Новая файловая система ReFS и Windows 10

В этой статье разберёмся какие возможности предоставляет ReFS и чем она лучше файловой системы NTFS. Как восстановить данные с дискового пространства ReFS. Новая файловая система ReFS от компании Microsoft была первоначально представлена в ОС Windows Server 2012. Она также включена в Windows 10, в составе инструмента Дисковое пространство. ReFS можно использовать для пула дисков.

Что такое REFS

Как уже было отмечено выше, REFS — новая файловая система, недавно появившаяся в «обычных» версиях Windows 10 (начиная с версии Creators Update ее можно использовать для любых дисков, ранее — только для дисковых пространств). Перевести на русский можно примерно как «Устойчивая» файловая система.

REFS была разработана для того, чтобы устранить некоторые недостатки файловой системы NTFS, повысить устойчивость, минимизировать возможные потери данных, а также работать с большим количеством данных.

Одна из главных особенностей файловой системы REFS — защита от потери данных: по умолчанию, на дисках хранятся контрольные суммы для метаданных или файлов. При операциях чтения-записи данные файлов сверяются с хранимыми для них контрольными суммами, таким образом, в случае повреждения данных есть возможность сразу «обратить на это внимание».

Изначально REFS в пользовательских версиях Windows 10 была доступна только для дисковых пространств (см. Как создать и использовать дисковые пространства Windows 10).

Дисковое пространство REFS в Windows 10

В случае с дисковыми пространствами её особенности могут быть наиболее полезными при обычном использовании: например, если вы создаете зеркальные дисковые пространства с файловой системой REFS, то при повреждении данных на одном из дисков, поврежденные данные сразу будут перезаписаны неповрежденной копией с другого диска.

Также новая файловая система содержит другие механизмы проверки, поддержки и исправления целостности данных на дисках, причем они работают в автоматическом режиме. Для обычного пользователя это означает меньшую вероятность повреждения данных в случаях, например, внезапного отключения питания при операциях чтения-записи.

Что подразумевают под системными требованиями?

Под системными требованиями подразумевается возможность компьютера (ноутбука, смартфона) стабильно, уверенно быстро работать на под управлением операционной системы.

На стабильность и быстроту работы ПК влияют:

  1. Объем выделенной оперативной памяти и ее тип;
  2. Процессор, его тактовая частота, количество ядер;
  3. Жесткий диск, его объем для загрузки фалов операционной системы и обновлений, выделенное место под файл подкачки, технология (HDD или SSD), скорость вращения шпинделя, к примеру 5400 или 7200 оборотов в минуту (для HDD);
  4. Видеокарта, объем выделенной ОЗУ, тип, частота работы графического процессора, поддержка DirectX нужной версии;
  5. Дисплей, поддержка разрешения, тип устройства, другие функции.

Как понятно из вышесказанного под системными требованиями подразумевается соответствие характеристик железа установлено в компьютере к требованиям операционной системы для ее стабильной работы.

Но в нашем случае не все вышеописанные требования необходимо учитывать, к примеру размера файла подкачки, или скорость вращения шпинделя жесткого диска.

Так вот, минимальные системные требования Windows 10, по заявлению Microsoft такие:

  1. Минимально допустимый объем оперативной памяти – 1Гб для версии х32 и 2Гб для х64;
  2. Видеокарта с поддержкой не ниже DirectX 9 с драйвером WDDM 1.0.;
  3. Процессор с частотой работы не менее 1ГГц или SoC;
  4. Жесткий диск размером не менее 16 Гб для версии ОС х32 и 20 Гб для х64;
  5. Монитор с разрешением не менее 800х600.

Основную конфигурацию железа можно посмотреть в Панели управления-Все элементы панели управления – Система.

Подробную информацию можно получить, установив программу Аida64.

Как видно Windows 10 не такая уж и требовательна к аппаратному обеспечению и уверенно сможет работать на компьютерах даже десятилетней давности, к примеру, работающих на процессоре Pentium D, двух гигабайтной ОЗУ типа DDR2.

Общие сведения о файловых системах

Преимущества NTFS касаются практически всего: производительности, надежности и эффективности работы с данными (файлами) на диске. Так, одной из основных целей создания NTFS было обеспечение ско­ростного выполнения операций над файлами (копирование, чтение, удаление, запись), а также предоставление дополнительных возможно­стей: сжатие данных, восстановление поврежденных файлов системы на больших дисках и т.д.

