diskpart– utilitar pentru lucrul cu discuri;
  2. lis vol– afișați toate partițiile computerului;
  3. sel vol 3– unde 3 este numărul volumului necesar;
  4. format fs=refs– formatarea în sistemul de fișiere dorit.

Cum să activați ReFS folosind registry

Dacă nu aveți nimic care să indice FS, poate fi necesar să fie activat. Pentru aceasta avem nevoie de un editor de registry. Procedura funcționează corect pe Windows 8.1 și 10:

  1. Lansați editorul de registry (Win+R și introduceți regedit);
  2. Să mergem la acest subiect - HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem;
  3. În partea dreaptă a ferestrei, creați un parametru DWORD pe 32 de biți cu numele RefsDisableLastAccessUpdate;
  4. Introduceți numărul 1 ca valoare.
  5. Găsirea unei sucursale HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control;
  6. Creați o secțiune cu numele MiniNT

    După cum puteți vedea, capacitatea de a utiliza ReFS există, dar nu este recomandat să îl utilizați încă, mai ales că nu are sens pentru un computer de acasă. Recuperarea fișierelor pierdute va fi problematică și nu toate programele înțeleg FS.

    Cel mai probabil, tehnologia se va dezvolta cel mai mult pe servere, dar acest lucru nu se va întâmpla curând. Dacă vă amintiți apariția NTFS, implementarea sa completă a durat aproximativ șapte ani. Mai multe informații pot fi găsite pe site-ul oficial Microsoft - https://docs.microsoft.com/ru-ru/windows-server/storage/refs/refs-overview. Între timp, puteți urmări noile tehnologii IT pe site-ul nostru, nu uitați să vă abonați.

Windows 10 acceptă mai multe sisteme de fișiere imediate. Unele sunt moștenite și există în primul rând pentru compatibilitate cu versiunea anterioară, altele sunt moderne și au aplicații largi. Acest articol descrie diferite metode pe care le puteți utiliza pentru a vedea cu ce sistem de fișiere sunt formatate unitățile dvs.

Sistemul de fișiere este o modalitate specială de a stoca și organiza informațiile dvs. pe diferite medii, inclusiv hard disk-uri, unități SSD, unități USB și alte dispozitive. Vă permite să stocați, să modificați, să citiți fișiere și foldere pentru aplicații și sistemul de operare instalat pe computer.

Când formatați o unitate internă sau o unitate flash, o pregătiți pentru a fi utilizată ca mediu de stocare pentru sistemul dvs. de operare. În timpul acestui proces, este creat un sistem de fișiere. În timpul formatării, toate informațiile stocate pe disc sau pe partiție vor fi șterse.

Windows 10 acceptă sisteme de fișiere FAT, FAT32, exFAT, NTFSȘi ReFS fără a utiliza software suplimentar.

Au funcții și proprietăți diferite. De exemplu, FAT și FAT32 sunt sisteme de fișiere vechi. FAT acceptă o capacitate maximă de 4 GB, FAT32 acceptă 32 GB. Sistemele de fișiere FAT au, de asemenea, limitări în ceea ce privește dimensiunea maximă a fișierului. NTFS este singurul sistem de fișiere care acceptă compresia și criptarea fișierelor și are funcții avansate.

Există mai multe metode pe care le puteți utiliza pentru a găsi sistemul de fișiere folosit pe unitățile dvs.

Pentru a afla sistemul de fișiere de pe unități în Windows 10, urmați acești pași.

  1. Deschis "Conductor"și accesați folderul "Acest calculator".
  1. Faceți clic dreapta pe unitate și selectați din meniul contextual „Proprietăți”.
  1. În fereastra Proprietăți, pe fila General, veți vedea sistemul de fișiere al discului dvs.

Această metodă este cea mai simplă și mai rapidă.

Alternativ, puteți utiliza instrumentul Diskpart, Disk Management sau PowerShell.

Vizualizați sistemul de fișiere pe disc folosind Diskpart

  1. Apăsați combinația de taste Win + R.
  1. În câmpul Run, introduceți „ diskpart" și apăsați Enter.

  1. În Diskpart, introduceți comanda volumul listei.

După rularea comenzii, veți vedea sistemul de fișiere pentru fiecare unitate conectată la computer.

Afișați sistemul de fișiere pe disc utilizând Gestionarea discurilor.

  1. Apăsați Win + X sau faceți clic dreapta pe buton "Start".
  1. Din meniul WinX, selectați
  1. Consultați Valori în coloana Sistem de fișiere.

În cele din urmă, există o altă modalitate de a determina sistemul de fișiere pentru fiecare unitate conectată la computer folosind limbajul de scripting PowerShell.

  1. Deschis PowerShellîn numele administratorului.
  1. Introduce: obţine-volumși apăsați tasta Enter.
  1. Pentru ieșire, consultați valorile în coloană FileSystemType.

Acum știți că este foarte ușor să determinați sistemul de fișiere pentru discurile dvs. Puteți folosi orice metodă care vă place mai mult.

În prezent, piața calculatoarelor oferă multe opțiuni pentru stocarea unor cantități uriașe de informații personale sau corporative în formă digitală. Dispozitivele de stocare includ hard disk-uri interne și externe, unități flash USB, carduri de memorie foto/cameră video, sisteme RAID complexe etc. Documentele reale, prezentările, imaginile, muzica, videoclipurile, bazele de date, e-mailurile sunt stocate ca fișiere care pot ocupa o mulțime de spaţiu.

Acest articol oferă o descriere detaliată a modului în care informațiile sunt stocate pe un dispozitiv de stocare.

Orice fișier de calculator este stocat în stocare cu o anumită capacitate. De fapt, fiecare stocare este un spațiu liniar pentru citirea sau citirea și scrierea informațiilor digitale. Fiecare octet de informații din stocare are propriul offset față de începutul stocării (adresă) și se referă la această adresă. Stocarea poate fi reprezentată ca o grilă cu un set de celule numerotate (fiecare celulă reprezintă un octet). Orice fișier care este salvat în stocare primește aceste celule.

De obicei, stocarea computerului utilizează o pereche de sectoare și un decalaj în cadrul sectorului pentru a face referire la orice octet de informații din stocare. Un sector este un grup de octeți (de obicei 512 octeți), cea mai mică unitate adresabilă de stocare fizică. De exemplu, 1040 de octeți pe un hard disk ar fi denumiți ca sectorul #3, iar decalajul sectorului este de 16 octeți ([sector - 512] + [sector - 512] + ). Această schemă este utilizată pentru a optimiza adresa de stocare și pentru a utiliza mai puține numere pentru a se referi la orice informație din stocare.

Pentru a omite a doua parte a adresei (decalajul sectorului), fișierele sunt de obicei stocate începând de la începutul sectorului și ocupând sectoare întregi (de exemplu, un fișier de 10 octeți ocupă un întreg sector, un fișier de 512 octeți ocupă și ele un întreg sector, în timp ce un fișier de 514 de octeți, fișierul ocupă două sectoare întregi).

Fiecare fișier este stocat în sectoare „neutilizate” și poate fi citit într-o locație și dimensiune cunoscute. Cu toate acestea, de unde știm ce sectoare sunt utilizate și care nu? Unde sunt stocate dimensiunea fișierului, poziția și numele? Aceste răspunsuri sunt furnizate de sistemul de fișiere.

