Microsoft의 새로운 ReFS 파일 시스템은 원래 Windows 2012를 실행하는 서버에 나타났습니다. 나중에 Windows 10에 포함되었으며 디스크 풀의 저장소 공간 기능의 일부로만 사용할 수 있습니다. Windows Server 2016에서 Microsoft는 ReFS 파일 시스템 작업을 크게 개선할 것을 약속합니다. 또한 인쇄된 소문에 따르면 ReFS가 Windows라고 하는 새 버전의 Windows 10에서 오래된 NTFS 파일 시스템을 대체할 수 있습니다. 10 Pro(고급 PC용).
그러나 ReF는 정확히 무엇이며 현재 사용되는 NTFS 파일 시스템과 어떻게 다르며 어떤 이점이 있습니까?
간단히 말해서 내결함성 파일 시스템으로 설계되었습니다. ReFS는 코드로 구축된 새로운 파일 시스템이며 본질적으로 재설계되고 개선된 NTFS 파일 시스템입니다. 여기에는 정보 저장의 안정성 향상, 스트레스 모드에서의 안정적인 작동, 파일, 볼륨, 디렉토리의 크기, 볼륨 및 디렉토리의 파일 수는 64비트 숫자 문자 크기로만 제한됩니다. 이 크기의 최대값, 최대 파일 크기는 16엑비바이트, 볼륨 크기는 1요비바이트입니다.
현재 ReFS는 NTFS를 대체하지 않습니다. 장점과 단점이 있습니다. 그러나 NTFS에서와 같이 디스크를 포맷하고 새 Windows 복사본을 설치할 수는 없습니다.
ReFS는 메타데이터에 체크섬을 사용하고 데이터 파일에도 체크섬을 사용할 수 있습니다. 파일을 읽거나 쓸 때마다 ReFS는 체크섬이 올바른지 확인합니다. 이는 파일 시스템 자체에 손상된 데이터를 즉시 감지할 수 있는 도구가 있음을 의미합니다.
ReFS는 저장소 공간과 통합됩니다. ReFS 사용 미러링을 구성한 경우 Windows는 파일 시스템 손상을 쉽게 감지하고 미러링된 데이터를 손상된 디스크에 복사하여 자동으로 복구할 수 있습니다. 이 기능은 Windows 10 및 Windows 8.1 모두에서 사용할 수 있습니다.
ReFS가 손상된 데이터를 감지하고 필요한 데이터 복사본을 복구에 사용할 수 없는 경우 파일 시스템은 디스크에서 손상된 데이터를 즉시 제거할 수 있습니다. NTFS와 달리 시스템 재부팅이 필요하지 않습니다.
ReFS는 파일을 읽을 때 파일의 무결성을 검사하는 것 이상을 수행합니다. 디스크의 모든 파일을 정기적으로 검사하고 손상된 데이터를 식별 및 수정하여 데이터 무결성을 자동으로 검사합니다. 이 경우 디스크를 확인하기 위해 주기적으로 chkdsk 명령을 실행할 필요가 없습니다.
새로운 파일 시스템은 또한 다른 방식으로 데이터 손상을 방지합니다. 예를 들어 파일의 메타데이터를 업데이트합니다(파일 이름에도 불구하고). NTFS 파일 시스템은 파일 메타데이터를 직접 수정합니다. 이때 시스템 충돌(전원 끄기)이 발생하면 파일이 손상될 가능성이 높습니다. 메타데이터를 변경하면 ReFS 파일 시스템이 메타데이터의 새 복사본을 생성합니다. 파일 시스템은 이전 메타데이터를 덮어쓰지 않고 새 블록에 씁니다. 이렇게 하면 파일이 손상될 가능성이 제거됩니다. 이 전략을 "기록 중 복사"라고 합니다. 이 전략은 Linux의 ZFS 및 BtrFS와 같은 다른 최신 파일 시스템과 Apple의 새로운 APFS 파일 시스템에서 사용할 수 있습니다.
ReFS는 NTFS보다 더 현대적이며 훨씬 더 많은 양의 데이터와 더 긴 파일 이름을 지원합니다. 이것은 장기적으로 매우 중요합니다.
NTFS 파일 시스템에서 파일 경로는 255자로 제한됩니다. ReFS에서 최대 문자 수는 이미 인상적인 32,768자입니다. 현재 Windows 10에는 NTFS의 문자 요소를 비활성화하는 옵션이 있습니다. 이 제한은 ReFS 디스크 볼륨에서 기본적으로 비활성화되어 있습니다.
ReFS는 DOS 8.3 파일 이름을 지원하지 않습니다. NTFS 볼륨에서는 "CProgram Files", "CProgra`1" 폴더에 액세스할 수 있습니다. 이전 버전과의 호환성을 위해 필요합니다. 소프트웨어... ReFS에서는 우리가 익숙한 폴더를 찾을 수 없습니다. 그들은 제거됩니다.
NTFS가 지원하는 이론상 최대 데이터 양은 16엑사바이트이고 ReFS는 최대 262,144엑사바이트를 지원합니다. 이제 이 수치는 엄청난 것 같습니다.
