Как изменить формат накопителя с FAT32 и NTFS на ReFS?

Первые наработки файловой системы ReFS появились в 2012 году непосредственно в Windows Server 2012. Сейчас же технология наблюдается в операционных системах Windows 8 и 10, как замена NTFS. Необходимо разобраться, в чем ReFS лучше других файловых системах и можно ли е применять на домашних компьютерах.

Особенности файловой системы ReFS

Большинство новшеств ReFS лежит в области создания структур файлов и папок, и управления ими. Эти функции реализованы с целью автоматического исправления ошибок, обеспечения высокой масштабируемости и работы в режиме Always Online  (постоянного подключения). Папки в файловой системе ReFS структурированы в виде таблиц с файлами в качестве записей, которые в свою очередь могут обладать собственными атрибутами, организованными в виде подтаблиц, реализую иерархическую древовидную структуру B+-деревьев, знакомую нам по базам данных. Свободное место на дисках также организовано в таблицах.

При разработке ReFS преследовались следующие цели:

  • Обеспечение максимальной совместимости с существующими функциями NTFS, и избавление от ненужных, которые усложняют систему
  • Верификация и автоматическое исправление данных.
  • Масштабируемость.
  • Гибкость архитектуры с использованием функции Storage Spaces, которая собственно и была задумана для ReFS.

Основные возможности ReFS

  • Увеличенные лимиты на размер разделов, директорий и файлов (таблица ниже)
  • Целостность метаданных с контрольными суммами.
  • Специальная методика записи на диск — Integrity streams, обеспечивающая дополнительную защиту данных при повреждении части диска.
  • Новая модель транзакций «allocate on write» (copy on write)
  • Disk scrubbing – технология чистки диска в фоновом режиме
  • Возможность организации пулов хранения, которые могут применяться в виртуализации, в т.ч. для обеспечения отказоустойчивости виртуальных машин и балансировки нагрузки.
  • Для повышения производительности используется сегментация последовательных данных (data sriping)
  • Спасение данных вокруг повреждённого участка на диске.

Ограничения файловой системы ReFS

Максимальный размер файла 264-1 байт
Максимальные размер тома 278 байт при размере кластера 16 КБ
Максимальное количество файлов на томе/в директории 264
Максимальная длина имени файла 32000 символов Unicode
Максимальная длина пути к файлу 32000
Максимальный размер любого пула хранения 4 ПБ
Количество пулов хранения в системе Не ограничено

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.

Включить файловую систему ReFS в Windows 10

1. Нажмите Windows Key + R на клавиатуре, чтобы запустить приглашение «Выполнить». Введите 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.

Включить файловую систему ReFS в Windows 10

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.

Включить файловую систему ReFS в Windows 10

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.

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

Преимущества и недостатки формата ReFS

Такая файловая система имеет массу преимуществ. Однако они, так как и на начальном этапе становления NTFS, достаточно шаткие.

Среди преимуществ ReFS стоит выделить:

  • Каталогизированное расположение файлов;
  • Отказоустойчивость, которая реализована фоновыми процессами восстановления и журналирования. Однако, вместе с тем, это качество является и недостатком. По сути, если накопитель выйдет из строя, никаких инструментов для его восстановления вы не найдёте.
  • Автоматическое исправление ошибок и повреждений файлов.
  • Копирование, запись и перемещение файлов больших размеров.
  • Поддержка символьных ссылок.
  • Высокая скорость передачи данных.
Читайте также:  Когда нужно переходить с файловой базы 1С на SQL?

Среди недостатков данной системы стоит выделить:

  • Несовместимость с операционными системами Windows 7 и ниже;
  • Отсутствие программ для конвертирования;
  • Фиксированный размер кластера в 67 Кб;
  • Нет квотирования;
  • Отсутствие дедубликации (файлы будут копироваться по 2 и больше экземпляров).

И хотя преимущества значительные, однако файловая система NTFS ещё несколько лет будет занимать лидирующую позицию. Если же у вас установлена ОС Windows 8/8.1 или Windows 10, можно отформатировать один накопитель и протестировать ReFS.

Форматируем флешку в ReFS

Чтобы отформатировать накопитель в ReFS, необходимо внести изменения в редакторе реестра. Для этого жмём «Win+R» и вводим «regedit».

Откроется редактор реестра. Переходим по ветке «HKEY_LOCAL_MACHINE», «SYSTEM»,

Жмём на разделе правой кнопкой мыши и выбираем «Создать», «Параметр DWORD». Называем параметр «RefsDisableLastAccessUpdate» и задаём значение «1».

