ReFS im Detail

Um die On-Disk-Strukturen und ihre Manipulation kümmert sich die On-Disk-Storage-Engine, die eine generische Key-Value-Schnittstelle zur Verfügung stellt. Die darüberliegende Schicht setzt dies in Dateien und Verzeichnisse um. Die Storage-Engine selbst verwendet zur Organisation ausschließlich B+-Bäume, so dass letztendlich alle Informationen auf der Festplatte in B+-Bäumen organisiert werden. Dabei kommen auch verschachtelte Strukturen zum Einsatz, also in B+Bäume eingebettete B+-Bäume.

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Zudem unterstützt die neue Engine sogenannte "Tabellen", nummerierbare Sätze von Schlüssel-Wert-Paaren, die meist über eine eindeutige ID verfügen, über die sie aufgerufen werden können und in einer speziellen Objekttabelle organisiert sind.

Diese einheitliche Struktur soll das System erheblich vereinfachen und den notwendigen Code reduzieren. Zugleich soll der Ansatz für eine hohe Skalierbarkeit sorgen.

B+-Bäume für Dateien und Verzeichnisse

Verzeichnisse werden in Form von Tabellen abgebildet, die ihrerseits B+-Bäume verwenden und daher gut skalieren sollen, so dass sie sehr groß werden können.

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Dateien werden als Tabellen, eingebettet in eine Zeile des übergeordneten Verzeichnisses, umgesetzt. Die Zeilen dieser Tabelle enthalten dann verschiedene Dateiattribute.

  • Struktur von ReFS
  • Einheitliches API für NTFS und ReFS
Struktur von ReFS

Die eigentlichen Daten werden als Embedded-Stream-Table, bestehend aus Offset-Mappings und optionalen Prüfsummen, abgebildet. Das soll sicherstellen, dass Dateien und Verzeichnisse sehr groß werden können, ohne dass sich dies negativ auf die Leistung auswirkt. So sollen die Begrenzungen von NTFS überwunden werden.

Andere globale Attribute-Strukturen innerhalb des Dateisystems wie beispielsweise ACLs (Access Control Lists) werden wiederum als Tabelle innerhalb der Objekttabelle dargestellt.

Um die Zuteilung des eigentlichen Speicherplatzes kümmert sich ein hierarchischer Verteiler, der freien Speicherplatz in Form von Tabellen mit freien Speicherbereichen darstellt. Um eine hohe Skalierbarkeit zu gewährleisten, gibt es drei solcher Tabellen: große, mittlere und kleine Zuteiler. Sie unterscheiden sich in der Größe der von ihnen verwalteten Speicherbereiche. Der mittlere Zuteiler kümmert sich also um Speicherbereiche mittlerer Größe.

Erhöhte Robustheit

Während NTFS ein Journal über Transaktionen führt, um die Konsistenz des Dateisystems sicherzustellen, setzte ReFS auf einen als "Allocate-on-Write" bezeichneten Ansatz. Dies soll verhindern, dass es bei Änderungen von Daten im Falle eines Stromausfalls während des Vorgangs zur Beschädigung von Metadaten kommt, sogenannten Torn-Writes.

Daher werden bei ReFS Metadaten niemals direkt aktualisiert, sondern die neuen Daten an eine andere Stelle der Platte geschrieben. Darauf aufbauend, werden Transaktionen umgesetzt, und da die obere Schichte von ReFS von NTFS stammt, kann das neue Transaktionsmodell die bereits bestehende Wiederherstellungslogik nutzen.

ReFS alloziert Metadaten dabei so, dass Schreibzugriffe zusammenhängender Teile zusammengefasst werden, beispielsweise Stream-Allokationen, Dateiattribute und Dateinamen. So kommt es zu weniger, aber größeren I/O-Zugriffen, was die Geschwindigkeit erhöhen soll. Das ist auch für das Lesen von Daten hilfreich, da zusammenhängende Daten dicht beieinanderliegen.

Microsoft hat nach eigenen Angaben umfangreiche Tests des neuen Systems unter hoher Last durchgeführt. Das Ergebnis: ReFS ist robuster als jedes andere Dateisystem von Microsoft.

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 ReFS: Microsofts neues Dateisystem für Windows 8Unverwüstlich 
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Anonymer Nutzer 13. Jan 2017

Dein Hilfegesuch ist zwar schon älter, aber ich möchte Dir dennoch sagen, dass man einen...

Anonymer Nutzer 15. Okt 2012

Also ich habe Storage Spaces ausgiebig getestet und kann machen was ich will. Ich bekomme...

jow 04. Feb 2012

nun hab ich wieder warum noch "pi" als name herangezogen wurde.. wehen dem verfahren...

swissmess 31. Jan 2012

Musst ja nicht ReFS für deine Multimediaplatte einsetzen? Ausserdem hat man doch dafür...

bugmenot 24. Jan 2012

SPALTER!!!



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