개발자는 보다 효율적인 파일 시스템을 만드는 것을 목표로 하지 않았습니다. 그들은 보다 간소화된 시스템을 만들었습니다.
예를 들어, 어레이와 함께 사용하는 경우 ReFS는 실시간 수준 최적화를 지원합니다. 2개의 디스크 드라이브 풀이 조립되었습니다. 첫 번째 디스크는 고속으로 선택되고, 빠른 액세스데이터에. 두 번째 디스크는 장기 데이터 저장에 대한 신뢰성 기준으로 선택됩니다. 백그라운드에서 ReFS는 많은 양의 데이터를 더 느린 디스크로 자동으로 이동하여 데이터 보존의 안정성을 보장합니다.
Windows Server 2016에서 개발자는 가상 머신의 특정 기능을 사용하여 성능 향상을 제공하는 도구를 추가했습니다. 예를 들어 ReFS는 블록 복사를 지원하여 가상 머신 복사 및 체크포인트 병합 프로세스의 속도를 높입니다. 가상 머신의 복사본을 만들기 위해 ReFS는 디스크에 메타데이터의 새 복사본을 만들고 디스크에 복사된 데이터에 대한 링크를 제공합니다. 이는 여러 파일이 ReFS를 사용하여 디스크의 동일한 기본 데이터를 참조할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 가상 머신으로 작업한 후 데이터를 변경하면 다른 위치의 디스크에 기록되고 가상 머신의 원래 데이터는 디스크에 남아 있습니다. 이렇게 하면 복사본 생성 프로세스가 크게 빨라지고 디스크의 부하가 줄어듭니다.
ReFS는 "Sparse VDL"(희소 파일)을 지원합니다. 씬 파일은 0바이트 시퀀스가 해당 시퀀스에 대한 정보(구멍 목록)로 대체된 파일입니다. 구멍은 디스크에 기록되지 않은 파일 내부의 특정 0바이트 시퀀스입니다. 구멍 정보 자체는 파일 시스템 메타데이터에 저장됩니다.
희소 파일 지원 기술을 사용하면 큰 파일에 0을 빠르게 쓸 수 있습니다. 이렇게 하면 비어 있는 새 고정 크기 VHD(가상 하드 디스크) 파일을 만드는 프로세스가 크게 빨라집니다. ReFS에서는 이러한 파일을 만드는 데 몇 초가 걸리지만 NTFS에서는 최대 10분이 걸립니다.
위에서 설명한 모든 것이 좋은 것 같지만 NTFS에서 ReFS로 전환할 수는 없습니다. Windows는 NTFS가 필요한 ReFS에서 부팅할 수 없습니다.
ReFS에는 NTFS에서 사용할 수 있는 기술이 많이 부족합니다. 예를 들어 파일 시스템 압축 및 암호화, 하드 링크, 확장 속성, 데이터 중복 제거 및 디스크 할당량이 있습니다. 동시에 NTFS와 달리 ReFS는 전체 데이터 암호화 기술인 BitLocker를 지원합니다.
Windows 10에서는 ReFS로 디스크 파티션을 포맷할 수 없습니다. 새 파일 시스템은 데이터 손상을 방지하는 것이 주요 기능인 스토리지 시스템에서만 사용할 수 있습니다. Windows Server 2016에서는 ReFS로 디스크 파티션을 포맷할 수 있습니다. 이를 사용하여 가상 머신을 실행할 수 있습니다. 그러나 부팅 디스크로 선택할 수 없습니다. Windows는 NTFS 파일 시스템에서만 부팅됩니다.
마이크로소프트가 새로운 파일 시스템을 위해 어떤 미래를 준비하고 있는지는 불분명하다. 아마도 언젠가는 모든 Windows 버전에서 NTFS를 완전히 대체할 것입니다. 그러나 현재 ReFS는 특정 작업에만 사용할 수 있습니다.
새로운 운영 체제를 지원하기 위해 위에서 많은 것이 언급되었습니다. 단점과 장점이 설명되어 있습니다. 중지하고 요약할 것을 제안합니다. 어떤 목적으로 가능하며 ReFS를 사용해야 할 수도 있습니다.
Windows 10에서 ReFS는 저장소 공간 구성 요소와 함께만 적용할 수 있습니다. NTFS가 아닌 ReFS로 저장 드라이브를 포맷해야 합니다. 이 경우 데이터 저장의 신뢰성을 충분히 감상할 수 있습니다.
Windows Server에서는 디스크 관리 콘솔의 표준 Windows 도구를 사용하여 ReFS용 파티션을 포맷할 수 있습니다. 가상 서버를 사용하는 경우에는 반드시 ReFS용으로 포맷하는 것이 좋습니다. 그러나 부팅 디스크는 NTFS로 포맷해야 합니다. ReFS 파일 시스템에서 부팅하는 것은 Windows 운영 체제에서 지원되지 않습니다.
