System plików ReFS zastąpi w przyszłości stareńkiego NTFS
System plików NTFS, wciąż rozwijany przez Microsoft i uznawany za jeden z jego lepszych produktów, ma już prawie dwadzieścia lat. Czy da się to zrobić lepiej? Microsoft uważa, że tak i prezentuje jego następcę, czyli system ReFS. Minie jednak sporo czasu, zanim będzie sens z niego skorzystać w zaciszu domowym, przyda się jednak na stacjach roboczych i serwerach.
Mechanizm Storage Spaces to niemała rewolucja w świecie Windows. Dzięki niemu dane będą dużo bezpieczniejsze i łatwiej będzie można nimi zarządzać. Nie jest jednak kompletnym rozwiązaniem. Nie chroni przed uszkodzeniami samego systemu plików. Nie jest w stanie określić, które dane są tymi właściwymi, a które uszkodzonymi, jeżeli trzymamy te same dane w macierzy dysków. Microsoft ma jednak i na to rozwiązanie: system plików, który sam będzie się chronił.
ReFS (Resilient File System). Specyfikacja ReFS opublikowana przez Microsoft jest trudna do „przetrawienia” przez nie-specjalistę. Spróbuję więc nieco uprościć tekst źródłowy. Wybaczcie więc poniższą personifikację systemu plików i związane z tym uproszczenia, to świadomy zabieg, by móc jasno wszystko wyjaśnić.
ReFS by chronić swoje wewnętrzne struktury danych, metadane systemów plików i dane użytkownika, tworzy i przechowuje 64-bitowe sumy kontrolne zarówno dla danych, jak i metadanych. Algorytm opracowany jest tak, by nawet najmniejsza zmiana w znaczny sposób zmieniała sumę kontrolną. Za każdym razem, kiedy ReFS przetwarza metadane system plików, przeliczy on sumę kontrolną dla danych, które właśnie przetworzył i porówna ją z przechowywaną wartością. Podczas pracy dysku może wydarzyć się wiele problematycznych sytuacji. Dane mogą nigdy nie dotrzeć na nośnik lub na skutek błędu sprzętowego lub programowego trafić do niewłaściwej lokalizacji na dysku. Dane też mogą być uszkodzone nawet przy odczycie, jeżeli dysk twardy jest uszkodzony. W połączeniu z mechanizmem Storage Spaces, ReFS sprawdzi niezależnie sumy kontrolne wszystkich dysków mirrorujących dane w macierzy Storage Spaces. Dzięki temu będzie wiedział które dane są właściwe, a które uszkodzone. Będzie też sprawdzał, czy dysk nie jest uszkodzony i nie niszczy danych podczas odczytu: będzie cyklicznie dokonywał odczytu wszystkich danych i metadanych na woluminie, weryfikował poprawność sum kontrolnych i naprawiał ewentualne uszkodzenia danych.
ReFS ma również chronić woluminy przed nieoczekiwaną awarią zasilania, która może być problematyczna, jeżeli w momencie awarii dane były zapisywane na dyski. ReFS zrywa z archaicznymi metodami NTFS, które nadpisują istniejące metadane. ReFS będzie je tworzył w nowej lokalizacji na dysku, przez co w razie awarii żaden sektor danych nie ulegnie bezpowrotnemu uszkodzeniu. ReFS, podobnie jak NTFS, będzie też radził sobie z danymi nieodwracalnie zniszczonymi, odpowiednio je oznaczając, ale, co ważne, bez przerwy w pracy dysku.
ReFS nie jest jednak zupełnie czymś nowym. Bazuje w znacznej mierze na NTFS, posiada jego API, metody przetwarzania danych, tworzenia pamięci podręcznej i ochrony danych. To, co się zmieniło, to sterownik najniższego poziomu, decydujący o rozmieszczaniu danych na dysku.
Kiedy będziemy mogli sprawdzić działanie ReFS? Nieprędko. Po pierwsze, póki co, ów system plików ma sens wyłącznie w serwerach obsługujących „ruchliwe” bazy danych. Do domu ReFS nie ma sensu, chyba, że już teraz korzystasz, na przykład, z macierzy RAID. Dodatkowo, Windows 8 nie będzie go obsługiwał. ReFS pojawi się wraz z Windows Server 8, przy czym ów system nie będzie mógł się uruchamiać z dysku sformatowanego tym systemem plików, a partycje NTFS nie będą mogły być konwertowane do ReFS.
ReFS w swojej pełnej krasie zadebiutuje, najprawdopodobniej, wraz z Windows 9 i Windows Server 9. Nie wszystko jeszcze w nim działa. Na przykład, w specyfikacji brakuje „hard links”, czyli czegoś, co jest obecne we wszystkich nowoczesnych systemach plików. Dzięki nim pojedynczy plik może mieć wiele nazw i egzystować w kilku ścieżkach dostępu. To właśnie dzięki temu funkcjonują Biblioteki w Windows Vista i nowszych. Brakuje też wielu standardów jeśli chodzi o szyfrowanie, kompresje, brakuje kompatybilności z DOS-em i OS/2 (aczkolwiek to chyba się już nie pojawi, mimo iż jest wciąż obecne w NTFS).
Mimo tych braków, ReFS nie jest traktowany jako wersja rozwojowa. Microsoft zapewnia, że przedsiębiorstwa, które rozumieją zalety i wady ReFS i które zdecydują się, posiadając tę wiedzę, na niego, mogą liczyć na stabilny, dobrze przetestowany system, który w przyszłości stawi czoła Oracle ZFS i linuksowemu btrfs.