Другой основной целью создания NTFS была реализация повышенных требований безопасности, так как файловые системы FAT, FAT32 в этом отношении вообще никуда не годились. Именно в NTFS можно разрешить или запретить доступ к какому-либо файлу или папке (разграничить права доступа).

Сначала рассмотрим сравнительные характеристики файловых систем, а потом остановимся на каждой из них поподробнее. Сравнение, для большей наглядности, приведены в табличной форме.

Файловая система FAT для современных жест­ких дисков просто не подходит (ввиду ее ограниченных возможностей). Что касается FAT32, то ее еще можно использовать, но уже с натяжкой.

Если купить жесткий диск на 1000 ГБ, то вам придется разбивать его как минимум на несколько разделов. А если вы собираетесь заниматься видеомонтажом, то вам будет очень мешать ограничение в 4 Гб как максимально возможный размер файла.

Всех перечисленных недостатков лишена файловая система NTFS. Так что, даже не вдаваясь в детали и специальные возможности файловой системы NTFS, можно сделать выбор в ее пользу.

Файловая
система
Параметры
Размеры тома Максимальныйразмерфайла
FAT От 1.44 МБ до 4 ГБ 2ГБ
FAT32 Теоретически возможен размер тома от 512 МБ до 2 Тбайт. Сжатие не поддерживается на уровне файловой системы 4ГБ
NTFS Минимальный рекомендуемый размер составляет 1,44 МБ, а максимальный — 2 Тбайт. Поддержка сжатия на уровне файловой системы для файлов, каталогов и томов. Максимальный размер ограничен лишь размером тома (Теоретически — 264 байт минус 1 килобайт. Практически — 244 байт минус 64 килобайта)

Вообще использование FAT32 может быть оправдано лишь в тех случаях, когда у вас на компьютере установлено несколько операционных систем, а какая-либо из них не поддерживает NTFS. Но на сегодняшний день таких практически нет. Разве что вы захотите установить у себя антиквариат типа Windows 98.

Включить файловую систему ReFS в Windows 10

Теперь, когда вы знаете, что ReFS появился, чтобы справиться с ограничениями файловой системы NTFS, давайте посмотрим, как вы можете включить его в своей системе Windows 10 и использовать его для форматирования внешнего диска.

Прежде чем приступить к изменениям, обязательно создайте точку восстановления системы. Если в будущем возникнет какая-либо проблема, вы можете использовать эту точку восстановления для отката изменений.

1. Нажмите Windows Key + R на клавиатуре, чтобы запустить приглашение «Выполнить». Введите regedit.exe и нажмите Enter, чтобы открыть редактор реестра.

2. Перейдите по указанному ниже пути на левой боковой панели редактора реестра.

HKEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM CurrentControlSet Control FileSystem

3. Создайте DWORD и назовите его RefsDisableLastAccessUpdate. Установите его значение как 1 , чтобы включить его.

imge_13729.png

4. Далее, перейдите к указанному ниже пути на левой боковой панели.

HKEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM CurrentControlSet Control MinInt

5. Если ключ MiniNT не существует, его можно создать, щелкнув правой кнопкой мыши> Создать> Ключ.

Теперь под этим ключом создайте новый DWORD и назовите его AllowRefsFormatOverNonmirrorVolume и установите его значение как 1 , чтобы включить его.

imge_13740.png

6. Выйдите и войдите снова, чтобы изменения вступили в силу. Теперь вы можете подключить внешнее устройство и выбрать файловую систему ReFS для его форматирования. Кроме того, вы можете открыть лист Свойства любого диска, чтобы увидеть, с какой файловой системой он связан.

imge_13749.png

Вы можете прочитать больше о ReFS или Resilient File System на Technet.

Файловая система FAT

Файловая система FAT (обычно под ней понимается FAT 16) была разработана достаточно давно и предназначалась для работы с небольшими дисковыми и файловыми объемами, простой структурой каталогов. Аббревиатура FAT расшифровывается как File Allocation Table (с англ. таблица размещения файлов). Эта таблица размещается в начале тома, причем хранятся две ее копии (в целях обеспечения большей устойчивости).

Данная таблица используется операционной системой для поиска файла и определения его физического расположения на жестком диске. В случае повреждения таблицы (и ее копии) чтение файлов операционной системой становится невозможно. Она просто не может определить, где какой файл, где он начинается и где заканчивается. В таких случаях говорят, что файловая система «упала».