새로운 파일 시스템 ReFS 및 Windows 10| 2017-06-28 06:34:15 | 슈퍼유저 | 시스템 소프트웨어 | https: //사이트/미디어/시스템/이미지/new.png | Microsoft ReFS의 새로운 파일 시스템이 구식 NTFS를 대체하게 되었습니다 ReFS의 장점은 무엇이며 NTFS와 어떻게 다른가요? | refs, refs 또는 ntfs, refs windows 10, refs 파일 시스템, 새 파일 시스템, ntfs 시스템, ntfs 파일 시스템
스마트폰이 메모리 카드에서 프로그램을 실행하지 못하는 이유는 무엇입니까? ext4는 ext3과 근본적으로 어떻게 다릅니까? FAT 대신 NTFS로 포맷하면 플래시 드라이브가 더 오래 사용되는 이유는 무엇입니까? F2FS의 주요 문제점은 무엇입니까? 답은 파일 시스템 구조의 특성에 있습니다. 우리는 그들에 대해 이야기 할 것입니다.
파일 시스템은 데이터 저장 방식을 결정합니다. 사용자가 직면하게 될 제한 사항, 읽기 및 쓰기 작업의 속도, 드라이브가 오류 없이 작동하는 시간을 결정합니다. 이것은 특히 예산 SSD와 그 동생인 플래시 드라이브에 해당됩니다. 이러한 기능을 알면 시스템을 최대한 활용하고 특정 작업에 대한 사용을 최적화할 수 있습니다.
사소한 일을 해야 할 때마다 파일 시스템의 유형과 매개변수를 선택해야 합니다. 예를 들어, 가장 빈번한 파일 작업의 속도를 높이고 싶습니다. 파일 시스템 수준에서 이는 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 인덱싱은 빠른 검색을 제공하고 여유 블록을 미리 예약하면 자주 변경되는 파일을 쉽게 덮어쓸 수 있습니다. 데이터 사전 최적화 랜덤 액세스 메모리필요한 I/O 작업의 수를 줄입니다.
지연 쓰기, 중복 제거 및 기타 고급 알고리즘과 같은 최신 파일 시스템의 기능은 가동 시간을 연장하는 데 도움이 됩니다. TLC 메모리 칩, 플래시 드라이브 및 메모리 카드가 있는 저렴한 SSD와 특히 관련이 있습니다.
디스크 어레이의 여러 계층에 대해 별도의 최적화가 존재합니다. 예를 들어 파일 시스템은 볼륨을 오프라인으로 전환하지 않고도 경량 볼륨 미러링, 스냅샷 또는 동적 확장을 지원할 수 있습니다.
사용자는 기본적으로 운영 체제에서 제공하는 파일 시스템을 주로 사용합니다. 그들은 새 디스크 파티션을 거의 생성하지 않으며 설정에 대해 생각하는 경우도 적습니다. 권장 매개 변수를 사용하거나 미리 포맷된 미디어를 구매하기까지 합니다.
Windows 팬에게는 모든 것이 간단합니다. 모든 디스크 파티션의 NTFS 및 플래시 드라이브의 FAT32(또는 동일한 NTFS)입니다. NAS가 있고 그 안에 다른 파일 시스템이 사용되는 경우 대다수가 인식할 수 없습니다. 마치 블랙박스에 있는 것처럼 네트워크를 통해 연결하고 파일을 다운로드하기만 하면 됩니다.
Android가 설치된 모바일 가제트에서 ext4는 가장 자주 내부 메모리에 있고 FAT32는 microSD 카드에 있습니다. Apple의 경우 HFS +, HFSX, APFS, WTFS와 같은 파일 시스템의 종류는 전혀 중요하지 않습니다. Apple에게는 최고의 디자이너가 그린 아름다운 폴더와 파일 아이콘만 있습니다. Linux 사용자는 가장 다양한 선택을 할 수 있지만 Windows와 macOS 모두에서 운영 체제에 고유하지 않은 파일 시스템에 대한 지원을 추가할 수 있습니다. 자세한 내용은 나중에 설명합니다.
100개 이상의 다른 파일 시스템이 생성되었지만 관련성이 있는 파일 시스템은 12개가 조금 넘습니다. 그것들은 모두 특정 응용 프로그램을 위해 설계되었지만 대부분은 결국 개념적으로 관련되었습니다. 그들은 동일한 유형의 프리젠테이션 구조(메타) 데이터인 B-트리("바이 트리")를 사용하기 때문에 유사합니다.
다른 계층 시스템과 마찬가지로 B-트리는 루트 레코드에서 시작하여 최종 요소(파일 및 해당 속성에 대한 개별 레코드 또는 "잎")로 더 분기됩니다. 이러한 논리적 구조를 만드는 주요 목적은 수 테라바이트의 하드 드라이브 또는 훨씬 더 인상적인 RAID 어레이와 같은 대규모 동적 어레이에서 파일 시스템 개체 검색 속도를 높이는 것이었습니다.
B-트리는 동일한 작업을 수행할 때 다른 유형의 B-트리보다 훨씬 적은 디스크 액세스가 필요합니다. 이는 B-트리의 최종 개체가 계층적으로 동일한 높이에 있고 모든 작업의 속도가 트리의 높이에 비례하기 때문에 가능합니다.