В разделе «Control» этой же ветки, стоит создать новый раздел. Называем его «MiniNT». В нём создаем параметр DWORD с названием «AllowRefsFormatOverNonmirrorVolume» и значением «1».

Перезагружаем ПК, чтобы изменения вступили в силу.

Также отформатировать накопитель можно с помощью консоли Disk Management. Для этого нужно ввести команду «format e:/fs:refs», а после нажать «Yes».

Использовать данную систему рекомендуется только для тестирования, так как ReFS находится на стадии разработки и могут возникнуть различные проблемы.

Основные функции:

  1. Целостность метаданных с контрольными суммами.
  2. Integrity streams: метод записи данных на диск для дополнительной защиты данных при повреждении части диска.
  3. Транзакционная модель «allocate on write» (copy on write).
  4. Большие лимиты на размер разделов, файлов и директорий.
  5. Организация пулов и виртуализация для более простого создания разделов и управления файловой системой.
  6. Сегментация последовательных данных «data sriping» для повышения производительности, избыточная запись для отказоустойчивости.
  7. Поддержка техники чистки диска в фоновом режиме «disk scrubbing» для выявления скрытых ошибок.
  8. Спасение данных вокруг повреждённого участка на диске.
  9. Общие пулы хранения данных между машинами для дополнительной отказоустойчивости и балансировки нагрузки.
  10. Совместима с набором широко используемых функций «NTFS».
  11. Верификация и автоисправление данных.
  12. Максимальная масштабируемость.
  13. Невозможность полного отключения файловой системы за счёт изоляции сбойных участков.
  14. Гибкая архитектура с использованием функции «Storage Spaces», которая задумана и реализована специально для «ReFS».

В дополнение, «ReFS» унаследует многие функции и семантики «NTFS», включая шифрование «BitLocker», списки контроля доступа «ACL», журнал «USN», уведомления об изменениях, символьные ссылки, точки соединения «junction points», точки монтирования «mount points», точки повторной обработки «reparse points», снимки тома, «ID» файлов и «oplock».

Конечно же, данные с «ReFS» будут доступны для клиентов через те же «API», которые используются сегодня во всех операционных системах для доступа к разделам «NTFS».

Особенности «ReFS»

Контрольные суммы теперь используются для метаданных по умолчанию, также их применяют и к данным отдельных файлов. Так, в процессе чтения\записи, осуществляется верификации «на лету». Когда ФС обнаружит повреждение файлов, то моментально удалит записи без перезагрузки компьютера. То есть, «ReFS» теперь самостоятельно себя корректирует при появлении ошибок.

«ReFS» обеспечивает более высокую надежность сохранения информации, по сравнению со старой ФС. Для хранения файлов и метаданных используются «B+-деревья». Размеры, количество разделов и файлов теперь ограничены максимальным 64-битным значением. Пустое пространство хранится в трех разных таблицах, разбитых по объемам фрагментов (малых, средних, больших). Названия файлов и пути пишуться в «Unicode», они не должны превышать 32 килобайта, то есть название файла можно указывать в 30 тысяч знаков.

Защита от отключения питания. Допустим вы прописываете новое имя файла (или другие метаданные), пропало электричество и вы не успели их сохранить. В «NTFS» — файл будет поврежден, так как вы меняете метаданные напрямую. Но «ReFS» всего лишь делает копию метаданных, и не меняет основные пока не произойдет сохранение, особенность работы функции «Copy-on-write».

Технология «Storage Spaces» — это функция виртуализации носителей. Она позволяет создать единое пространство из нескольких физических дисков на одном ПК или нескольких по локальной сети. Также есть возможность настроить «зеркалирование» как RAID массивах.

Преимущества ReFS

Файловая система ReFS появилась в 2012 году для Windows Server. Последующие версии серверных операционных систем Microsoft также комплектуются данной файловой системой, что определяет её спектр использования – пулы серверных носителей, объединённые в единое дисковое пространство.

