Le système de fichiers ReFS (système de fichiers résilients) est le système de fichiers Microsoft le plus récent, conçu pour optimiser la disponibilité des données, gérer efficacement l’évolutivité pour de grandes quantités de données et assurer l’intégrité des données grâce à ce qu’on appelle la «résilience» pour classer la corruption. ReFS a été conçu pour faire face aux nouveaux scénarios de croissance des données et comme base pour les innovations futures.

ReFS a été introduit avec Windows Server 2012, puis également apporté à Windows 8 et les dernières versions de Windows 10. Depuis sa première version, d’autres fonctionnalités importantes ont été introduites, notamment avec Windows Server 2016 et Windows Server 2019.

Par rapport à NTFS, ReFS introduit des fonctionnalités clés pour améliorer la résilience à la corruption de données, les performances et l’évolutivité. Pour entrer dans la pratique, il convient de noter que sur tous les derniers systèmes d’exploitation Windows, en particulier sur les serveurs, nous pouvons facilement créer ReFS lecteurs formatés et des partitions. Nous allons voir quels sont les principaux avantages de l’utilisation de ce système de fichiers, et quand l’utiliser.

Voici quelques-uns des principaux avantages du système de fichiers ReFS:

Résilience
ReFS introduit de nouvelles fonctionnalités qui peuvent détecter avec précision la corruption et même corriger cette corruption tout en restant en ligne, aidant à fournir une plus grande intégrité des données et la disponibilité:

  • Intégrité-Stream: REFS utilise des sommes de contrôle pour les métadonnées et facultativement pour les données de fichiers, permettant aux arbitres de détecter de manière fiable la corruption du système de fichiers.
  • Intégration avec la fonction espaces de stockage: lorsqu’il est utilisé en conjonction avec un miroir ou un espace de parité, ReFS peut réparer automatiquement les altérations détectées à l’aide de la copie alternative des données  fournies par les espaces de stockage.
  • Correction proactive des erreurs: en plus de valider les données avant les opérations de lecture et d’écriture, ReFS introduit un scanneur d’intégrité des données, appelé épurateur. Ce laveur analyse périodiquement le volume, en identifiant les altérations latentes et en activant de manière proactive une réparation de données corrompues.

Performance
ReFS présente de nouvelles fonctionnalités pour les charges de travail virtualisées et sensibles aux performances. L’optimisation des niveaux en temps réel, le clonage de blocs et les VDL clairsemés sont de bons exemples des capacités évolutives des ReFS, conçues pour supporter des charges de travail dynamiques et diversifiées:

Parité avec accélération du miroir: cette fonctionnalité offre des performances élevées et un stockage de données plus efficace. Pour ce faire, ReFS divise un volume en deux groupes de stockage logique, appelés niveaux. Ces niveaux peuvent avoir leurs propres disques et types de résilience, permettant à chaque niveau d’optimiser les performances ou la capacité.

Amélioration des performances pour les ordinateurs virtuels Hyper-V: ReFS présente de nouvelles fonctionnalités spécifiquement conçues pour améliorer les performances des charges de travail virtualisées

Clonage de bloc: le clonage de bloc accélère des opérations de copie, permettant des opérations de fusion de point de contrôle de machine virtuelle d’impact plus rapides et plus faibles.

Sparse VDL: ReFS vous permet de rapidement zéro des fichiers (Zero-Fill), ce qui réduit le temps nécessaire pour créer des VHD fixes de quelques minutes à quelques secondes.

Taille de cluster variable: ReFS prend en charge les tailles de cluster 4K et 64 Ko. 4k est la taille de cluster recommandée pour la plupart des distributions, mais les clusters de 64 Ko conviennent aux grandes charges d’e/s séquentielles.

Évolutivité
ReFS est conçu pour prendre en charge des ensembles de données extrêmement volumineux – des millions de téraoctets – sans affecter les performances, ce qui entraîne une plus grande évolutivité que les systèmes de fichiers précédents.

Pour quelles configurations ReFS est pris en charge/recommandé?

Microsoft expose certains des scénarios dans lesquels l’utilisation des ReFS est recommandée/soutenue et garantit des avantages indéniables:

Espaces de rangement directs et espaces de rangement

Storage Spaces est une technologie dans Windows et Windows Server qui peut aider à protéger les données de l’échec du lecteur. Il est conceptuellement similaire à RAID, mais mis en œuvre au niveau du logiciel. Vous pouvez utiliser un espace de stockage pour regrouper trois unités ou plus dans un pool de stockage. Si vous n’avez plus de capacité, ajoutez simplement d’autres unités au pool de stockage (voir un exemple ici: https://docs.Microsoft.com/en-US/Windows-Server/Storage/Storage-Spaces/deploy-standalone-Storage-Spaces).

Storage Spaces direct est une fonctionnalité de mise en cache côté serveur pour optimiser les performances de stockage. Ce cache est configuré automatiquement et basé sur le type de lecteurs physiques présents (https://docs.Microsoft.com/en-US/Windows-Server/Storage/Storage-Spaces/understand-the-cache).