다른 균형 잡힌 트리와 마찬가지로 B-트리는 루트에서 모든 잎까지 동일한 경로 길이를 갖습니다. 자라는 대신 더 많이 분기하고 너비가 더 커집니다. B-트리의 모든 분기 지점은 자식 개체에 대한 많은 참조를 저장하므로 더 적은 호출로 쉽게 찾을 수 있습니다. 많은 수의 포인터는 가장 긴 디스크 작업(임의 블록을 읽을 때 헤드 위치 지정)의 수를 줄입니다.
B-트리의 개념은 70년대에 공식화되었으며 그 이후로 다양한 개선을 거쳤습니다. NTFS, BFS, XFS, JFS, ReiserFS 및 많은 DBMS에서 한 가지 또는 다른 형태로 구현됩니다. 그들은 데이터 구성의 기본 원칙 측면에서 모두 사촌입니다. 차이점은 종종 매우 중요한 세부 사항과 관련이 있습니다. 관련 파일 시스템의 단점도 일반적입니다. 모두 SSD가 등장하기 전에도 디스크와 함께 작동하도록 만들어졌습니다.
솔리드 스테이트 드라이브는 점차 디스크 드라이브를 대체하고 있지만, 지금까지 그들은 그들에게 외계인, 상속된 파일 시스템을 사용하도록 강요받고 있습니다. 디스크 장치의 원리와 다른 원리인 플래시 메모리 어레이를 기반으로 합니다. 특히, 플래시 메모리는 쓰기 전에 지워야 하며, NAND 칩에서의 이러한 동작은 개별 셀 수준에서 수행될 수 없다. 전체적으로 큰 블록에만 가능합니다.
이 제한은 NAND 메모리에서 모든 셀이 블록으로 결합되고 각 블록에는 제어 버스에 대한 하나의 공통 연결만 있다는 사실 때문입니다. 우리는 페이징 조직의 세부 사항으로 들어가지 않고 전체 계층 구조를 그리지 않을 것입니다. 셀을 사용한 그룹 작업의 원리와 플래시 메모리 블록의 크기가 일반적으로 파일 시스템에서 처리되는 블록보다 크다는 사실이 중요합니다. 따라서 NAND 플래시가 있는 드라이브의 모든 주소와 명령은 FTL(Flash Translation Layer) 추상화 계층을 통해 변환되어야 합니다.
플래시 메모리 컨트롤러는 디스크 장치의 논리와 호환성을 제공하고 기본 인터페이스의 명령을 지원합니다. 일반적으로 FTL은 펌웨어에서 구현되지만 호스트에서 (부분적으로) 실행될 수 있습니다. 예를 들어 Plextor는 쓰기를 가속화하는 SSD용 드라이버를 작성합니다.
FTL 없이는 전혀 할 수 없습니다. 특정 셀에 1비트를 쓰기만 해도 전체 일련의 작업이 시작되기 때문입니다. 컨트롤러는 필요한 셀이 포함된 블록을 검색합니다. 블록을 완전히 읽고 캐시나 여유 공간에 쓴 다음 전체를 지운 다음 필요한 변경 사항으로 다시 작성합니다.
이 접근 방식은 군대의 일상 생활과 유사합니다. 한 병사에게 명령을 내리기 위해 상사는 일반 진형을 만들고 가난한 사람을 혼란에 빠뜨리고 나머지는 해산하도록 명령합니다. 이제 희귀한 NOR 메모리에서 조직은 spetsnaz였습니다. 각 셀은 독립적으로 제어되었습니다(각 트랜지스터에는 개별 접점이 있음).
컨트롤러는 플래시 메모리의 세대마다 밀도를 높이고 데이터 저장 비용을 줄이기 위해 제조 기술 프로세스가 감소하기 때문에 점점 더 많은 작업을 수행합니다. 기술 표준과 함께 칩의 예상 수명도 단축됩니다.
단일 레벨 SLC 셀이 있는 모듈에는 100,000번의 재작성 주기 및 그 이상의 리소스가 선언되었습니다. 그들 중 다수는 여전히 오래된 플래시 드라이브와 CF 카드에서 작동합니다. eMLC(엔터프라이즈급 MLC)는 10-20,000에서 20,000 범위의 리소스를 요구한 반면 일반적인 소비자-등급 MLC에서는 3-5,000으로 추정됩니다. 이러한 유형의 메모리는 리소스가 천 주기에 거의 도달하지 않는 더 저렴한 TLC에 의해 적극적으로 압박되고 있습니다. 플래시 메모리의 수명을 허용 가능한 수준으로 유지하려면 소프트웨어 조정을 통해 수행해야 하며 새로운 파일 시스템이 그 중 하나가 되고 있습니다.
처음에 제조업체는 파일 시스템이 중요하지 않다고 가정했습니다. 컨트롤러 자체는 최적의 방식으로 로드를 분배하여 모든 유형의 메모리 셀의 단기 어레이를 유지해야 합니다. 파일 시스템 드라이버의 경우 일반 디스크를 시뮬레이션하고 모든 액세스에서 자체적으로 저수준 최적화를 수행합니다. 그러나 실제로 다른 장치에 대한 최적화는 마술에서 가짜까지 다양합니다.