În general, un sistem de fișiere este o reprezentare structurată a datelor și un set de metadate care descriu datele stocate. Sistemul de fișiere servește la stocarea întregii stocări și face, de asemenea, parte dintr-un segment de stocare izolat - o partiție de disc. De obicei, sistemul de fișiere gestionează blocuri mai degrabă decât sectoare. Blocurile de sistem de fișiere sunt grupuri de sectoare care optimizează adresarea stocării. Sistemele de fișiere moderne folosesc de obicei dimensiuni de bloc care variază de la 1 la 128 de sectoare (512-65536 octeți). Fișierele sunt de obicei stocate la începutul unui bloc și ocupă blocuri întregi.

Operațiunile uriașe de scriere/ștergere pe sistemul de fișiere duc la fragmentarea sistemului de fișiere. Astfel, fișierele nu sunt salvate ca unități întregi, ci sunt împărțite în fragmente. De exemplu, spațiul de stocare este ocupat în întregime de fișiere de aproximativ 4 blocuri de dimensiune (de exemplu, o colecție de imagini). Utilizatorul dorește să salveze un fișier care va dura 8 blocuri și, prin urmare, șterge primul și ultimul fișier. Făcând acest lucru, eliberează 8 blocuri de spațiu, totuși primul segment este aproape de începutul stocării, iar al doilea este aproape de sfârșitul stocării. În acest caz, un fișier cu 8 blocuri este împărțit în două părți (4 blocuri pentru fiecare parte) și ocupă „găuri” de spațiu liber. Informațiile despre ambele fragmente ca parte a unui fișier sunt stocate în sistemul de fișiere.

Pe lângă fișierele utilizator, sistemul de fișiere conține și parametri proprii (cum ar fi dimensiunea blocului), descriptori de fișiere (inclusiv dimensiunea fișierului, locația fișierului, fragmente de fișiere etc.), numele fișierelor și ierarhia directoarelor. De asemenea, poate stoca informații de securitate, atribute extinse și alți parametri.

Pentru a îndeplini diverse cerințe, cum ar fi performanța, stabilitatea și fiabilitatea stocării, un număr mare de sisteme de fișiere sunt proiectate pentru a servi unor scopuri specifice ale utilizatorului.

Sisteme de fișiere Windows

Sistemul de operare Microsoft Windows utilizează două sisteme de fișiere principale: FAT, moștenit din vechiul DOS cu extensia sa ulterioară FAT32 și sistemele de fișiere NTFS utilizate pe scară largă. Sistemul de fișiere ReFS lansat recent a fost dezvoltat de Microsoft ca sistem de fișiere de ultimă generație pentru serverele Windows 8, 10.

FAT (File Allocation Table) este unul dintre cele mai simple tipuri de sisteme de fișiere. Acesta constă dintr-un sector de descriptor al sistemului de fișiere (sector de pornire sau superbloc), un tabel de alocare a blocurilor sistemului de fișiere (numit tabel de alocare a fișierelor) și spațiu de stocare simplu pentru fișiere și foldere. Fișierele în FAT sunt stocate în directoare. Fiecare director este o matrice de intrări de 32 de octeți, fiecare dintre ele definește fișiere sau atribute de fișier extinse (cum ar fi un nume lung de fișier). O intrare de fișier atribuie primul bloc al unui fișier. Orice bloc următor poate fi găsit prin tabelul de alocare a blocurilor, folosindu-l ca listă legată.

Tabelul de alocare a blocurilor conține o serie de descriptori de bloc. O valoare zero indică faptul că blocul nu este utilizat, iar o altă valoare decât zero se referă la următorul bloc al fișierului sau o valoare specială pentru sfârșitul fișierului.

Numerele din FAT12, FAT16, FAT32 indică numărul de biți utilizați pentru a enumera un bloc de sistem de fișiere. Aceasta înseamnă că FAT12 poate folosi până la 4096 de referințe de bloc diferite, în timp ce FAT16 și FAT32 pot folosi până la 65536 și, respectiv, 4294967296. Numărul maxim real de blocuri este chiar mai mic și depinde de implementarea driverului sistemului de fișiere.

FAT12 a fost folosit pentru dischetele mai vechi. FAT16 (sau pur și simplu FAT) și FAT32 sunt utilizate pe scară largă pentru cardurile de memorie flash și unitățile flash USB. Sistemul este susținut de telefoane mobile, camere digitale și alte dispozitive portabile.

FAT sau FAT32 este un sistem de fișiere care este utilizat pe stocarea externă compatibilă cu Windows sau pe partițiile de disc care sunt mai mici de 2 GB (pentru FAT) sau 32 GB (pentru FAT32). Windows nu poate crea un sistem de fișiere FAT32 mai mare de 32 GB (cu toate acestea, Linux acceptă FAT32 până la 2 TB).

NTFS (New Technology File System) a fost introdus în Windows NT și este în prezent sistemul de fișiere principal pentru Windows. Acesta este sistemul de fișiere implicit pentru partițiile de disc și singurul sistem de fișiere care acceptă partiții de disc de 32 GB. Sistemul de fișiere este destul de extensibil și acceptă multe proprietăți ale fișierelor, inclusiv controlul accesului, criptarea, etc. Fiecare fișier din NTFS este stocat ca un descriptor de fișier în tabelul fișierului principal și conținutul fișierului. Tabelul principal de fișiere conține toate informațiile despre fișier: dimensiune, distribuție, nume etc. Primul și ultimul sector al sistemului de fișiere conțin parametrii sistemului de fișiere (boot record sau superblock). Acest sistem de fișiere utilizează valori de 48 și 64 de biți pentru referințele de fișiere, acceptând astfel stocarea pe disc de mare capacitate.

ReFS (Resilient File System) este cea mai recentă dezvoltare de la Microsoft, disponibilă în prezent pentru serverele Windows 8 și 10. Arhitectura sistemului de fișiere este complet diferită de alte sisteme de fișiere Windows și este în principiu organizată ca un arbore B+. ReFS este foarte tolerant la erori datorită noilor caracteristici incluse în sistem, și anume Copy-on-Write (CoW): nicio metadate nu sunt modificate fără a fi copiate; datele sunt scrise pe noul spațiu pe disc, mai degrabă decât peste datele existente. Ori de câte ori fișierele sunt modificate, o nouă copie a metadatelor este stocată în spațiul de stocare liber, iar apoi sistemul creează o legătură de la metadatele vechi la cea mai nouă. Astfel, sistemul stochează un număr semnificativ de copii de rezervă vechi în diferite locații, permițând recuperarea ușoară a fișierelor atâta timp cât locația de stocare nu este suprascrisă.

Pentru informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vizitați „ Șanse de recuperare ».

Sisteme de fișiere MacOS

Sistemul de operare MacOS al Apple folosește două sisteme de fișiere: HFS+, o extensie a propriului sistem de fișiere HFS folosit pe computerele Macintosh mai vechi și APFS lansat recent.

Sistemul de fișiere HFS+ rulează pe produse Apple, inclusiv computere Mac, iPod-uri și produse Apple X Server. Produsele server avansate folosesc, de asemenea, sistemul de fișiere Apple Xsan, un sistem de fișiere în cluster derivat din sistemele de fișiere StorNext sau CentraVision.

Acest sistem de fișiere stochează fișiere și foldere și informații Finder despre navigarea în directoare, pozițiile ferestrelor și așa mai departe.