Для этих целей, ReFS предоставляет следующие преимущества:

  • Использование технологии постоянной проверки контрольных сумм, что позволяет обнаруживать и исправлять проблемы с некорректно работающими данными. Данное преимущество значительно повышает надежность и защиту данных от повреждения.
  • Размер одного тома в ReFS ограничен 262144 экзабайтами, в то время как NTFS ограничивается лишь шестнадцатью.
  • Путь к файлу в ReFS ограничивается 32768 символами. Для сравнения, в NTFS данное значение составляет 255 символов.
  • Приблизительное максимально возможное количество файлов в папке на ReFS составляет 18 триллионов. В NTFS данный показатель равен чуть более четырех миллиардов.
  • Возможность быстрого масштабирования данных без снижения производительности.
  • Любые изменения метаданных в ReFS создают новые копии, которые связываются с конкретным файлом только после перезаписи метаданных на носитель. Технология «Copy-on-write» минимизирует риск повреждения информации в ходе переноса или любых других манипуляций.
  • Повышенная производительность и безопасность отлично подходит для процесса клонирования виртуальных машин. Это позволяет добиваться более быстрого создания фиксированных VHD, на работу с которыми уходит в разы меньше времени.
  • Продвинутая работа с зеркальными томами. Файловая система ReFS позволяет быстро восстанавливать поврежденную информацию на зеркальном томе.
  • Выявление и исправление ошибок в реальном времени, не только надежно и безопасно, также данная технология позволяет полностью избавиться от нужды проверки файловой системы утилитами вроде chckdsk, поскольку файловая система ведет постоянный анализ самой себя.
Читайте также:  Не работает интернет после обновления Windows 7

Помимо этого, ReFS также, как и NTFS поддерживает работу с шифрованием Bitlocker, хотя другие методы шифрования все равно остаются недоступными для файловых систем в ReFS.

Более детально узнать про шифрование можно в статье «Шифрование файлов и папок в Windows».

Большинство функций NTFS в данный момент реализованы в ReFS, но некоторые из них пока остаются недоступными.

ReFS не поддерживает:

  • Сжатие файловой системы
  • Жесткие ссылки
  • Транзакции
  • Укороченные имена (необходимы для работы со старым ПО)
  • Квоты
  • Уровни хранилища
  • Дедупликацию информации

Помимо этого, ReFS не может использоваться на съемных носителях, а также не обладает функцией дополнительных атрибутов и индикаторов объектов.

REFS и NTFS — сходства и различия

Давайте теперь взглянем на функции новой операционной системы REFS — чем она похожа на NTFS, а в чём есть существенные отличия.

Основные преимущества REFS

— Максимальный размер тома — 262144 экзабайта (в NTFS — 16 экзабайт) — Максимальная длина пути к файлу — 32768 символов (в NTFS — 255) — Максимальное число файлов в каталоге — 18 446 744 073 709 551 616 — Максимальное число каталогов в томе — 18 446 744 073 709 551 616 — Максимальный размер любого пула носителей — 4 ПБ — Максимальное число пулов носителей в системе — Не ограничено — Максимальное число пространств в пуле носителей — Не ограничено — Благодаря использованию B+-деревьев для хранения данных поиск по системе происходит значительно быстрее — Улучшенная защита от потери данных

Общие функции в NTFS и REFS

— Символические ссылки — Точки соединения — Точки подключения — Точки повторного анализа — Шифрование BitLocker — Offloaded Data Transfer (ODX) — Trim/Unmap — Дедупликация данных (Windows Server, и позже) — Поддержка общих томов кластера — Поддержка отказоустойчивого кластера — Списки управления доступом — Журнал USN — Уведомления об изменениях — Моментальные снимки томов — Идентификаторы файлов — Нежесткая блокировка — Разреженные файлы — Именованные потоки — Тонкая подготовка

Функции NTFS которых нет в REFS В зависимости от версии, полный функционал файловой системы REFS может отличаться. Что-то может появится, что-то могут убрать. Это нормально. Я приведу тот список отсутствующих функций REFS, которых нет на конец 2018 года. Возможно позднее ситуация изменится.

Совместимость REFS с операционными системами

На текущий момент файловая система ReFS существует в нескольких разных версиях, соответственно и совместимость между операционными системами отличается. Как правило, более новые версии операционных систем могут монтировать файловые системы, созданные с помощью более ранних версий ОС, а вот обратная совместимость не всегда работает. Некоторые функции могут быть несовместимы с набором функций операционной системы. Версия, размер кластера и другие особенности файловой системы можно посмотреть с помощью команды

fsutil fsinfo refsinfo volumename

Вот как-то так. Пока на этом всё, по возможности буду стараться дополнять статью последними данными.

Читайте также:  Windows не видит CD или DVD-дисковод. Что делать

Интересное по теме:

  • Как скачать для Windows 10 если система…
  • Как перевернуть экран в Windows 10
  • Как отключить все уведомления Windows 10
  • Ошибка 0x80240438 в Windows 10
  • Сброс настроек TCP/IP и DNS в Windows 10
  • Как перенести систему Windows с HDD на SSD

Производительность ReFS

Разработчики не ставили цель создать более производительную файловую систему. Они сделали более оптимизированную систему.

Например, при использовании с массивом, ReFS поддерживает оптимизацию уровней в режиме реального времени. У вас собран пул из накопителей, состоящий из двух дисков. Первый диск подобран с расчетом на высокую скорость работы, быстрый доступ к данным. Второй диск подобран с критерием надежности, под долговременное хранение данных. В фоновом режиме ReFS автоматически переместит большие куски данных на более медленный диск, обеспечив тем самым надежность сохранения данных.

В Windows Server 2016 разработчики добавили инструмент, обеспечивающий повышение производительности с помощью определённых функций виртуальных машин. Например, ReFS поддерживает копирование блоков, что ускоряет процесс копирования виртуальных машин и операций слияния контрольных точек. Чтобы создать копию виртуальной машины, ReFS создает новую копию метаданных на диске и указывает ссылку на скопированные данные на диске. Это сделано для того, чтобы с помощью ReFS несколько файлов могли ссылаться на одни и те же базовые данные на диске. После того, как вы, поработав с виртуальной машиной, измените данные они записываются на диск в другое место, а исходные данные виртуальной машины остаются на диске. Это значительно ускоряет процесс создания копий и уменьшает нагрузку на диск.

ReFS поддерживает “Sparse VDL” (разряженные файлы). Разряженный файл – это файл, в котором последовательность нулевых байтов заменена информацией об этой последовательности (список дыр). Дыры – определенная последовательность нулевых байт внутри файла, не записанных на диск. Сама информация о дырах хранится в метаданных файловой системы.

Технология поддержки разряженных файлов позволяет быстро записывать нули в большой файл. Это значительно ускоряет процесс создания нового, пустого файла виртуального жесткого диска фиксированного размера (VHD). Создание такого файла в ReFS занимает несколько секунд, тогда как в NTFS подобная операция занимает до 10 минут.

Как форматировать диск или раздел в ReFS

Допустим, пользователь наплевал на недостатки и недоработки новинки. Бог с вами, друзья, приступим к разбору инструкции по форматированию раздела в ReFS. Подскажу одну вещь, если вдруг случится неприятность и раздел откажет, для восстановления можно использовать инструмент R-Studio.

Это интересно:

Как форматировать диск или раздел в ReFS

Как форматировать из FAT32 в NTFS без потери данных Какой размер кластера выбрать во время форматирования

Для форматирования достаточно проделать следующую процедуру:

  1. Открываем «Этот компьютер» и нажимаем правой кнопкой мышки по нужному разделу;
  2. В контекстном меню жмём пункт «Форматировать»;
  3. В открывшемся окне в поле «Файловая система» находим REFS;
  4. Нажимаем кнопку «Начать» и ждём.

То же самое можно проделать, используя командую строку, где поочередно надо вводить такие команды:

Как форматировать диск или раздел в ReFS
  1. diskpart – утилита для работы с дисками;
  2. lis vol – отобразить все разделы компьютера;
  3. sel vol 3 – где 3 номер нужного тома;
  4. format fs=refs – форматирование в нужную файловую систему.

Скорость работы

Ввиду того, что речь идет о Beta, замеров производительности ФС не проводилось. С точки же зрения архитектуры ФС можно сделать кое-какие выводы. При копировании более 70 тыс. файлов на ReFS, это создало B+-дерево «Каталога» размером в 4 уровня: «корень», промежуточный уровень 1, промежуточный уровень 2, «листья».

Таким образом, для поиска атрибутов папки (при условии кэширования корня дерева) требуется 3 чтения блоков по 16КБ. Для сравнения, на NTFS эта операция займет одно чтение размером 1-4КБ (при условии кэширования карты расположения $MFT).

Поиск атрибутов файла по папке и имени файла в папке (небольшая папка в несколько записей) на ReFS потребует те же 3 чтения. На NTFS же уже потребуется 2 чтения по 1КБ или 3-4 чтения (если запись о файле находится в нерезидентном атрибуте «индекс»). В паках большего размера количество чтений NTFS растет намного быстрее, чем количество чтений, требуемых для ReFS.

Точно так же дела обстоят и для содержимого файлов: там, где рост числа фрагментов файла на NTFS приводит к перебору длинных списков, разнесенных по разным фрагментам $MFT, на ReFS это осуществляется эффективным поиском по B+-дереву.