기업 SSD에서 내장 컨트롤러는 작은 컴퓨터입니다. 그것은 거대한 메모리 버퍼(1/2 기가 이상)를 가지고 있으며 불필요한 재작성 주기를 피하는 데이터 작업의 효율성을 향상시키는 많은 방법을 지원합니다. 칩은 캐시의 모든 블록을 정렬하고 지연 쓰기를 수행하고 즉시 중복 제거를 수행하고 일부 블록을 예약하고 백그라운드에서 다른 블록을 지웁니다. 이 모든 마법은 OS, 프로그램 및 사용자가 전혀 눈치채지 못한 채 발생합니다. 이와 같은 SSD를 사용하면 실제로 어떤 파일 시스템이 사용되는지는 중요하지 않습니다. 내부 최적화는 외부 최적화보다 성능과 리소스에 훨씬 더 큰 영향을 미칩니다.
예산 SSD(그리고 훨씬 더 많은 플래시 드라이브)에는 훨씬 덜 지능적인 컨트롤러가 장착되어 있습니다. 캐시가 잘리거나 없으며 고급 서버 기술이 전혀 사용되지 않습니다. 메모리 카드에서 컨트롤러는 너무 원시적이어서 전혀 존재하지 않는다고 주장되는 경우가 많습니다. 따라서 플래시 메모리가 있는 저렴한 장치의 경우 주로 특수 파일 시스템을 사용하여 외부 로드 밸런싱 방법이 적절합니다.
플래시 메모리 구성 원칙을 고려한 파일 시스템을 작성하려는 첫 번째 시도 중 하나는 JFFS(Journaling Flash File System)였습니다. 처음에 스웨덴 회사인 Axis Communications의 이 개발은 90년대에 Axis가 생산한 네트워크 장치의 메모리 효율성을 개선하는 데 중점을 두었습니다. JFFS의 첫 번째 버전은 NOR 메모리만 지원했지만 두 번째 버전에서는 이미 NAND와 친구가 되었습니다.
JFFS2는 현재 제한적으로 사용됩니다. 대부분 임베디드 시스템용 Linux 배포판에서 여전히 사용됩니다. 라우터, IP 카메라, NAS 및 사물 인터넷의 기타 일반에서 찾을 수 있습니다. 일반적으로 소량의 안정적인 메모리가 필요한 경우.
JFFS2에 대한 추가 개발 노력은 별도의 파일에 inode를 저장한 LogFS였습니다. 이 아이디어의 저자는 IBM Jorn Engel의 독일 부서 직원이자 Osnabrück Robert Mertens 대학의 교수입니다. LogFS의 소스 코드는 GitHub에서 사용할 수 있습니다. 마지막 변경이 4년 전에 이루어졌다는 사실로 판단하면 LogFS는 인기를 얻지 못했습니다.
그러나 이러한 시도는 또 다른 특수 파일 시스템인 F2FS의 출현에 박차를 가했습니다. 전 세계적으로 생산되는 플래시 메모리의 상당 부분을 차지하는 삼성물산이 개발했다. 삼성전자는 자사 및 타사용 낸드플래시 칩을 만들고 있으며, 기존 디스크 인터페이스가 아닌 근본적으로 새로운 인터페이스를 갖춘 SSD도 개발하고 있다. 플래시 메모리에 최적화된 특수 파일 시스템의 생성은 삼성의 입장에서 오래전부터 필요했습니다.
4년 전인 2012년, 삼성은 F2FS(Flash Friendly File System)를 만들었습니다. 아이디어는 좋았지만 구현이 부적절했습니다. F2FS를 생성할 때의 핵심 작업은 간단했습니다. 셀 다시 쓰기 작업의 수를 줄이고 부하를 최대한 균등하게 분산하는 것이었습니다. 이를 위해서는 같은 블록 내에서 동시에 여러 개의 세포를 조작해야 하며, 하나씩 강간해서는 안 됩니다. 이것은 OS의 첫 번째 요청에서 기존 블록을 즉시 다시 쓸 필요가 없지만 명령과 데이터를 캐싱하고 여유 공간에 새 블록을 추가하고 셀 삭제를 지연시킬 필요가 있음을 의미합니다.
오늘날 F2FS 지원은 이미 Linux(따라서 Android)에서 공식적으로 구현되지만 실제로는 특별한 이점을 제공하지 않습니다. 이 파일 시스템의 주요 기능(지연된 덮어쓰기)으로 인해 효율성에 대한 성급한 결론이 내려졌습니다. 오래된 캐싱 트릭은 F2FS가 몇 퍼센트(예상대로) 또는 몇 배가 아니라 수십 배의 명백한 이점을 보여준 초기 버전의 벤치마크를 속이기까지 했습니다. F2FS 드라이버가 컨트롤러가 방금 계획한 작업의 실행을 보고했을 뿐입니다. 그러나 F2FS의 실제 성능 향상이 작으면 동일한 ext4를 사용할 때보다 셀 마모가 확실히 적습니다. 저렴한 컨트롤러가 할 수 없는 최적화는 파일 시스템 자체 수준에서 수행됩니다.