Файловая система FAT изначально разрабатывалась компанией Microsoft для дискет. Только потом они стали ее применять для жестких дисков. Сначала это была FAT12 (для дискет и жестких дисков до 16 МБ), а потом она переросла в FAT16, которая была введена в эксплуатацию с операционной системой MS-DOS 3.0.

Далее она поддерживается в Windows 3.x, Windows 95, Windows 98, Windows NT/2000 и т.д.

Поддерживаемые функции NTFS

ReFS унаследовала многие функции и семантики своей предшественницы NTFS, в том числе:

  • Ширование BitLocker
  • журнал USN
  • списки контроля доступа (ACL)
  • символьные ссылки для библиотек
  • точки монтирования (mount points)
  • точки соединения (junction points)
  • точки повторной обработки (reparse points)

Все данные на файловой системе ReFS будут доступны через те же самые API, которые в настоящий момент используются для доступа к разделам  NTFS.

В ReFS отказались от следующих функций NTFS:

  • сжатие данных
  • шифрование на уровне файлов EFS
  • квоты
  • короткие имена файлов 8.3
  • Жесткие ссылки (Hard links)

В ReFS удалены некоторые ограничения NTFS

ReFS более современна и поддерживает гораздо большие объемы и более длинные имена файлов чем NTFS. В долгосрочной перспективе это важные улучшения. В файловой системе NTFS имя файла ограничено 255 символами, в ReFS имя файла может содержать до 32768 символов. Windows 10 позволяет отключить ограничение на предел символов для файловых систем NTFS, но он всегда отключается на томах ReFS.

В ReFS больше не поддерживаются короткие имена файлов в формате DOS 8.3. На томе NTFS вы можете получить доступ к C:Program Files в C:PROGRA~1 для обеспечения совместимости со старым программным обеспечением.

NTFS имеет теоретический максимальный объем в размере 16 эксабайт, а у ReFS теоретический максимальный объем – 262144 экзабайт. Хотя сейчас это не имеет большого значения, но компьютера постоянно развиваются.

Архитектура файловой системы

Структур ReFS значительно отличается от всех остальных файловых систем для Windows. Главными структурными элементами выступают «B+ деревья». Они бывают одноуровневыми (как листья) и многоуровневыми (как деревья). Это обуславливает хорошее масштабирование, для каждого элемента, входящего в структуру ФС. Эта схема, а также 64-битная адресация каждого элемента, делают невозможным проблемы при ее дальнейшем увеличении.

image

Как корневая запись B+дерева, остальные записи имеют такой же объем в 16 кб, для блока метаданных. Размер в 60 байт — выделен для промежуточных (адресных) узлов. Следовательно, для правильного описания масштабных структур хранения потребуется малое количество уровней. Это позволило увеличить производительность ФС, по сравнению с другими.

Отличия файловой системы REFS от NTFS

Помимо функций, связанных с поддержкой целостности данных на дисках, REFS имеет следующие основные отличия от файловой системы NTFS:

  • Обычно более высокая производительность, особенно в случае использования дисковых пространств.
  • Теоретический размер тома 262144 экзабайта (против 16 у NTFS).
  • Отсутствие ограничения пути к файлу в 255 символов (в REFS — 32768 символов).
  • В REFS не поддерживаются имена файлов DOS (т.е. получить доступ к папке C:Program Files по пути C:progra~1 в ней не получится). В NTFS эта возможность сохранялась в целях совместимости со старым ПО.
  • В REFS не поддерживается сжатие, дополнительные атрибуты, шифрование средствами файловой системы (в NTFS такое есть, для REFS работает шифрование Bitlocker).

В настоящий момент времени нельзя отформатировать системный диск в REFS, функция доступна только для не системных дисков (для съемных дисков не поддерживается), а также для дисковых пространств, и, пожалуй, только последний вариант может быть действительно полезным для обычного пользователя, которого беспокоит сохранность данных.

Форматирование диска в файловой системе REFS

Обратите внимание, что после форматирования диска в файловой системе REFS, часть места на нем сразу будет занято контрольными данными: например, для пустого диска 10 Гб это около 700 Мб.

Диск REFS в Windows 10

Возможно, в будущем REFS может стать основной файловой системой в Windows, однако на данный момент этого не произошло. Официальная информация по файловой системе на сайте Майкрософт: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/refs/refs-overview

Файловые системы 

Какую файловую систему на Windows 10 лучше использовать FAT32, NTFS или ReFS?