ReFS augmente considérablement les performances dans ces scénarios, grâce à sa parité en miroir accéléré, clone de bloc, VDL clairsemée, et ainsi de suite.

Disques communs et destinations de sauvegarde
Cette utilisation bénéficie généralement de l’utilisation d’applications spécifiques qui ont besoin de fiabilité et de résilience dans la gestion de leurs données, et qui peuvent implémenter en interne les fonctions ReFS. Ayant une destination de sauvegarde formaté avec ReFS garantit évidemment de grands avantages de sécurité des données contre toute corruption possible.

Voyons plus précisément les différences entre NTFS et ReFS dans les tableaux de comparaison suivants:

Fonction ReFS NTFS
Longueur maximale des noms de fichier 255 caractères Unicode 255 caractères Unicode
Longueur maximale des chemins 32000 caractères Unicode 32000 caractères Unicode
Taille de fichier maximale 18Eo (exaoctets) 256 To
Taille de volume maximale 4,7Zo (zettaoctets) 256 To

Fonctionnalitées

Fonctionnalitées ReFS NTFS
Chiffrement BitLocker Oui Oui
Déduplication des données Oui Oui
Prise en charge des volumes CSV (volumes partagés de cluster) Oui Oui
Liens virtuels Oui Oui
Prise en charge des clusters de basculement Oui Oui
Listes de contrôle d’accès Oui Oui
Journal USN Oui Oui
Notifications de modifications Oui Oui
Points de jonction Oui Oui
Points de montage Oui Oui
Points d’analyse Oui Oui
Clichés instantanés de volume Oui Oui
ID de fichier Oui Oui
Verrouillages opportunistes (oplock) Oui Oui
Fichiers Dispersés Oui Oui
Flux avec nom Oui Oui
Provisionnement Statique Oui Oui
Transfert de données déchargé (ODX) Non Oui
Fichiers partiellement alloués Oui Oui

Les caractéristiques suivantes sont uniquement disponibles sur ReFS:

Fonctionnalité ReFS NTFS
Clonage de bloc Oui Non
VDL fragmenté Oui Non
Parité accélérée grâce à la mise en miroir Oui (sur les espaces de stockage direct) Non

Les caractéristiques suivantes ne sont pas disponibles sur ReFS:

Feature ReFS NTFS
Compression de système de fichiers Non Oui
Chiffrement du système de fichiers Non Oui
Transactions Non Oui
Liens physiques Non Oui
ID d’objet Non Oui
Noms courts Non Oui
Attributs étendus Non Oui
Quotas de disque Non Oui
Démarrable Non Oui
Support de la pagination/td> Non Oui
Prise en charge sur les médias amovibles Non Oui

Conclusions

À partir des innovations introduites avec Windows Server 2016 et les plus récentes du serveur 2019, nous pouvons mettre en évidence certains des aspects clés qui peuvent faire des ReFS le meilleur choix dans de nombreux scénarios.

La performance et l’évolutivité sont certainement l’un des points forts des ReFS, étant capable de gérer de grandes quantités de données très rapidement et de façon optimale. En fait, ReFS permet des volumes jusqu’à 1 yottabyte ou 1 000 000 000 000 téraoctets. ReFS utilise le mode arborescence B + pour gérer la structure du fichier. L’arborescence B + est très efficace dans le stockage des données car il y a un nombre très élevé de nœuds enfants dans la structure. À l’aide de pointeurs, l’arborescence B + peut réduire la quantité d’opérations d’e/s pour récupérer un élément dans l’arborescence.

La sécurité, c’est à dire le fait qu’il n’y a plus besoin de faire un “Check Disk”, puisque ce système de fichiers seul peut vérifier et corriger tout problème de corruption de fichiers, grâce à des métadonnées et des fonctions de résilience.

Son utilisation dans les espaces de stockage de la technologie et de la virtualisation, où il tire pleinement parti de l’augmentation de la performance.

En ce qui concerne les limitations ou de toute façon certaines configurations avec lesquelles il n’est pas possible d’utiliser REFS, il convient de souligner comment ReFS ne peut pas être utilisé pour formater le disque d’amorçage OS. En outre, les disques amovibles et le cryptage du système de fichiers ne sont pas pris en charge. Jusqu’au serveur 2016, la compression et la déduplication n’ont pas été prises en charge, mais elles ont ensuite été introduites avec Windows Server 2019: https://docs.Microsoft.com/en-US/Windows-Server/Get-Started/Whats-New-in-Windows-Server-1709

Comment faire:

Voici deux articles intéressants sur la façon de créer un espace de stockage à l’aide de la fonctionnalité pools de stockage du serveur 2016, et comment l’utiliser pour créer un volume ReFS:

https://blogs.technet.Microsoft.com/filecab/2012/12/06/using-the-Storage-pools-page-in-Server-Manager-to-Create-Storage-Spaces/

https://blogs.technet.Microsoft.com/canitpro/2013/05/01/Step-by-Step-Deploying-REFS/

(Anglais, Italien, Allemand, Espagnol, Portugais - du Brésil)



ReFS vs NTFS: différences et comparaison des performances
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