F2FS는 괴짜에게 이국적인 것으로 인식됩니다. 삼성 자체 스마트폰도 여전히 ext4를 사용합니다. 많은 사람들이 이것이 ext3의 추가 개발이라고 생각하지만 이것은 완전히 사실이 아닙니다. 이것은 파일 장벽당 2TB를 깨고 단순히 다른 지표를 늘리는 것보다 더 큰 혁신입니다.
컴퓨터가 크고 파일이 작을 때는 주소 지정이 쉬웠습니다. 각 파일에는 특정 수의 블록이 할당되었으며 그 주소는 대응 테이블에 입력되었습니다. 이것이 ext3 파일 시스템이 작동하는 방식이며 오늘날에도 여전히 사용됩니다. 그러나 ext4에서는 근본적으로 다른 주소 지정 방식인 범위가 나타났습니다.
범위는 전체가 연속적인 시퀀스로 처리되는 개별 블록 집합으로 inode 확장으로 생각할 수 있습니다. 하나의 익스텐트는 중간 크기의 전체 파일을 포함할 수 있으며, 대용량 파일의 경우 12개 또는 2개의 익스텐트를 할당하기에 충분합니다. 이것은 4킬로바이트의 작은 블록 수십만 개를 처리하는 것보다 훨씬 더 효율적입니다.
쓰기 메커니즘 자체가 ext4에서 변경되었습니다. 이제 한 번의 요청으로 블록 배포가 즉시 발생합니다. 그리고 미리가 아니라 디스크에 데이터를 쓰기 직전입니다. 지연된 다중 블록 할당을 사용하면 ext3이 잘못한 불필요한 작업을 제거할 수 있습니다. 캐시에 완전히 들어가고 임시로 삭제되도록 예약된 경우에도 새 파일에 대한 블록이 즉시 할당되었습니다.
균형 잡힌 트리 및 수정 외에도 널리 사용되는 다른 논리 구조가 있습니다. 근본적으로 다른 유형의 조직을 가진 파일 시스템이 있습니다(예: 선형). 당신은 아마 그들 중 적어도 하나를 많이 사용합니다.
수수께끼를 맞춰보세요. 12살에 그녀는 살이 찌기 시작했고, 16살에는 어리석은 뚱뚱한 여자가 되었고, 32살에는 뚱뚱해져서 단순한 사람이 되었습니다. 그녀는 누구인가?
맞습니다. 이것은 FAT 파일 시스템에 대한 이야기입니다. 호환성 요구 사항은 그녀에게 나쁜 상속을 보장했습니다. 플로피 디스크에서는 12비트였고, 하드 디스크에서는 처음에는 16비트였으며, 오늘날까지 32비트로 내려왔습니다. 각 후속 버전에서 주소 지정 가능한 블록의 수가 증가했지만 본질적으로 아무 것도 변경되지 않았습니다.
여전히 인기 있는 FAT32 파일 시스템은 20년 전에 등장했습니다. 오늘날에는 여전히 원시적이며 ACL, 디스크 할당량, 백그라운드 압축 또는 기타 최신 데이터 최적화 기술을 지원하지 않습니다.
오늘날 FAT32가 필요한 이유는 무엇입니까? 호환성 목적으로만 동일합니다. 제조업체는 모든 OS가 FAT32 파티션을 읽을 수 있다고 생각합니다. 따라서 외장 하드 드라이브, USB 플래시 및 메모리 카드에 생성합니다.
스마트폰에 사용되는 MicroSD(HC) 카드는 기본적으로 FAT32로 포맷되어 있습니다. 이것은 응용 프로그램을 설치하고 내부 메모리에서 데이터를 전송하는 데 주요 장애물입니다. 이를 극복하려면 카드에 ext3 또는 ext4 파티션을 만들어야 합니다. 모든 파일 속성(소유자 및 액세스 권한 포함)을 해당 파일로 전송할 수 있으므로 모든 응용 프로그램이 내부 메모리에서 시작된 것처럼 작동할 수 있습니다.
Windows는 플래시 드라이브에 둘 이상의 파티션을 만들 수 없지만 이를 위해 Linux(최소한 가상 머신에서) 또는 논리적 파티션 작업을 위한 고급 유틸리티(예: MiniTool 파티션 마법사 무료)를 실행할 수 있습니다. 카드에서 ext3 / ext4가 있는 추가 기본 파티션을 찾은 Link2SD 응용 프로그램 및 유사한 응용 프로그램은 단일 FAT32 파티션의 경우보다 훨씬 더 많은 옵션을 제공합니다.
FAT32에 찬성하는 또 다른 주장은 저널링이 없다는 것입니다. 이는 쓰기 작업이 더 빠르고 NAND 플래시 메모리 셀의 마모가 적음을 의미합니다. 실제로 FAT32를 사용하면 그 반대가 되고 다른 많은 문제가 발생합니다.