Sisteme de fișiere Linux

Sistemul de operare Linux open source își propune să implementeze, să testeze și să utilizeze diferite concepte de sistem de fișiere.

Cele mai populare sisteme de fișiere Linux sunt:

  • Ext2, Ext3, Ext4- sistem de fișiere Linux „nativ”. Acest sistem de fișiere este supus dezvoltării și îmbunătățirii active. Sistemul de fișiere Ext3 este pur și simplu o extensie a Ext2 care utilizează operațiuni de scriere a tranzacțiilor jurnalului. Ext4 este o extensie suplimentară a Ext3, cu suport pentru informații optimizate de distribuție a fișierelor (extents) și atribute extinse ale fișierului. Acest sistem de fișiere este adesea folosit ca sistem de fișiere „rădăcină” pentru majoritatea instalărilor Linux.
  • ReiserFS - Un sistem de fișiere Linux alternativ pentru stocarea unui număr mare de fișiere mici. Are capabilități bune de căutare a fișierelor și permite distribuirea compactă a fișierelor, stocând cozile fișierelor sau fișierele mici împreună cu metadate, pentru a nu folosi blocuri mari ale sistemului de fișiere în același scop.
  • XFS este un sistem de fișiere creat de SGI și utilizat inițial pentru serverele IRIX ale companiei. Specificațiile XFS sunt acum implementate pe Linux. Sistemul de fișiere XFS are performanțe excelente și este utilizat pe scară largă pentru stocarea fișierelor.
  • JFS- un sistem de fișiere dezvoltat de IBM pentru sistemele de calcul puternice ale companiei. JFS1 înseamnă de obicei JFS, JFS2 este a doua versiune. În prezent, acest sistem de fișiere este open source și este implementat în majoritatea versiunilor moderne de Linux.

Conceptul " cuplaj dur" utilizat în astfel de sisteme de operare face ca majoritatea sistemelor de fișiere Linux să arate la fel, deoarece numele fișierului nu este tratat ca un atribut al fișierului și este mai degrabă definit ca un alias pentru un fișier dintr-un anumit director. Un obiect fișier poate fi asociat cu mai multe locații, chiar și replicat din același director sub nume diferite. Acest lucru poate duce la dificultăți grave și chiar insurmontabile în recuperarea numelor fișierelor după ce fișierele au fost șterse sau sistemul de fișiere a devenit corupt.

Pentru informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vizitați pagina " ".

Sisteme de fișiere BSD, Solaris, Unix

Cel mai comun sistem de fișiere pentru aceste sisteme de operare este UFS (Unix File System), adesea numit și FFS (Fast File System).

În prezent, UFS (în diferite versiuni) este suportat de toate sistemele de operare ale familiei Unix și este principalul sistem de fișiere al sistemului de operare BSD și al sistemului de operare Sun Solaris. Tehnologiile computerizate moderne tind să implementeze înlocuiri pentru UFS în diferite sisteme de operare (ZFS pentru Solaris, JFS și sisteme de fișiere derivate pentru Unix etc.).

Pentru informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vizitați pagina " ".

Sisteme de fișiere în cluster

Sistemele de fișiere în cluster sunt utilizate în sistemele cluster de computere. Aceste sisteme de fișiere acceptă stocarea distribuită.

Sistemele de fișiere distribuite includ:

  • ZFS- „Zettabyte File System” este un nou sistem de fișiere conceput pentru stocarea distribuită Sun Solaris OS.
  • Apple Xsan- Evoluția Apple a CentraVision și mai târziu a sistemelor de fișiere StorNext.
  • VMFS- „Virtual Machine File System” dezvoltat de VMware pentru serverul său VMware ESX.
  • GFS- Red Hat Linux „Sistem de fișiere global”.
  • JFS1- design original (vechi) al sistemului de fișiere IBM JFS utilizat în sistemele de stocare AIX mai vechi.

Proprietățile comune ale acestor sisteme de fișiere includ suport pentru stocare distribuită, extensibilitate și modularitate.

Pentru mai multe informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vă rugăm să vizitați pagina " ".

De ce este posibil ca un smartphone să nu lanseze programe de pe un card de memorie? Prin ce diferă fundamental ext4 de ext3? De ce va dura o unitate flash mai mult dacă o formatați în NTFS și nu în FAT? Care este principala problemă cu F2FS? Răspunsurile se află în caracteristicile structurale ale sistemelor de fișiere. Vom vorbi despre ele.

Introducere

Sistemele de fișiere definesc modul în care sunt stocate datele. Acestea determină ce limitări va întâmpina utilizatorul, cât de rapide vor fi operațiunile de citire și scriere și cât timp va funcționa unitatea fără defecțiuni. Acest lucru este valabil mai ales pentru SSD-urile bugetare și pentru frații lor mai mici - unitățile flash. Cunoscând aceste caracteristici, puteți profita la maximum de orice sistem și puteți optimiza utilizarea acestuia pentru sarcini specifice.

Trebuie să alegeți tipul și parametrii sistemului de fișiere de fiecare dată când trebuie să faceți ceva non-trivial. De exemplu, doriți să accelerați cele mai comune operațiuni cu fișiere. La nivel de sistem de fișiere, acest lucru poate fi realizat în diferite moduri: indexarea va oferi căutări rapide, iar pre-rezervarea blocurilor gratuite va face mai ușor să rescrieți fișierele care se schimbă frecvent. Pre-optimizarea datelor din RAM va reduce numărul de operațiuni I/O necesare.

Asemenea proprietăți ale sistemelor de fișiere moderne, cum ar fi scrierea leneșă, deduplicarea și alți algoritmi avansați ajută la creșterea perioadei de funcționare fără probleme. Sunt relevante în special pentru SSD-urile ieftine cu cipuri de memorie TLC, unități flash și carduri de memorie.

Există optimizări separate pentru diferite niveluri de matrice de discuri: de exemplu, sistemul de fișiere poate suporta oglindirea simplificată a volumului, instantanee instantanee sau scalare dinamică fără a scoate volumul offline.

Cutie neagră

În general, utilizatorii lucrează cu sistemul de fișiere care este oferit implicit de sistemul de operare. Rareori creează noi partiții de disc și chiar mai rar se gândesc la setările lor - pur și simplu folosesc parametrii recomandați sau chiar cumpără medii preformatate.

Pentru fanii Windows, totul este simplu: NTFS pe toate partițiile de disc și FAT32 (sau același NTFS) pe unitățile flash. Dacă există un NAS și folosește un alt sistem de fișiere, atunci pentru majoritatea rămâne dincolo de percepție. Pur și simplu se conectează la el prin rețea și descarcă fișiere, ca dintr-o cutie neagră.

Pe gadgeturile mobile cu Android, ext4 se găsește cel mai adesea în memoria internă și FAT32 pe cardurile microSD. Lui Yabloko nu îi pasă deloc ce fel de sistem de fișiere au: HFS+, HFSX, APFS, WTFS... pentru ei există doar pictograme frumoase de foldere și fișiere desenate de cei mai buni designeri. Utilizatorii Linux au cea mai bogată opțiune, dar puteți adăuga suport pentru sisteme de fișiere non-native atât în ​​Windows, cât și în macOS - mai multe despre asta mai târziu.

