ReFS erklärt: Das kann der mögliche Nachfolger von NTFS für Windows

Das Resiliant File System könnte NTFS in Windows 11 oder Windows 12 ablösen. Aktuell können wir davon aber noch nicht einmal booten.

Eine Analyse von Oliver Nickel veröffentlicht am 12. Mai 2023, 9:00 Uhr

ReFS kann in Windows Server bereits genutzt werden. (Bild: Pixabay.com/Pixabay-Inhaltslizenz)

Menschen, die Windows irgendwann in ihrem Leben genutzt haben, werden bewusst oder unbewusst auch mit dem speziell dafür entwickelten Dateisystem gearbeitet haben. Das New Technology File System, kurz NTFS, ist nämlich inzwischen ganz und gar keine neue Technologie mehr – seit 1993 arbeiten Windows-Systeme mit NT-Kernel damit. Da denkt sich selbst Microsoft: So langsam könnte es mal ein neues Dateisystem geben.

Hier kommt das Resilient File System ReFS ins Spiel. Microsoft hat das neue Dateisystem zunächst für Windows Server eingeführt. Mittlerweile arbeitet der Konzern offenbar auch an einer richtigen Implementation für Windows 11 und dessen noch unangekündigten Nachfolger. Früher oder später soll ReFS wohl NTFS ablösen.

Übrigens: Auch ReFS ist eigentlich nicht neu. Es wurde bereits im Januar 2012 mit dem damaligen Windows Server 2012 und Windows 8 vorgestellt. Aber letztlich sollte es nur auf Windows Server Verbreitung finden. Dort können User es etwa für Datenpartitionen und -laufwerke und als Alternative zu NTFS verwenden.

Mirror-Accelerated Parity

ReFS implementiert einige Funktionen, die teilweise in unterschiedlichen Formen auch bei anderen Dateisystemen wie ZFS (Oracle) und BTRFS für Linux zu finden sind und generell Schwächen von älteren Dateisystemen wie NTFS und FAT ausgleichen sollen. Der Fokus von ReFS liegt, wie der Name vermuten lässt, auf Robustheit der Daten auf dem Laufwerk. Gleichzeitig soll aber auch die Leistungsfähigkeit des Laufwerks nicht signifikant beeinträchtigt werden.

• 

Vergleich zwischen ReFS und NTFS (Bild: Microsoft)

Ein interessantes Konzept in ReFS ist deshalb die Mirror-Accelerated Parity, die zwei Konzepte der Datensicherheit und -redundanz miteinander verbindet: die Datenspiegelung und die Datenparität. Eine Spiegelung erfordert keine großartigen weiteren Berechnungen seitens der Hardware, ist aber nicht sehr speicherplatzeffizient. Schließlich benötigen gespiegelte Daten doppelt so viel Kapazität, die von Kunden am Ende nicht effektiv genutzt werden kann.

Deshalb gibt es Konzepte wie die Parität, bei der aus den Daten mehrerer Laufwerke eine Parität berechnet und auf einem separaten Laufwerk gespeichert werden kann. Sollte nun eines der Quelllaufwerke ausfallen, können dessen Dateien aus der Parität und den Daten der anderen Laufwerke wieder errechnet werden. Ein Beispiel dafür ist Raid 5, das die Speicherplatzeffizienz von maximal 50 Prozent auf mindestens zwei Drittel verbessert – also ein Paritätslaufwerk für zwei Datenlaufwerke.

Allerdings kostet die Paritätsberechnung, die normalerweise parallel zum Lesen und Schreiben von Dateien erfolgt, merklich Ressourcen. Datenraten sind deshalb oft geringer. Mirror-Accelerated Parity teilt ein Laufwerk deshalb in zwei Teile auf: einen Part mit gespiegelten und einen Part mit Paritätsdaten.

Werden nun Daten geschrieben, dann werden sie zunächst recheneffizient und schnell gespiegelt. Nach einer gewissen Zeit verschiebt ReFS diese zuvor gespiegelten Dateien in den mittels Parität geschützten Teil. Der gespiegelte Teil des Laufwerks dient also als eine Art schnellerer Zwischenspeicher, der ältere Dateien später in den Massenspeicher mittels Parität schreibt.

Das ist aber nicht die einzige Eigenheit von ReFS.