플래시 드라이브와 메모리 카드는 FAT32를 변경하면 두 개의 파일 테이블 체인이 있는 동일한 섹터를 덮어쓰기 때문에 빨리 죽습니다. 웹 페이지 전체를 저장했고 플래시 드라이브에 작은 GIF를 추가할 때마다 수백 번 다시 작성했습니다. 휴대용 소프트웨어를 출시했습니까? 그는 임시 파일을 만들고 작업 중에 지속적으로 변경합니다. 따라서 내결함성 $ MFT 테이블이 있는 플래시 드라이브에서 NTFS를 사용하는 것이 훨씬 좋습니다. 작은 파일은 기본 파일 테이블에 직접 저장할 수 있으며 확장자와 복사본은 플래시 메모리의 다른 영역에 기록됩니다. 또한 NTFS 인덱싱을 사용하면 검색 속도가 빨라집니다.
대부분의 사용자가 직면하는 또 다른 문제는 4GB보다 큰 파일을 FAT32 파티션에 쓸 수 없다는 것입니다. 그 이유는 FAT32에서 파일 크기가 파일 할당 테이블에서 32비트로 설명되고 2 ^ 32(정확하게는 1 빼기)가 4개의 기가를 제공하기 때문입니다. 새로 구입한 플래시 드라이브에는 일반 화질의 영화도 DVD 이미지도 녹화할 수 없는 것으로 나타났습니다.
큰 파일을 복사하는 것은 여전히 문제의 절반입니다. 이렇게 하려고 할 때 오류가 최소한 즉시 표시됩니다. 다른 상황에서는 FAT32가 시한 폭탄 역할을 합니다. 예를 들어 휴대용 소프트웨어를 USB 플래시 드라이브에 복사했는데 처음에는 문제 없이 사용할 수 있습니다. 오랜 시간이 지나면 프로그램 중 하나(예: 회계 또는 메일)에 데이터베이스가 부풀려지고 ... 업데이트가 중지됩니다. 파일이 4GB 제한에 도달했기 때문에 파일을 덮어쓸 수 없습니다.
덜 분명한 문제는 FAT32에서 파일 또는 디렉토리의 생성 날짜를 2초의 정확도로 지정할 수 있다는 것입니다. 타임스탬프를 사용하는 많은 암호화 애플리케이션에는 충분하지 않습니다. 날짜 속성의 낮은 정밀도는 FAT32가 보안 관점에서 완전한 파일 시스템으로 간주되지 않는 또 다른 이유입니다. 그러나 약점은 자신의 목적에 사용할 수 있습니다. 예를 들어 NTFS 파티션에서 FAT32 볼륨으로 파일을 복사하면 모든 메타데이터는 물론 상속되고 특별히 설정된 권한도 지워집니다. FAT는 그냥 지원하지 않습니다.
FAT12 / 16/32와 달리 exFAT는 USB 플래시 및 대용량 메모리 카드(≥ 32GB)용으로 특별히 설계되었습니다. 확장 FAT는 FAT32의 앞서 언급한 단점을 제거합니다. 즉, 변경 시 동일한 섹터를 덮어씁니다. 64비트 시스템이므로 단일 파일 크기에 대한 의미 있는 제한이 거의 없습니다. 이론적으로 2 ^ 64바이트(16EB) 길이가 될 수 있으며 이 크기의 카드는 곧 나타나지 않을 것입니다.
exFAT의 또 다른 주요 차이점은 액세스 제어 목록(ACL)에 대한 지원입니다. 이것은 더 이상 90년대의 단순한 것이 아니지만 폐쇄형 형식은 exFAT의 구현을 방해합니다. ExFAT 지원은 Windows(XP SP2부터 시작) 및 OS X(10.6.5부터)에서만 완전하고 합법적으로 구현됩니다. Linux 및 * BSD에서는 제한적으로 지원되거나 완전히 법적으로 지원되지 않습니다. Microsoft는 exFAT를 사용하기 위해 라이선스가 필요하며 이 영역에서 많은 법적 분쟁이 있습니다.
B-트리 파일 시스템의 또 다른 두드러진 예는 Btrfs입니다. 이 FS는 2007년에 등장했으며 원래 SSD 및 RAID와 함께 작업하기 위해 Oracle에서 만들어졌습니다. 예를 들어, 동적 확장이 가능합니다. 라이브 시스템에 새 inode를 생성하거나 여유 공간을 할당하지 않고 볼륨을 하위 볼륨으로 분할할 수 있습니다.
Btrfs에 구현된 copy-on-write 메커니즘과 장치 매퍼 커널 모듈과의 완전한 통합을 통해 가상 블록 장치를 통해 거의 즉각적인 스냅샷을 만들 수 있습니다. 데이터 사전 압축(zlib 또는 lzo) 및 중복 제거는 기본 작업의 속도를 높이는 동시에 플래시 메모리의 수명을 연장합니다. 이것은 데이터베이스(2-4배 압축) 및 작은 파일(순서대로 큰 블록으로 작성되고 "잎"에 직접 저장할 수 있음)으로 작업할 때 특히 두드러집니다.