Мы рекомендуем в нашем случае использовать NTFS, хотя и относительно FAT32 ничего против не имеем. ReFS относительно новая файловая система, являющаяся продолжением NTFS, но пока еще не получившая широкого распространения.

Многое зависит от того, какой объем информации хранится на вашем диске.

Дело в том, что NTFS отлично справляется с большими массивами данных, а FAT32 лучше с небольшими объемами информации.

Но так как сейчас трудно себе представить компьютер с парой гигабайт данных, обычно это 100 Гб и больше, то FAT32 уходит на второй план.

На NTFS, в таком случае, компьютер под управлением Windows 10 будет работать быстрее и стабильнее, также восстановить случайно удаленные файлы в данной файловой системе будет легче.

Алгоритм поиска удаленных данных

Утилиты для восстановления данных

выполнят полное сканирование дискового пространства, отформатированного под «ReFS», используя алгоритм анализа по сигнатурам. Проверяя диск блок за блоком, они обнаружат готовые последовательности данных, определят их и выведут результаты. Так как API для работы с дисками для «ReFS» и «NTFS» одинаковы, то и процессы восстановления данных предельно схожи.

Сначала определяется «Volume Header», в нем записано количество секторов на кластер и какой объем сектора. Основная версия лежит в нулевом секторе, а копия расположена в последнем. Далее считывается «Superblock», он расположен в 30-ом блоке и также есть 2 копии во втором и третьем блоке в конце. Из него, извлекается ссылки на «чекпоинт» и его копию, определяется его последняя актуальная версия по «Virtual Allocated Clock».

Checkpoint содержит информацию об основных таблицах, далее считываются заголовки «Page Header» и блоки с указателями (Pointers) на полный список таблиц. Потом ищется «Container Table» для получения физических адресов из виртуальных, и выполняется поиск по «Object ID Table» — все таблицы найдены.

Утилиты доходят до нулевых уровней — то есть «листов b-дерева», и считывают данные файлов. Так как поиск ведется постранично, то если есть сбои — эти элементы просто исключаются из анализа, а сам процесс сканирования идет дальше. Таким образом утилиты для восстановления данных находят всю информацию, которую возможно «достать» с диска.

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в

источнике

.

Как восстановить данные с дискового пространства ReFS

Hetman Partition Recovery позволяет проанализировать дисковое пространство под управлением файловой системой ReFS с помощью алгоритма сигнатурного анализа. Анализируя устройство сектор за сектором программа находит определенные последовательности байт и отображает их пользователю. Восстановление данных с дискового пространства ReFS не отличается от работы с файловой системой NTFS:

  • Загрузите и установите программу;
  • Проанализируйте физический диск, который входит в дисковое пространство;
  • Выберите и сохраните файлы которые необходимо восстановить;
  • Повторите пункты 2 и 3 для всех дисков входящих в дисковое пространство.

Будущее новой файловой системы довольно туманно. Microsoft может доработать ReFS для замены устаревшей NTFS во всех версиях Windows. На данный момент ReFS не может использоваться повсеместно и служит только для определенных задач.

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в источнике: https://hetmanrecovery.com/ru/recovery_news/comparison-of-refs-resilient-file-system-and-ntfs-file-systems.htm

Конвертирование разделов FAT32 в NTFS без потери данных. Утилита convert

Вы можете без особого труда конвертировать существующий FAT32-раздел в NTFS. Для этого в Windows 8, Windows 8.1 предусмотрена утилита командной строки convert.

Параметры ее работы показаны на скриншоте.

Таким образом, чтобы конвертировать в NTFS диск D:, в командную строку следует ввести следующую команду:

convert d: /fs:ntfs /v

После этого от вас попросят ввести метку тома, если такая есть (метка тома указывается рядом с именем диска в окне Мой компьютер. Она служит для более подробного обозначения дисков и может использоваться, а может не использоваться. Например, это может быть Files Storage (D:).

Здесь Files Storage — это метка тома d:.

Для конвертации флешки команда выглядит так:

convert e: /fs:ntfs /nosecurity /x

где e – это буква вашей флешки.

Файловые системы Windows

1429207525_filesystem1.png

Далее мы остановим­ся на всей линейке файловых систем для Windows, чтобы понять, какую роль они играют в работе системы и как они развивались в про­цессе становления Windows плоть до Windows 8.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: