ReFS：微軟新一代檔案系統問世

在這次Windows Server 2012的眾多更新中，儲存服務是一大重點，而檔案系統又是其中最重要、最根本的一個環節。檔案系統是Server 2012的一大變革，繼歷史悠久的NTFS檔案系統之後，微軟終於又推出一種全新檔案系統一彈性檔案系統ReFS（Resilient File System）。相較於NTFS，ReFS從架構到功能都有新特色，擁有更大的擴展性，存取機制與資料完整性也全面翻新，並與NTFS保有一定程度的延續性。

更大的擴展性

ReFS的擴展性較NTFS大幅提高，理論上允許的單一Volume容量從NTFS的16EB提高到256ZB，增加了26萬多倍；實際部署的單一Volume大小，從NTFS的256TB提高到16EB，也提高了6.5萬多倍；ReFS理論上的單一檔案最大規模與NTFS同樣是16EB；每個目錄允許的檔案數量，從NTFS的232個提高到264個。

雖然實務部署上的檔案系統空間使用，不太可能會到達前述理論上的最大值，不過ReFS更大的理論上限，仍有助於提供更大的擴展潛力。

全新存取機制與資料完整性架構

一般而言，NTFS屬於日誌型檔案系統（Journaling File System），檔案系統發生變化時（資料新增或異動），相關訊息將先被寫入日誌區域，然後再把資料寫入主要檔案系統區域，當檔案系統發生故障時，可透過日誌來修復、並維持資料一致性。

而ReFS則改用Allocation-on-Write的存取機制，也就是其他廠商所稱的Copy-on-write架構，更新或異動的資料將被寫到檔案系統中空的區塊位置，而不會覆蓋既有已寫入資料的區塊，藉此可改善資料完整性，並避免意外導致作業中斷時，需耗費長時間進行檔案系統檢查與修復的問題。除了ReFS以外，IT業界先前已有ZFS與Btrfs等檔案系統，也是採用Copy-on-write架構。

為了確保資料的完整性，ReFS內含有多種錯誤偵測與自動修復機制，所有metadata都含有64位元checksums，並利用新的Integrity工具取代過往的chkdsk，來執行磁碟掃描與修復作業。

延續性與限制

ReFS沿用了許多NTFS的功能，如BitLocker加密、ACL存取控制、VSS快照、符號連結（Symbolic Link），目錄連接（junction point）、Volume連接（mount point）等。但也拿掉了許多NTFS既有的功能，如命名串流（named streams）、object ID、8.3格式檔案名稱（short names）、壓縮、檔案層級加密、hard links、擴充屬性（extended attributes）與配額（quotas）等。

ReFS存在一些重要限制，包括：

●  無法將既有的NTFS磁碟區直接轉換為ReFS格式，只能在兩種檔案系統間以手動方式搬移與複製資料。

●  ReFS不能作為開機磁碟區，這意味著Server 2012的系統，必須混合使用NTFS與ReFS兩種檔案系統，並以NTFS檔案系統磁碟區來開機。

●  ReFS不適用於移動儲存媒體（外接硬碟或USB隨身碟）。

●  ReFS本身並未含有重複資料刪除功能，也無法與Server 2012新增的重複資料刪除功能併用（Server 2012的重複資料刪除功能，僅適用於NTFS檔案系統磁碟區）。

●  ReFS本身未內含可寫入的快照功能，不過用戶應可透過其他工具軟體，直接從ReFS底層的Storage Space虛擬磁碟，來建立可寫入的快照。

Windows Server 2012提供全新邏輯磁碟管理機制

如同過往，Windows，Server 2012的儲存管理，也是分為邏輯磁碟管理與檔案系統兩個層級，先利用邏輯磁碟管理工具初始化與分割實體磁碟、建立磁碟區，然後再將磁碟區格式化為特定的檔案系統。

Server 2012不僅擁有新的ReFS檔案系統，也擁有全新的邏輯磁碟管理工具，採用了儲存池（storage pool）概念，先將多個實體磁碟裝置組成1個或數個儲存池，然後再於儲存池上建立稱為Storage Space的虛擬磁碟（Virtual Disk）。

透過儲存池的管理方式，管理者可將底層所有實體硬碟組成一或數個大型儲存單元，然後再統一調派這些實體硬碟空間、構成需要的Storage Space，無論擴充或管理上都更為方便，只要將新硬碟加入儲存池中，即可使用新的空間。

建立儲存池時，可為硬碟指定三種屬性：Datastore（加入儲存池作為可用空間）、Manual（暫時保留此硬碟的使用，直到管理者指定為止），Hot spares（用來接替儲存池中故障硬碟的預備硬碟）。

而在建立Storage Space時，則可選擇採用簡單、鏡像或Parity（分別相當於RAID 0、1、5）等三種資料冗餘模式，然後再選擇Fixed或Thin兩種空間配置（provisioning）模式—選擇Fixed provisioning系統會立即將指定的儲存池容量，預先配置給該storage space；若選擇Thin provisioning，則是視實際寫入的資料量來分配storage space占用容量。

建立好storage space後，便能選擇將其格式化為NTFS或ReFS檔案系統磁碟區。

相關報導請參考「Windows Server 2012：微軟的大逆襲」