El sistema de archivos ReFS (Sistema de archivos resistente) es el último sistema de archivos de Microsoft, diseñado para optimizar la disponibilidad de los datos, administrar de manera eficiente la escalabilidad para grandes cantidades de datos y garantizar la integridad de los datos mediante la llamada “resistencia” a la corrupción de archivos. ReFS fue diseñado para hacer frente a los nuevos escenarios de crecimiento de datos y como base para futuras innovaciones.
ReFS se introdujo con Windows Server 2012, y luego también para Windows 8 y las últimas versiones de Windows 10. Desde su primera versión, se han introducido otras características importantes, especialmente con Windows Server 2016 y Windows Server 2019.
En comparación con NTFS, ReFS presenta características clave para mejorar la resistencia a la corrupción, el rendimiento y la escalabilidad de los datos. Para entrar en la práctica, debe tenerse en cuenta que en todos los sistemas operativos más recientes de Windows, especialmente en servidores, podemos crear fácilmente unidades y particiones con formato ReFS. Veremos cuáles son las principales ventajas de usar este sistema de archivos y cuándo usarlo.
Estos son algunos de los beneficios clave del sistema de archivos ReFS:
Resistencia
ReFS presenta nuevas funciones que pueden detectar con precisión la corrupción e incluso corregirla mientras permanece en línea, lo que ayuda a proporcionar una mayor integridad y disponibilidad de los datos:
- Integrity-stream: ReFS utiliza sumas de comprobación para metadatos y, opcionalmente, para datos de archivos, lo que permite a ReFS detectar de manera confiable la corrupción del sistema de archivos.
- Integración con la función de espacios de almacenamiento: cuando se usa junto con un espejo o espacio de paridad, ReFS puede reparar automáticamente los daños detectados utilizando la copia alternativa de los datos proporcionados por los espacios de almacenamiento.
- Corrección de errores proactiva: además de validar los datos antes de las operaciones de lectura y escritura, ReFS introduce un escáner de integridad de datos, conocido como depurador. Este depurador analiza periódicamente el volumen, identificando corrupciones latentes y activando proactivamente una reparación de datos corruptos.
Rendimiento
ReFS introduce nuevas características para cargas de trabajo virtualizadas y sensibles al rendimiento. La optimización de niveles en tiempo real, la clonación de bloques y la VDL dispersa son buenos ejemplos de las capacidades en evolución de ReFS, diseñadas para soportar cargas de trabajo dinámicas y diversas:
Paridad acelerada por duplicación: esta característica ofrece un alto rendimiento y, en conjunto, un almacenamiento de datos más eficiente. Para hacer esto, ReFS divide un volumen en dos grupos de almacenamiento lógico, conocidos como niveles. Estos niveles pueden tener sus propias unidades y tipos de resistencia, lo que permite que cada nivel optimice el rendimiento o la capacidad.
Mejora del rendimiento para máquinas virtuales Hyper-V: ReFS presenta nuevas características específicamente diseñadas para mejorar el rendimiento de las cargas de trabajo virtualizadas
Clonación de bloques: la clonación de bloques acelera las operaciones de copia, lo que permite operaciones de combinación de puntos de control de máquinas virtuales de menor impacto y más rápido.
VDL disperso: ReFS le permite cero archivos rápidamente (relleno cero), lo que reduce el tiempo que lleva crear VHD fijos de minutos a segundos.
Tamaño de clúster variable: ReFS admite tamaños de clúster de 4K y 64K. 4K es el tamaño de clúster recomendado para la mayoría de las distribuciones, pero los clústeres de 64 K son adecuados para grandes cargas de trabajo de E / S secuenciales.
Escalabilidad
ReFS está diseñado para admitir conjuntos de datos extremadamente grandes, millones de terabytes, sin afectar el rendimiento, lo que resulta en una mayor escalabilidad que los sistemas de archivos anteriores.
¿Para qué configuraciones ReFS si es compatible / recomendado?
Microsoft expone algunos de los escenarios en los que se recomienda / admite el uso de ReFS y garantiza ventajas indudables:
Espacios de Almacenamiento Directos y Espacios de Almacenamiento
Espacios de Almacenamiento (Storage Spaces) es una tecnología en Windows y Windows Server que puede ayudar a proteger los datos contra fallas en la unidad. Conceptualmente es similar a RAID, pero implementado a nivel de software. Puede utilizar un espacio de almacenamiento para agrupar tres o más unidades en un grupo de almacenamiento. Si se queda sin capacidad, simplemente agregue más unidades al grupo de almacenamiento (vea un ejemplo aquí: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/deploy-standalone-storage -espacios).
Espacios de Almacenamiento Directos (Storage Spaces Direct) es una función de almacenamiento en caché del lado del servidor para optimizar el rendimiento del almacenamiento. Esta caché se configura automáticamente y se basa en el tipo de unidades físicas presentes (https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/understand-the-cache).