Rădăcini comune

Au fost create peste o sută de sisteme de fișiere diferite, dar puțin mai mult de o duzină pot fi considerate actuale. Deși toate au fost dezvoltate pentru propriile aplicații specifice, multe au ajuns să fie legate la nivel conceptual. Ele sunt similare deoarece folosesc același tip de structură de reprezentare a (meta)datelor - B-trees („bi-trees”).

Ca orice sistem ierarhic, un arbore B începe cu o înregistrare rădăcină și apoi se ramifică în elemente frunză - înregistrări individuale ale fișierelor și atributele acestora, sau „frunze”. Motivul principal pentru crearea unei astfel de structuri logice a fost accelerarea căutării obiectelor sistemului de fișiere pe matrice dinamice mari - cum ar fi hard disk-uri cu mai mulți terabyte sau chiar matrice RAID mai mari.

Arborele B necesită mult mai puține accesări la disc decât alte tipuri de arbori echilibrați pentru a efectua aceleași operațiuni. Acest lucru se realizează datorită faptului că obiectele finale din arborii B sunt situate ierarhic la aceeași înălțime, iar viteza tuturor operațiunilor este precis proporțională cu înălțimea arborelui.

Ca și alți copaci echilibrați, copacii B au lungimi egale de la rădăcină la orice frunză. În loc să crească în sus, ele se ramifică mai mult și cresc mai largi: toate punctele de ramificație dintr-un arbore B stochează multe referințe la obiecte copil, făcându-le ușor de găsit în mai puține apeluri. Un număr mare de pointeri reduce numărul de operațiuni pe disc care consumă cel mai mult timp - poziționarea capului la citirea blocurilor arbitrare.

Conceptul de arbori B a fost formulat încă din anii șaptezeci și de atunci a suferit diverse îmbunătățiri. Într-o formă sau alta este implementat în NTFS, BFS, XFS, JFS, ReiserFS și multe SGBD-uri. Toți sunt rude în ceea ce privește principiile de bază ale organizării datelor. Diferențele se referă la detalii, adesea destul de importante. Sistemele de fișiere înrudite au, de asemenea, un dezavantaj comun: toate au fost create pentru a funcționa special cu discuri chiar înainte de apariția SSD-urilor.

Memoria flash ca motor al progresului

Unitățile cu stare solidă înlocuiesc treptat unitățile de disc, dar deocamdată sunt forțate să folosească sisteme de fișiere care le sunt străine, transmise prin moștenire. Sunt construite pe matrice de memorie flash, ale căror principii de funcționare diferă de cele ale dispozitivelor de disc. În special, memoria flash trebuie ștearsă înainte de a fi scrisă, operație pe care cipurile NAND nu o pot realiza la nivel individual de celulă. Este posibil numai pentru blocuri mari în întregime.

Această limitare se datorează faptului că în memoria NAND toate celulele sunt combinate în blocuri, fiecare dintre ele având o singură conexiune comună la magistrala de control. Nu vom intra în detalii despre organizarea paginii și nu vom descrie ierarhia completă. Însuși principiul operațiunilor de grup cu celule și faptul că dimensiunile blocurilor de memorie flash sunt de obicei mai mari decât blocurile abordate în orice sistem de fișiere sunt importante. Prin urmare, toate adresele și comenzile pentru unitățile cu flash NAND trebuie traduse prin stratul de abstractizare FTL (Flash Translation Layer).

Compatibilitatea cu logica dispozitivelor de disc și suportul pentru comenzile interfețelor lor native este asigurată de controlerele de memorie flash. De obicei, FTL este implementat în firmware-ul lor, dar poate fi implementat (parțial) pe gazdă - de exemplu, Plextor scrie drivere pentru SSD-urile sale care accelerează scrierea.

Este imposibil să faci fără FTL, deoarece chiar și scrierea unui bit într-o anumită celulă declanșează o serie întreagă de operații: controlerul găsește blocul care conține celula dorită; blocul este citit complet, scris în cache sau în spațiu liber, apoi șters în întregime, după care este rescris înapoi cu modificările necesare.

Această abordare amintește de viața de zi cu zi în armată: pentru a da un ordin unui soldat, sergentul face o formație generală, îl cheamă pe bietul din formație și le poruncește celorlalți să se împrăștie. În memoria acum rară NOR, organizarea era forțe speciale: fiecare celulă era controlată independent (fiecare tranzistor avea un contact individual).

Sarcinile controlerelor sunt în creștere, deoarece cu fiecare generație de memorie flash procesul tehnic de producție scade pentru a crește densitatea și a reduce costul stocării datelor. Alături de standardele tehnologice, durata de viață estimată a cipurilor este, de asemenea, în scădere.

Modulele cu celule SLC cu un singur nivel aveau o resursă declarată de 100 de mii de cicluri de rescriere și chiar mai mult. Multe dintre ele încă funcționează pe vechi unități flash și carduri CF. Pentru MLC de clasă enterprise (eMLC), resursa a fost declarată în intervalul de la 10 la 20 de mii, în timp ce pentru MLC obișnuit de gradul de consum este estimată la 3-5 mii. Memoria de acest tip este stoarsă în mod activ de TLC și mai ieftin, a cărui resursă abia ajunge la o mie de cicluri. Menținerea duratei de viață a memoriei flash la un nivel acceptabil necesită trucuri software, iar noile sisteme de fișiere devin unul dintre ele.

Inițial, producătorii au presupus că sistemul de fișiere nu este important. Controlerul în sine trebuie să deservească o serie de celule de memorie de scurtă durată de orice tip, distribuind sarcina între ele într-un mod optim. Pentru driverul sistemului de fișiere, acesta simulează un disc obișnuit și el însuși efectuează optimizări de nivel scăzut pentru orice acces. Cu toate acestea, în practică, optimizarea variază de la dispozitiv la dispozitiv, de la magic la fals.

În SSD-urile pentru întreprinderi, controlerul încorporat este un computer mic. Are o memorie tampon uriașă (o jumătate de gigaoctet sau mai mult) și acceptă multe tehnici de eficiență a datelor pentru a evita ciclurile inutile de rescriere. Cipul organizează toate blocurile din cache, efectuează scrieri leneșe, efectuează deduplicare din mers, rezervă unele blocuri și șterge altele în fundal. Toată această magie se întâmplă complet neobservată de sistemul de operare, programe și utilizator. Cu un astfel de SSD, chiar nu contează ce sistem de fișiere este folosit. Optimizările interne au un impact mult mai mare asupra performanței și resurselor decât cele externe.

SSD-urile bugetare (și cu atât mai mult unitățile flash) sunt echipate cu controlere mult mai puțin inteligente. Cache-ul din ele este limitat sau absent, iar tehnologiile avansate de server nu sunt folosite deloc. Controlerele din cardurile de memorie sunt atât de primitive încât adesea se pretinde că nu există deloc. Prin urmare, pentru dispozitivele ieftine cu memorie flash, metodele externe de echilibrare a încărcăturii rămân relevante - în primul rând folosind sisteme de fișiere specializate.

De la JFFS la F2FS

Una dintre primele încercări de a scrie un sistem de fișiere care să țină cont de principiile organizării memoriei flash a fost JFFS - Journaling Flash File System. Inițial, această dezvoltare a companiei suedeze Axis Communications a avut ca scop creșterea eficienței memoriei dispozitivelor de rețea pe care Axis le-a produs în anii nouăzeci. Prima versiune a JFFS a acceptat doar memoria NOR, dar deja în a doua versiune a devenit prieten cu NAND.

