ما هو نظام ReFS في Windows؟

ReFS مشتق من إعادة صامت F مع س ystem ، هو نظام ملفات تم إنشاؤه بواسطة Microsoft لنظام التشغيل Windows. تم تصميمه للتغلب على بعض قيود نظام الملفات تقنية جديدة (NTFS). تم تصميم ReFS ليكون أكثر مرونة ضد تلف البيانات ، وله أداء أفضل لأحمال عمل معينة ، وقياس أفضل لأنظمة الملفات الكبيرة جدًا.

ربط إسحاق لا يستجيب

ReFS في Windows

تاريخ ReFS

قدمت Microsoft ReFS في سبتمبر 2012 ، عندما أصدرت Windows Server 2012 كنظام ملفات اختياري لمراعاة متطلبات تخزين البيانات الأكبر وأعباء العمل الأكبر. أضافت Microsoft ReFS إلى إصدارات سطح المكتب من Windows بدءًا من Windows 8.1 في أكتوبر 2013 ولكن لا يمكن استخدامها إلا كجزء من ميزة مساحات التخزين لتجميع محركات الأقراص. ويتم تضمينه أيضًا في Windows 10. Microsoft إزالة القدرة على إنشاء مجلدات ReFS في نظام التشغيل Windows 10 بملف 2017 Fall Creators Update ، ماعدا نظام التشغيل Windows 10 Pro لمحطات العمل. لكن نظام التشغيل سيظل يقرأ ReFS.

كيف يعمل ReFS

يتوافق نظام ReFS بشكل كبير مع NTFS وقد تم بناؤه على أساس NTFS لمزيد من التناسق وتكامل البيانات بشكل أفضل. إذا اكتشف نظام التشغيل خطأ في النظام وتم فقد / تلف البيانات ، فيمكن لـ ReFS استعادة البيانات المفقودة / التالفة. يكافح ReFS أيضًا تعفن البتات ، أي تلف وحدات البت في نظام الملفات مع مرور الوقت ، من خلال مهام تنظيف القرص التي تقرأ البيانات وتتحقق من صحتها. استخدمت Microsoft جزءًا من قاعدة بيانات NTFS لإنتاج ReFS ودعم إضافي لواجهات برمجة تطبيقات Win32 بحيث تكون واجهات برمجة التطبيقات الحالية متوافقة ، مما يمنح دعم ReFS للعديد من الميزات ، مثل قوائم التحكم في الوصول ومعرفات الملفات.

في NTFS ، هناك أسباب مختلفة لتلف البيانات الوصفية للملف ، مثل إيقاف تشغيل مفاجئ للنظام أثناء فقدان الطاقة ، أو عندما يكتب النظام جزءًا فقط من الكتلة. لتجنب تلف البيانات يستخدم ReFS تخصيص على الكتابة تقنية ، والتي تقرأ وتكتب الملفات في تعليمات واحدة. تستخدم تقنية التخصيص عند الكتابة نسخ التوفير الرقيقة لقواعد البيانات المصدر لتقليل فرص الفساد.

إلى ب + هيكل شجرة يستخدم من قبل ReFS لإدارة البيانات من خلال فهرسة البيانات الوصفية. تتكون الشجرة من الجذر والعقد الداخلية والأوراق. تخزن شجرة B + البيانات في نمط متفرع ، حيث تحتوي كل عقدة في الشجرة على قائمة مرتبة من المفاتيح والمؤشرات للعقد أو الأوراق ذات المستوى الأدنى. يتم تخزين السجلات على مستوى الأوراق ، مما يسمح بوجود المزيد من الفروع. تقلل هذه العملية من إدخال / إخراج القرص وتوفر أداءً أفضل.

نظام ReFS ليس بديلاً مباشراً لنظام NTFS. لا يدعم نظام ReFS بعض ميزات NTFS ، مثل جدول الملفات الرئيسية (MFT) ودعم ملف الصفحة ومعرفات الكائنات. ستعمل بعض التطبيقات فقط مع الميزات المتوفرة فقط على NTFS. لم تكن العديد من ميزات NTFS جزءًا من الإصدار السابق من NTFS ، مثل التدفقات البديلة ، والتدفقات المسماة والملفات المتفرقة ، والتي أضافتها Microsoft إلى ReFS في التحديثات اللاحقة.

الميزات والتغييرات الملحوظة

تم دمج ReFS مع ميزة مساحات التخزين . إذا تم إعداد مساحة تخزين معكوسة باستخدام ReFS ، فسيقوم Windows باكتشاف تلف نظام الملفات وإصلاح المشكلات تلقائيًا عن طريق نسخ النسخة البديلة من البيانات إلى محرك أقراص آخر. هذه الميزة متاحة في كل من Windows 10 و Windows 8.1.
مساحة التخزين باستخدام ReFS
إذا اكتشف نظام ReFS تلفًا قديمًا ولم يكن لديه نسخة بديلة يمكنه الاستعادة منها ، يمكن لنظام الملفات إزالة البيانات التالفة من محرك الأقراص على الفور. لا يلزم إعادة تشغيل النظام أو إيقاف تشغيل محرك الأقراص ، كما هو الحال مع NTFS.
عند قراءة وكتابة ReFS لا يتحقق فقط من وجود تلف في الملفات. يتم فحص جميع الملفات الموجودة على محرك الأقراص بانتظام بواسطة ماسح ضوئي لسلامة البيانات آليًا لتحديد تلف البيانات وإصلاحه أيضًا ، وهو نظام ملفات يتم تصحيحه تلقائيًا. لا حاجة للتشغيل chkdsk على الاطلاق.
نظام الملفات الجديد مقاوم أيضًا لتلف البيانات بطرق أخرى أيضًا. على سبيل المثال ، عند تحديث البيانات الوصفية لملف - اسم الملف ، على سبيل المثال - سيقوم نظام ملفات NTFS بتعديل البيانات الوصفية للملف مباشرة. إذا فشل جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو انقطع التيار الكهربائي أثناء هذه العملية ، فقد يكون هناك تلف في البيانات. عندما تقوم بتحديث البيانات الوصفية لملف ما ، سيقوم نظام ملفات ReFS بإنشاء نسخة جديدة من البيانات الوصفية. ستوجه ReFS الملف نحو البيانات الوصفية الجديدة فقط عندما تتم كتابة البيانات الوصفية الجديدة ، لذلك ، لا يوجد خطر من تلف البيانات الوصفية للملف. يُعرف هذا باسم ' نسخ عند الكتابة '. يتم استخدام تقنية النسخ عند الكتابة أيضًا بواسطة أنظمة الملفات الحديثة الأخرى ، على سبيل المثال ZFS & BtrFS على Linux و Apple الجديد APFS نظام الملفات.
يستخدم ReFS المجاميع الاختبارية للبيانات الوصفية - ويمكنه اختيارياً استخدام المجاميع الاختبارية لبيانات الملف أيضًا. عندما يقرأ أو يكتب ملفًا ، يفحص نظام ReFS المجموع الاختباري للتأكد من صحته. هذا يعني أن نظام الملفات نفسه لديه طريقة مضمنة لاكتشاف تلف البيانات أثناء التنقل.
بالإضافة إلى ميزة تكامل البيانات الخاصة به ، فإن نظام ReFS يتوسع إلى أحجام وأحجام ملفات أكبر ، مقارنةً بـ NTFS على المدى الطويل ، فهذه تحسينات مهمة.
يدعم ReFS الحجم الأقصى للحجم من 262144 إكسابايت (16 إكسابايت) ، مقارنة مع 16 إكسابايت في NTFS. يدعم نظام ReFS ما يصل إلى 32768 حرفًا في اسم ملف ، مقارنة بحدود 255 حرفًا في NTFS.
تشتمل ميزات ReFS الأخرى على أداء محسّن مع Hyper-V ، ودعم بخار التكامل لاستخدام المجاميع الاختبارية لتقييم حالة البيانات وشريط البيانات لأداء مشابه لـ RAID.
أضافت Microsoft دعمًا لتدفقات البيانات البديلة في الإصدار 1.2 للسماح لـ ReFS بالعمل مع عمليات نشر Microsoft SQL Server. تتضمن التحديثات البارزة الأخرى دعم إلغاء البيانات المكررة - وهي ميزة تحسين التخزين - في ReFS الإصدار 3.2 مع إصدار Windows Server الإصدار 1709 في القناة نصف السنوية في أكتوبر 2017.
يتجاهل ReFS أيضًا ملف أسماء ملفات 8.3 على غرار DOS على سبيل المثال C: Program Files at C: PROGRA ~ 1 على وحدة تخزين NTFS لا يزال من الممكن الوصول إليها لأغراض التوافق التقنيات القديمة. أسماء الملفات القديمة هذه غير مدعومة في ReFS.
نظام ReFS ليس مجرد تحسين لنظام NTFS. بدلاً من ذلك ، تركز Microsoft على بعض التحسينات المهمة التي تجعل أداء ReFS أفضل بكثير في بعض الحالات.
ReFS عند استخدامه مع مساحات التخزين ، فإنه يدعم ' تحسين المستوى في الوقت الفعلي '. يمكن أن يكون لديك مجموعة محركات مع كل من محركات الأقراص المحسّنة للأداء ومحركات الأقراص المحسّنة للسعة. ستكتب ReFS دائمًا إلى محركات الأقراص في طبقة الأداء ، مما يؤدي إلى زيادة الأداء. في الخلفية ، سينقل نظام ReFS تلقائيًا أجزاء كبيرة من البيانات إلى محركات الأقراص الأبطأ للتخزين على المدى الطويل.
في Windows Server 2016 ، تم تحسين ReFS لتقديم أداء أفضل مع بعض ميزات الجهاز الظاهري مثل VM. يستفيد برنامج الجهاز الظاهري Hyper-V الخاص بشركة Microsoft من هذه (ومن الناحية النظرية ، يمكن لبرامج الآلة الافتراضية الأخرى أن تدعمهم إذا أرادوا) مثل ReFS يدعم استنساخ الكتل ، مما يسرع عمليات استنساخ الآلة الافتراضية ودمج نقاط التفتيش. لإنشاء نسخة مستنسخة من جهاز افتراضي ، يحتاج ReFS فقط إلى إنشاء نسخة جديدة من البيانات الوصفية على محرك الأقراص وتوجيهها إلى بيانات موجودة على محرك الأقراص. وذلك لأنه باستخدام ReFS ، يمكن أن تشير الملفات المتعددة إلى نفس البيانات الأساسية على القرص. عندما يتغير الجهاز الظاهري وتتم كتابة البيانات الجديدة على محرك الأقراص ، تتم كتابتها في موقع مختلف ويتم ترك بيانات الجهاز الظاهري الأصلية على محرك الأقراص. وهذا يجعل عملية الاستنساخ أسرع بكثير ويتطلب إنتاجية أقل بكثير للقرص.
تمت إضافة ميزة 'VDL متفرقة' جديدة إلى ReFS والتي تسمح لـ ReFS بكتابة الأصفار بسرعة إلى ملف كبير. وهذا يجعل إنشاء ملف قرص ثابت افتراضي (VHD) جديد وفارغ وثابت الحجم أسرع بكثير. في حين أن هذا قد يستغرق 10 دقائق مع NTFS ، فقد يستغرق الأمر بضع ثوانٍ فقط مع ReFS.
ستجد المزيد من التفاصيل حول ReFS والميزات المحددة التي تدعمها موقع Microsoft على الويب .

عيوب ReFS

تبدو كل هذه الميزات جيدة جدًا ، ولكن لا يمكنك التبديل فقط إلى ReFS من NTFS.

لا يمكن لـ Windows حذاء طويل من ReFS وتتطلب NTFS.
يستهلك نظام ReFS المزيد من موارد النظام مقارنةً بنظام NTFS.
كلما زاد حجم مجموعة القرص ، زاد استخدام ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) و IOPS ReFS لتكامل الملفات.
لا يمكن تحويل بيانات NTFS إلى ReFS.
يتجاهل نظام ReFS أيضًا ميزات أخرى تتضمن NTFS ، بما في ذلك ضغط نظام الملفات وتشفيره ، والارتباطات الثابتة ، والسمات الموسعة ، وإلغاء البيانات المكررة ، وحصص القرص. لكن ReFS متوافق مع العديد من الميزات الأخرى لنظام NTFS ، على سبيل المثال بينما يتعذر إجراء تشفير بيانات محددة على مستوى نظام الملفات ، فإن ReFS متوافق مع تشفير BitLocker للقرص الكامل.
في نظام التشغيل Windows 10 ، لا يمكنك تنسيق الأقسام القديمة كـ REFS أيضًا. يمكنك حاليًا استخدام ReFS فقط مع مساحات التخزين ، حيث تساعد ميزات الموثوقية في الحماية من تلف البيانات. يمكن تنسيق وحدات التخزين كـ ReFS بدلاً من NTFS على Windows Server 2016. قد ترغب في القيام بذلك لوحدة تخزين تخطط لتخزين الأجهزة الافتراضية عليها ، على سبيل المثال. ومع ذلك ، لا يزال يتعذر عليك استخدام ReFS على وحدة تخزين التمهيد. يمكن لـ Windows التمهيد فقط من محرك أقراص NTFS.
لا يدعم محرك ReFS ملف تثبيت أي تطبيقات أو برامج . السبب وراء ذلك هو عدم دعم الروابط الصلبة في ReFS والقليل جدًا من البرامج التي تسمح بالتثبيت على وحدات تخزين ReFS ولكن حتى تلك البرامج تواجه أيضًا مشكلات أثناء التشغيل.

كيفية استخدام ReFS

على مشغل برامج وندوز ، يمكنك اختيار تنسيق بعض وحدات التخزين مثل ReFS باستخدام أدوات إدارة القرص العادية ، والتي قد تكون مفيدة بشكل خاص إذا كنت تستخدم أجهزة افتراضية على محركات الأقراص هذه. ولكن لا يمكنك تهيئة محرك أقراص التمهيد كـ ReFS ، وستفقد الوصول إلى بعض ميزات NTFS.
ReFS على Windows Server ،
وظيفة ReFS متاحة الآن كجزء من نظام التشغيل Windows 10 Pro لمحطات العمل