ReFS aumenta considerablemente el rendimiento en estos escenarios, gracias a su paridad acelerada por duplicación, clon de bloque, VDL escasa, etc.
Discos comunes y destinos de copia de seguridad
Este uso generalmente se beneficia del uso de aplicaciones específicas que necesitan confiabilidad y resistencia en la administración de sus datos, y que pueden implementar internamente las características de ReFS. Tener un destino de copia de seguridad formateado con ReFS obviamente garantiza grandes beneficios de seguridad de datos contra cualquier posible corrupción.
Veamos específicamente las diferencias entre NTFS y ReFS en las siguientes tablas de comparación:
Limitaciones
| Feature | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Longitud máxima del nombre del archivo | 255 Unicode caracteres | 255 Unicode caracteres |
| Longitud máxima de la ruta | 32K Unicode caracteres | 32K Unicode caracteres |
| Tamaño máximo de archivo | 35 PB (petabytes) | 8 PB |
| Tamaño máximo del volumen | 35 PB | 8 PB |
Caracteristicas
| Feature | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Cifrado BitLocker | Si | Si |
|
Deduplicación de datos
|
Si | Si |
| Cluster Shared Volume (CSV) soporte | Si | Si |
| Soft links | Si | Si |
| Failover cluster support | Si | Si |
| Listas de control de acceso | Si | Si |
| USN journal | Si | Si |
| Notificaciones de cambios | Si | Si |
| Junction points | Si | Si |
| Mount points | Si | Si |
| Reparse points | Si | Si |
| Instantáneas de volumen | Si | Si |
| File IDs | Si | Si |
| Oplocks | Si | Si |
| Archivos dispersos | Si | Si |
| Named streams | Si | Si |
| Thin Provisioning | Si | Si |
| Offloaded Data Transfer (ODX) | No | Si |
| Trim/Unmap | Si | Si |
Las siguientes funciones están disponibles solo en ReFS:
| Característica | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Block clone | Si | No |
| Sparse VDL | Si | No |
| Mirror-accelerated parity | Si (en Storage Spaces Direct) | No |
Las siguientes funciones no están disponibles en ReFS:
| Característica | ReFS | NTFS |
|---|---|---|
| Sistema de archivos de compresión | No | Si |
| Cifrado del sistema de archivos | No | Si |
| Transactions | No | Si |
| Hard links | No | Si |
| Object IDs | No | Si |
| Nombres cortos | No | Si |
| Atributos extendidos | No | Si |
| Cuotas de disco | No | Si |
| Bootable | No | Si |
| Soporte de archivos de paginación | No | Si |
| Compatible con medios extraíbles | No | Si |
Conclusiones
A partir de las innovaciones introducidas con Windows Server 2016 y las más recientes del Server 2019, podemos resaltar algunos de los aspectos clave que pueden hacer de ReFS la mejor opción en muchos escenarios.
El rendimiento y la escalabilidad son, sin duda, uno de los puntos fuertes de ReFS, ya que pueden gestionar grandes cantidades de datos de manera muy rápida y óptima. De hecho, ReFS permite volúmenes de hasta 1 Yottabyte o 1000 billones de Terabytes. ReFS utiliza el modo B + Tree para administrar la estructura de archivos. El árbol B + es muy eficiente en el almacenamiento de datos ya que hay una gran cantidad de nodos secundarios en la estructura. Usando punteros, el árbol B + puede reducir la cantidad de operaciones de E / S para recuperar un elemento en el árbol.
Seguridad, es decir, el hecho de que ya no es necesario realizar un “disco de verificación”, ya que este sistema de archivos solo puede verificar y corregir cualquier problema de corrupción de archivos, gracias a las funciones de metadatos y resistencia.
Su uso en la tecnología de Espacios de almacenamiento y en la virtualización, donde aprovecha al máximo el aumento de rendimiento.
En cuanto a las limitaciones o, de todos modos, algunas configuraciones con las que no es posible utilizar ReFS, debe destacarse cómo no se puede usar ReFS para formatear el disco de arranque del sistema operativo. Además, los discos extraíbles y el cifrado del sistema de archivos no son compatibles. Hasta el servidor 2016, la compresión y la deduplicación no eran compatibles, pero luego se introdujeron con Windows Server 2019: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/get-started/whats-new-in-windows -servidor-1709
Cómo:
Aquí hay dos artículos interesantes sobre cómo crear un espacio de almacenamiento utilizando la función de Agrupaciones de almacenamiento del Servidor 2016, y cómo usarlo para crear un volumen ReFS:
https://blogs.technet.microsoft.com/canitpro/2013/05/01/step-by-step-deploying-refs/
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