În prezent, JFFS2 are o utilizare limitată. Este încă folosit în principal în distribuțiile Linux pentru sistemele încorporate. Poate fi găsit în routere, camere IP, NAS și alți obișnuiți ai Internetului lucrurilor. În general, oriunde este necesară o cantitate mică de memorie fiabilă.

O altă încercare de a dezvolta JFFS2 a fost LogFS, care a stocat inoduri într-un fișier separat. Autorii acestei idei sunt Jorn Engel, angajat al diviziei germane a IBM, și Robert Mertens, profesor la Universitatea din Osnabrück. Codul sursă LogFS este disponibil pe GitHub. Judecând după faptul că ultima modificare a fost făcută acum patru ani, LogFS nu a câștigat popularitate.

Dar aceste încercări au stimulat apariția unui alt sistem de fișiere specializat - F2FS. A fost dezvoltat de Samsung Corporation, care reprezintă o parte considerabilă din memoria flash produsă în lume. Samsung produce cipuri NAND Flash pentru propriile dispozitive și pentru alte companii și dezvoltă, de asemenea, SSD-uri cu interfețe fundamental noi în loc de cele vechi de disc. Crearea unui sistem de fișiere specializat optimizat pentru memorie flash a fost o necesitate de mult așteptată din punctul de vedere al Samsung.

Acum patru ani, în 2012, Samsung a creat F2FS (Flash Friendly File System). Ideea ei a fost bună, dar implementarea s-a dovedit a fi brută. Sarcina cheie la crearea F2FS a fost simplă: reducerea numărului de operațiuni de rescriere a celulelor și distribuirea sarcinii asupra acestora cât mai uniform posibil. Acest lucru necesită efectuarea de operații pe mai multe celule din același bloc în același timp, mai degrabă decât forțarea lor pe rând. Aceasta înseamnă că ceea ce este necesar nu este rescrierea instantanee a blocurilor existente la prima solicitare a sistemului de operare, ci stocarea în cache a comenzilor și a datelor, adăugarea de noi blocuri la spațiul liber și ștergerea întârziată a celulelor.

Astăzi, suportul F2FS este deja implementat oficial în Linux (și, prin urmare, în Android), dar în practică nu oferă încă avantaje speciale. Caracteristica principală a acestui sistem de fișiere (rescrie leneșă) a condus la concluzii premature cu privire la eficacitatea acestuia. Vechiul truc de cache a păcălit chiar și versiunile timpurii ale benchmark-urilor, în care F2FS a demonstrat un avantaj imaginar nu de câteva procente (cum era de așteptat) sau chiar de mai multe ori, ci de ordine de mărime. Driverul F2FS a raportat pur și simplu finalizarea unei operațiuni pe care controlerul tocmai plănuia să o facă. Cu toate acestea, dacă câștigul real de performanță pentru F2FS este mic, atunci uzura celulelor va fi cu siguranță mai mică decât atunci când se utilizează același ext4. Acele optimizări pe care un controler ieftin nu le poate face vor fi efectuate la nivelul sistemului de fișiere însuși.

Extensii și hărți de biți

Deocamdată, F2FS este perceput ca exotic pentru geek. Chiar și smartphone-urile proprii ale Samsung încă folosesc ext4. Mulți consideră că este o dezvoltare ulterioară a ext3, dar acest lucru nu este în întregime adevărat. Este mai mult despre o revoluție decât despre spargerea barierei de 2 TB per fișier și pur și simplu creșterea altor indicatori cantitativi.

Când computerele erau mari și fișierele mici, adresarea nu era o problemă. Fiecărui fișier i s-a alocat un anumit număr de blocuri, ale căror adrese au fost introduse în tabelul de corespondență. Așa a funcționat sistemul de fișiere ext3, care rămâne în funcțiune până în prezent. Dar în ext4 a apărut o metodă de adresare fundamental diferită - extents.

Extensiunile pot fi considerate ca extensii de inoduri ca seturi discrete de blocuri care sunt adresate în întregime ca secvențe contigue. O extent poate conține un întreg fișier de dimensiune medie, dar pentru fișiere mari este suficient să alocați o duzină sau două extent. Acest lucru este mult mai eficient decât abordarea a sute de mii de blocuri mici de patru kiloocteți.

Mecanismul de înregistrare în sine s-a schimbat și în ext4. Acum blocurile sunt distribuite imediat într-o singură solicitare. Și nu în avans, ci imediat înainte de a scrie date pe disc. Alocarea leneșă cu mai multe blocuri vă permite să scăpați de operațiunile inutile de care ext3 s-a făcut vinovat: în ea, blocurile pentru un fișier nou au fost alocate imediat, chiar dacă se încapea în întregime în cache și era planificat să fie șters ca temporar.


Dietă cu restricții în grăsimi

Pe lângă arborii echilibrați și modificările acestora, există și alte structuri logice populare. Există sisteme de fișiere cu un tip de organizare fundamental diferit - de exemplu, liniară. Probabil că folosești cel puțin unul dintre ele des.

Mister

Ghici ghicitoarea: la doisprezece a început să se îngrașă, la șaisprezece era o grasă proastă, iar la treizeci și doi s-a îngrășat și a rămas o simplă. Cine este ea?

Așa este, aceasta este o poveste despre sistemul de fișiere FAT. Cerințele de compatibilitate i-au oferit o ereditate proastă. Pe dischete era pe 12 biți, pe hard disk-uri a fost inițial pe 16 biți și a supraviețuit până în prezent ca pe 32 de biți. În fiecare versiune ulterioară, numărul de blocuri adresabile a crescut, dar nimic nu sa schimbat în esența sa.

Sistemul de fișiere FAT32 încă popular a apărut acum douăzeci de ani. Astăzi este încă primitiv și nu acceptă liste de control al accesului, cote de disc, compresie de fundal sau alte tehnologii moderne de optimizare a datelor.

De ce este nevoie de FAT32 în zilele noastre? Totul este încă doar pentru a asigura compatibilitatea. Producătorii cred pe bună dreptate că o partiție FAT32 poate fi citită de orice sistem de operare. De aceea îl creează pe hard disk-uri externe, USB Flash și carduri de memorie.

Cum să eliberați memoria flash a smartphone-ului dvs

Cardurile microSD(HC) utilizate în smartphone-uri sunt formatate în FAT32 în mod implicit. Acesta este principalul obstacol în calea instalării aplicațiilor pe ele și a transferului de date din memoria internă. Pentru a o depăși, trebuie să creați o partiție pe card cu ext3 sau ext4. Toate atributele fișierului (inclusiv dreptul de proprietar și de acces) pot fi transferate către acesta, astfel încât orice aplicație poate funcționa ca și cum ar fi fost lansată din memoria internă.

Windows nu știe cum să creeze mai mult de o partiție pe unități flash, dar pentru aceasta puteți rula Linux (cel puțin într-o mașină virtuală) sau un utilitar avansat pentru a lucra cu partiționarea logică - de exemplu, MiniTool Partition Wizard Free. După ce a descoperit o partiție primară suplimentară cu ext3/ext4 pe card, aplicația Link2SD și altele similare vor oferi mult mai multe opțiuni decât în ​​cazul unei singure partiții FAT32.


Un alt argument în favoarea alegerii FAT32 este adesea citat ca lipsa sa de jurnalizare, ceea ce înseamnă operațiuni de scriere mai rapide și mai puțină uzură a celulelor de memorie NAND Flash. În practică, utilizarea FAT32 duce la invers și dă naștere la multe alte probleme.

Unitățile flash și cardurile de memorie mor rapid din cauza faptului că orice modificare a FAT32 determină suprascrierea acelorași sectoare în care se află două lanțuri de tabele de fișiere. Am salvat întreaga pagină web și a fost suprascrisă de o sută de ori - cu fiecare adăugare a unui alt GIF mic pe unitatea flash. Ai lansat un software portabil? Acesta creează fișiere temporare și le modifică constant în timpul rulării. Prin urmare, este mult mai bine să utilizați NTFS pe unități flash cu tabelul $MFT rezistent la eșec. Fișierele mici pot fi stocate direct în tabelul principal de fișiere, iar extensiile și copiile sale sunt scrise în diferite zone ale memoriei flash. În plus, indexarea NTFS face căutarea mai rapidă.

INFO

Pentru FAT32 și NTFS nu sunt specificate restricții teoretice privind nivelul de imbricare, dar în practică sunt aceleași: într-un director de prim nivel pot fi create doar 7707 subdirectoare. Cei cărora le place să joace păpușile matrioșca îl vor aprecia.

O altă problemă cu care se confruntă majoritatea utilizatorilor este că este imposibil să scrieți un fișier mai mare de 4 GB pe o partiție FAT32. Motivul este că în FAT32 dimensiunea fișierului este descrisă de 32 de biți în tabelul de alocare a fișierelor, iar 2^32 (minus unu, pentru a fi precis) este exact patru giga. Se pare că nici un film de calitate normală și nici o imagine DVD nu pot fi scrise pe o unitate flash proaspăt achiziționată.

Copierea fișierelor mari nu este atât de rău: atunci când încercați să faceți acest lucru, eroarea este cel puțin vizibilă imediat. În alte situații, FAT32 acționează ca o bombă cu ceas. De exemplu, ai copiat software portabil pe o unitate flash și la început îl folosești fără probleme. După mult timp, unul dintre programe (de exemplu, contabilitate sau e-mail), baza de date devine umflată și... pur și simplu se oprește actualizarea. Fișierul nu poate fi suprascris deoarece a atins limita de 4 GB.

O problemă mai puțin evidentă este că în FAT32 data creării unui fișier sau director poate fi specificată în două secunde. Acest lucru nu este suficient pentru multe aplicații criptografice care folosesc marcaje temporale. Precizia scăzută a atributului date este un alt motiv pentru care FAT32 nu este considerat un sistem de fișiere valid din punct de vedere al securității. Cu toate acestea, punctele sale slabe pot fi folosite și în propriile scopuri. De exemplu, dacă copiați orice fișier dintr-o partiție NTFS pe un volum FAT32, acestea vor fi șterse de toate metadatele, precum și de permisiunile moștenite și setate special. FAT pur și simplu nu le suportă.

exFAT

Spre deosebire de FAT12/16/32, exFAT a fost dezvoltat special pentru USB Flash și carduri de memorie mari (≥ 32 GB). FAT extins elimină dezavantajul menționat mai sus al FAT32 - suprascrierea acelorași sectoare cu orice modificare. Ca sistem pe 64 de biți, nu are limite practic semnificative asupra dimensiunii unui singur fișier. Teoretic, poate avea o lungime de 2^64 de octeți (16 EB), iar cardurile de această dimensiune nu vor apărea curând.

O altă diferență fundamentală între exFAT este suportul pentru listele de control al accesului (ACL). Acesta nu mai este același simplist din anii nouăzeci, dar natura închisă a formatului împiedică implementarea exFAT. Suportul ExFAT este implementat integral și legal numai în Windows (începând cu XP SP2) și OS X (începând cu 10.6.5). Pe Linux și *BSD este acceptat fie cu restricții, fie nu tocmai legal. Microsoft necesită licență pentru utilizarea exFAT și există multe controverse juridice în acest domeniu.

Btrfs

Un alt reprezentant proeminent al sistemelor de fișiere bazate pe arbori B se numește Btrfs. Acest FS a apărut în 2007 și a fost creat inițial în Oracle pentru a lucra cu SSD-uri și RAID-uri. De exemplu, poate fi scalat dinamic: creând noi inoduri direct pe sistemul care rulează sau împărțind un volum în subvolume fără a le aloca spațiu liber.

Mecanismul de copiere pe scriere implementat în Btrfs și integrarea completă cu modulul de kernel Device Mapper vă permit să faceți instantanee aproape instantanee prin dispozitive cu bloc virtual. Precomprimarea (zlib sau lzo) și deduplicarea accelerează operațiunile de bază, prelungind și durata de viață a memoriei flash. Acest lucru este vizibil mai ales atunci când lucrați cu baze de date (se realizează compresia de 2-4 ori) și fișiere mici (sunt scrise în blocuri mari ordonate și pot fi stocate direct în „frunze”).

Btrfs acceptă, de asemenea, modul de înregistrare completă (date și metadate), verificarea volumului fără demontare și multe alte caracteristici moderne. Codul Btrfs este publicat sub licență GPL. Acest sistem de fișiere a fost acceptat ca stabil în Linux începând cu versiunea de kernel 4.3.1.

Jurnalele de bord

Aproape toate sistemele de fișiere mai mult sau mai puțin moderne (ext3/ext4, NTFS, HFSX, Btrfs și altele) aparțin grupului general al celor jurnalizate, deoarece păstrează evidența modificărilor efectuate într-un jurnal separat (jurnal) și sunt verificate în raport cu acesta în evenimentul unei defecțiuni în timpul operațiunilor de disc. Cu toate acestea, granularitatea înregistrării și toleranța la erori ale acestor sisteme de fișiere diferă.

Ext3 acceptă trei moduri de înregistrare: în buclă închisă, ordonat și complet. Primul mod implică înregistrarea doar a modificărilor generale (metadate), efectuate asincron în raport cu modificările în datele în sine. În al doilea mod, se realizează aceeași înregistrare a metadatelor, dar strict înainte de a face orice modificări. Al treilea mod este echivalent cu înregistrarea completă (modificări atât în ​​metadate, cât și în fișierele în sine).

Doar ultima opțiune asigură integritatea datelor. Cele două rămase doar accelerează detectarea erorilor în timpul scanării și garantează restabilirea integrității sistemului de fișiere în sine, dar nu și a conținutului fișierelor.

Jurnalizarea în NTFS este similară cu al doilea mod de înregistrare în ext3. Doar modificările metadatelor sunt înregistrate în jurnal, iar datele în sine se pot pierde în cazul unei erori. Această metodă de înregistrare în NTFS nu a fost concepută ca o modalitate de a obține fiabilitatea maximă, ci doar ca un compromis între performanță și toleranța la erori. Acesta este motivul pentru care oamenii care sunt obișnuiți să lucreze cu sisteme complet jurnalizate iau în considerare pseudo-jurnalizarea NTFS.

Abordarea implementată în NTFS este într-un fel chiar mai bună decât cea implicită în ext3. În plus, NTFS creează periodic puncte de control pentru a se asigura că toate operațiunile de disc amânate anterior sunt finalizate. Punctele de control nu au nicio legătură cu punctele de recuperare din \Informații despre volumul sistemului\ . Acestea sunt doar intrări în jurnalul de service.

Practica arată că o astfel de jurnalizare NTFS parțială este în majoritatea cazurilor suficientă pentru o funcționare fără probleme. La urma urmei, chiar și cu o întrerupere bruscă de curent, dispozitivele de disc nu își pierd puterea instantaneu. Sursa de alimentare și numeroșii condensatori din unități oferă doar cantitatea minimă de energie care este suficientă pentru a finaliza operația de scriere curentă. Cu SSD-urile moderne, cu viteza și eficiența lor, aceeași cantitate de energie este de obicei suficientă pentru a efectua operațiuni în așteptare. O încercare de a trece la înregistrarea completă ar reduce viteza majorității operațiunilor în mod semnificativ.

Conectarea fișierelor terță parte în Windows

Utilizarea sistemelor de fișiere este limitată de suportul acestora la nivelul sistemului de operare. De exemplu, Windows nu înțelege ext2/3/4 și HFS+, dar uneori este necesar să le folosiți. Acest lucru se poate face prin adăugarea driverului corespunzător.

AVERTIZARE

Majoritatea driverelor și pluginurilor pentru suportul sistemelor de fișiere terțe au limitările lor și nu funcționează întotdeauna stabil. Acestea pot intra în conflict cu alte drivere, antivirusuri și programe de virtualizare.

Un driver deschis pentru citirea și scrierea partițiilor ext2/3 cu suport parțial pentru ext4. Cea mai recentă versiune acceptă extensii și partiții de până la 16 TB. LVM, listele de control al accesului și atributele extinse nu sunt acceptate.


Există un plugin gratuit pentru Total Commander. Suportă citirea partițiilor ext2/3/4.


coLinux este un port deschis și liber al nucleului Linux. Împreună cu un driver pe 32 de biți, vă permite să rulați Linux pe Windows de la 2000 la 7 fără a utiliza tehnologii de virtualizare. Acceptă numai versiuni pe 32 de biți. Dezvoltarea unei modificări pe 64 de biți a fost anulată. De asemenea, CoLinux vă permite să organizați accesul la partițiile ext2/3/4 din Windows. Sprijinul pentru proiect a fost suspendat în 2014.

Este posibil ca Windows 10 să aibă deja suport încorporat pentru sistemele de fișiere specifice Linux, este doar ascuns. Aceste gânduri sunt sugerate de driverul la nivel de kernel Lxcore.sys și de serviciul LxssManager, care este încărcat ca bibliotecă de procesul Svchost.exe. Pentru mai multe informații despre acest lucru, vezi raportul lui Alex Ionescu „The Linux Kernel Hidden Inside Windows 10”, pe care l-a prezentat la Black Hat 2016.


ExtFS pentru Windows este un driver plătit produs de Paragon. Funcționează pe Windows 7 până la 10 și acceptă accesul de citire/scriere la volumele ext2/3/4. Oferă suport aproape complet pentru ext4 pe Windows.

HFS+ pentru Windows 10 este un alt driver proprietar produs de Paragon Software. În ciuda numelui, funcționează în toate versiunile de Windows, începând de la XP. Oferă acces complet la sistemele de fișiere HFS+/HFSX pe discuri cu orice aspect (MBR/GPT).

WinBtrfs este o dezvoltare timpurie a driverului Btrfs pentru Windows. Deja în versiunea 0.6 acceptă atât accesul de citire, cât și de scriere la volumele Btrfs. Poate gestiona legături rigide și simbolice, acceptă fluxuri de date alternative, ACL-uri, două tipuri de compresie și modul de citire/scriere asincron. În timp ce WinBtrfs nu știe cum să folosească mkfs.btrfs, btrfs-balance și alte utilitare pentru a menține acest sistem de fișiere.

Capacități și limitări ale sistemelor de fișiere: tabel rezumativ

Sistemul de fișiere Dimensiunea maximă a volumului Limitați dimensiunea unui fișier Lungimea numelui corect al fișierului Lungimea numelui complet al fișierului (inclusiv calea de la rădăcină) Limitați numărul de fișiere și/sau directoare Acuratețea datei fișierului/directorului Drepturi dos-tu-pa Legături dure Legături simbolice Instantanee Comprimarea datelor în fundal Criptarea datelor în fundal Bunicul-ple-ka-ţiune de date
FAT16 2 GB în sectoare de 512 octeți sau 4 GB în clustere de 64 KB 2 GB 255 de octeți cu LFN — — — — — — — — — —
FAT32 8 TB sectoare a câte 2 KB fiecare 4 GB (2^32 - 1 octet) 255 de octeți cu LFN până la 32 de subdirectoare cu CDS 65460 10 ms (creare) / 2 s (modificare) Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu
exFAT ≈ 128 PB (2^32-1 clustere de 2^25-1 octeți) teoretic / 512 TB din cauza restricțiilor terțelor părți 16 EB (2^64 - 1 octet) 2796202 în catalog 10 ms ACL Nu Nu Nu Nu Nu Nu
NTFS 256 TB în clustere de 64 KB sau 16 TB în clustere de 4 KB 16 TB (Win 7) / 256 TB (Win 8) 255 de caractere Unicode (UTF-16) 32.760 de caractere Unicode, până la maximum 255 de caractere per element 2^32-1 100 ns ACL da da da da da da
HFS+ 8 EB (2^63 octeți) 8 EB 255 de caractere Unicode (UTF-16) nu limitate separat 2^32-1 1 s Unix, ACL da da Nu da da Nu
APFS 8 EB (2^63 octeți) 8 EB 255 de caractere Unicode (UTF-16) nu limitate separat 2^63 1 ns Unix, ACL da da da da da da
Ext3 32 TB (teoretic) / 16 TB în clustere de 4 KB (datorită limitărilor programelor e2fs) 2 TB (teoretic) / 16 GB pentru programe mai vechi 255 de caractere Unicode (UTF-16) nu limitate separat — 1 s Unix, ACL da da Nu Nu Nu Nu
Ext4 1 EB (teoretic) / 16 TB în clustere de 4 KB (datorită limitărilor programelor e2fs) 16 TB 255 de caractere Unicode (UTF-16) nu limitate separat 4 miliarde 1 ns POSIX da da Nu Nu da Nu
F2FS 16 TB 3,94 TB 255 de octeți nu limitate separat — 1 ns POSIX, ACL da da Nu Nu da Nu
BTRFS 16 EB (2^64 - 1 octet) 16 EB 255 de caractere ASCII 2^17 octeți — 1 ns POSIX, ACL da da da da da da

În acest articol ne vom da seama ce caracteristici oferă ReFS și de ce este mai bun decât sistemul de fișiere NTFS?. Cum să recuperați datele din spațiul pe disc ReFS. Noul sistem de fișiere ReFS al Microsoft a fost introdus inițial în Windows Server 2012. De asemenea, este inclus în Windows 10 ca parte a instrumentului Disk Space. ReFS poate fi folosit pentru un pool de discuri. Sistemul de fișiere a fost îmbunătățit odată cu lansarea Windows Server 2016 și va fi disponibil în curând în noua versiune de Windows 10.

Ce caracteristici oferă ReFS și cum este mai bun decât sistemul actual NTFS?

Conţinut:

Ce înseamnă ReFS?

Abreviere pentru „Sistem de fișiere rezistent”, ReFS este un sistem nou bazat pe NTFS. În această etapă, ReFS nu oferă un înlocuitor complet pentru NTFS pentru utilizarea discului de către utilizatorii casnici. Sistemul de fișiere are avantajele și dezavantajele sale.

ReFS este destinat să rezolve principalele probleme ale NTFS. Este mai rezistent la coruperea datelor, gestionează mai bine sarcinile de lucru mai mari și se adaptează cu ușurință la sisteme de fișiere foarte mari. Să ne uităm la ce înseamnă asta?

ReFS protejează datele împotriva corupției

Sistemul de fișiere utilizează sume de control pentru metadate și poate folosi, de asemenea, sume de control pentru datele fișierului. Când citește sau scrie un fișier, sistemul verifică suma de verificare pentru a se asigura că este corectă. Acest lucru permite detectarea datelor corupte în timp real.

ReFS este integrat cu caracteristica Disk Space. Dacă ați configurat un depozit de date în oglindă, ReFS va permite Windows să detecteze și să repare automat corupția sistemului de fișiere prin copierea datelor de pe o altă unitate. Această caracteristică este disponibilă atât în ​​Windows 10, cât și în Windows 8.1.

Dacă sistemul de fișiere detectează date deteriorate care nu au o copie alternativă pentru recuperare, atunci ReFS va șterge imediat aceste date de pe disc. Acest lucru nu necesită repornirea sistemului sau deconectarea dispozitivului de stocare, așa cum este cazul NTFS.

Necesitatea de a utiliza utilitarul chkdsk dispare complet, deoarece sistemul de fișiere este corectat automat imediat când apare o eroare. Noul sistem este rezistent și la alte tipuri de corupție a datelor. NTFS, când scrie metadatele fișierului, le scrie direct. Dacă există o întrerupere de curent sau o blocare a computerului în acest timp, veți experimenta coruperea datelor.

Când metadatele se modifică, ReFS creează o nouă copie a datelor și asociază datele cu un fișier numai după ce metadatele sunt scrise pe disc. Acest lucru elimină posibilitatea coruperii datelor. Această funcție se numește copy-on-write este prezentă și în alte sisteme de operare Linux populare: ZFS, BtrFS, precum și în sistemul de fișiere Apple APFS.

ReFS elimină unele restricții NTFS

ReFS este mai modern și acceptă volume mult mai mari și nume de fișiere mai lungi decât NTFS. Pe termen lung, acestea sunt îmbunătățiri importante. În sistemul de fișiere NTFS, un nume de fișier este limitat la 255 de caractere în ReFS, un nume de fișier poate conține până la 32768 de caractere; Windows 10 vă permite să dezactivați limita de caractere pentru sistemele de fișiere NTFS, dar este întotdeauna dezactivată pe volumele ReFS.

ReFS nu mai acceptă nume scurte de fișiere în format DOS 8.3. Pe un volum NTFS puteți accesa C:\Fișiere de program\ V C:\PROGRA~1\ pentru a asigura compatibilitatea cu software-ul mai vechi.

NTFS are o capacitate maximă teoretică de 16 exaocteți, în timp ce ReFS are o capacitate maximă teoretică de 262.144 exaocteți. Deși nu prea contează acum, computerele evoluează constant.

Ce sistem de fișiere este mai rapid ReFS sau NTFS?

ReFS nu a fost conceput pentru a îmbunătăți performanța sistemului de fișiere față de NTFS. Microsoft a făcut ReFS mult mai eficient în anumite cazuri.

De exemplu, atunci când este utilizat cu Disk Space, ReFS acceptă „optimizare în timp real”. Să presupunem că aveți un pool de stocare cu două discuri, unul oferă performanță maximă, celălalt este folosit pentru capacitate. ReFS va scrie întotdeauna date pe discul mai rapid, asigurând performanță maximă. În fundal, sistemul de fișiere va muta automat bucăți mari de date pe unități mai lente pentru stocare pe termen lung.

În Windows Server 2016, Microsoft a îmbunătățit ReFS pentru a oferi performanțe mai bune pentru funcțiile mașinii virtuale. Mașina virtuală Microsoft Hyper-V profită de aceste beneficii (teoretic, orice mașină virtuală poate profita de ReFS).

De exemplu, ReFS acceptă clonarea blocurilor, ceea ce accelerează procesul de clonare a mașinilor virtuale și de îmbinare a operațiunilor punctelor de control. Pentru a crea o copie a unei mașini virtuale, ReFS trebuie doar să scrie noile metadate pe disc și să furnizeze un link către datele existente. Acest lucru se datorează faptului că în ReFS, mai multe fișiere pot indica aceleași date subiacente de pe disc.

Când o mașină virtuală scrie date noi pe disc, aceasta este scrisă într-o locație diferită, dar datele originale ale mașinii virtuale rămân pe disc. Acest lucru accelerează foarte mult procesul de clonare și necesită mult mai puțină lățime de bandă a discului.

ReFS oferă, de asemenea, o nouă caracteristică "VDL rar", care permite ReFS să scrie rapid zerouri într-un fișier mare. Acest lucru accelerează foarte mult crearea unui fișier de hard disk virtual (VHD) nou, gol, de dimensiune fixă. În NTFS această operație poate dura 10 minute, în ReFS – câteva secunde.

De ce ReFS nu poate înlocui NTFS

În ciuda o serie de avantaje, ReFS nu poate înlocui încă NTFS. Windows nu poate porni de pe o partiție ReFS și necesită NTFS. ReFS nu acceptă caracteristici NTFS, cum ar fi compresia datelor, criptarea sistemului de fișiere, legăturile hard, atributele extinse, deduplicarea datelor și cotele de disc. Dar, spre deosebire de NTFS, ReFS vă permite să efectuați criptarea completă a discului folosind BitLocker, inclusiv structurile sistemului de disc.

Windows 10 nu vă permite să formatați o partiție în ReFS; acest sistem de fișiere este disponibil numai în spațiul pe disc. ReFS protejează datele utilizate pe pool-uri de mai multe hard disk-uri împotriva corupției. În Windows Server 2016, puteți formata volume folosind ReFS în loc de NTFS. Un astfel de volum poate fi folosit pentru a stoca mașini virtuale, dar sistemul de operare poate încă porni doar din NTFS.


Hetman Partition Recovery vă permite să analizați spațiul pe disc gestionat de sistemul de fișiere ReFS folosind un algoritm de analiză a semnăturii. Analizând sectorul dispozitivului după sector, programul găsește anumite secvențe de octeți și le afișează utilizatorului. Restaurarea datelor din spațiul pe disc ReFS nu este diferită de lucrul cu sistemul de fișiere NTFS:

  1. Descărcați și instalați programul;
  2. Analizați discul fizic care este inclus în spațiul pe disc;
  3. Selectați și salvați fișierele care trebuie restaurate;
  4. Repetați pașii 2 și 3 pentru toate discurile incluse în spațiul pe disc.

Viitorul noului sistem de fișiere este destul de neclar. Microsoft poate îmbunătăți ReFS pentru a înlocui vechiul NTFS în toate versiunile de Windows. În acest moment, ReFS nu poate fi folosit peste tot și servește doar anumite sarcini.