Btrfs는 전체 저널링(데이터 및 메타데이터), 마운트 해제 없이 볼륨 검사 및 기타 여러 최신 기능도 지원합니다. Btrfs 코드는 GPL 라이선스에 따라 게시됩니다. 이 파일 시스템은 커널 4.3.1 이후 Linux에서 안정적으로 유지되었습니다.
거의 모든 최신 파일 시스템(ext3 / ext4, NTFS, HFSX, Btrfs 및 기타)은 별도의 로그(저널)에 변경 사항을 기록하고 디스크 작업 중 오류 ... 그러나 이러한 파일 시스템의 상세 수준과 내결함성은 다릅니다.
Ext3는 루프백, 순차 및 전체 로깅의 세 가지 로깅 모드를 지원합니다. 첫 번째 모드는 데이터 자체의 변경과 관련하여 비동기적으로 수행되는 일반적인 변경(메타데이터)만 기록하는 것을 의미합니다. 두 번째 모드에서는 동일한 메타데이터 기록이 수행되지만 변경 사항이 적용되기 전입니다. 세 번째 모드는 전체 로깅(메타데이터 및 파일 자체의 변경)과 동일합니다.
후자의 옵션만이 데이터 무결성을 보장합니다. 다른 두 가지는 검사 중 오류 식별 속도를 높이고 파일 시스템 자체의 무결성 복원을 보장하지만 파일 내용은 보장하지 않습니다.
NTFS 로깅은 ext3의 두 번째 로깅 모드와 유사합니다. 메타데이터의 변경 사항만 로그에 기록되며 오류가 발생하면 데이터 자체가 손실될 수 있습니다. 이 NTFS 저널링 방법은 최대 안정성을 달성하기 위한 방법이 아니라 성능과 내결함성 간의 절충점으로 생각되었습니다. 이것이 완전한 저널링 시스템 작업에 익숙한 사람들이 NTFS를 의사 저널링으로 간주하는 이유입니다.
NTFS 접근 방식은 ext3의 기본값보다 다소 낫습니다. NTFS에서는 이전에 보류 중인 모든 디스크 작업이 완료되었는지 확인하기 위해 주기적으로 체크포인트가 추가로 생성됩니다. 검사점은 \ 시스템 볼륨 정보 \의 복원 지점과 아무 관련이 없습니다. 이는 로그의 오버헤드 항목일 뿐입니다.
실습에 따르면 이러한 부분 NTFS 저널링은 대부분의 경우 문제 없는 작업에 충분합니다. 결국 급격한 정전이 발생하더라도 디스크 장치는 즉시 전원을 차단하지 않습니다. 드라이브 자체의 전원 공급 장치와 수많은 커패시터는 현재 쓰기 작업을 완료하기에 충분한 최소 에너지 예비량을 제공합니다. 속도와 경제성을 갖춘 최신 SSD는 일반적으로 보류 중인 작업을 수행하기에 충분한 에너지를 가지고 있습니다. 전체 로깅으로 전환하려는 시도는 대부분의 작업 속도를 몇 배까지 감소시킵니다.
파일 시스템의 사용은 OS 수준에서의 지원으로 인해 제한됩니다. 예를 들어 Windows는 ext2 / 3/4 및 HFS +를 이해하지 못하지만 가끔 사용해야 하는 경우가 있습니다. 이는 적절한 드라이버를 추가하여 수행할 수 있습니다.
부분적으로 ext4를 지원하는 ext2/3 파티션을 읽고 쓰기 위한 드라이버를 엽니다. 최신 버전은 최대 16TB의 확장 영역과 파티션을 지원합니다. LVM, ACL 및 확장 속성은 지원되지 않습니다.
Total Commander용 무료 플러그인이 있습니다. ext2 / 3/4 파티션 읽기를 지원합니다.
coLinux는 Linux 커널의 오픈 소스이자 무료 포트입니다. 32비트 드라이버와 함께 사용하면 가상화 기술을 사용하지 않고도 Windows 2000에서 7까지 Linux를 실행할 수 있습니다. 32비트 버전만 지원합니다. 64비트 수정 개발이 취소되었습니다. coLinux를 사용하면 무엇보다도 Windows에서 ext2 / 3/4 파티션으로의 액세스를 구성할 수 있습니다. 프로젝트 지원은 2014년에 중단되었습니다.
Windows 10에는 이미 Linux 관련 파일 시스템에 대한 기본 지원이 있을 수 있으며 숨겨져 있습니다. 이러한 생각은 커널 수준 드라이버 Lxcore.sys와 Svchost.exe 프로세스에 의해 라이브러리로 로드되는 LxssManager 서비스에 의해 제안됩니다. 이에 대한 자세한 내용은 Alex Ionescu가 Black Hat 2016에서 발표한 "Windows 10 내부에 숨겨진 Linux 커널" 강연을 참조하십시오.
Windows용 ExtFS는 Paragon에서 출시한 유료 드라이버입니다. Windows 7 ~ 10에서 작동하며 ext2 / 3/4 볼륨에 대한 읽기/쓰기 액세스를 지원합니다. Windows에서 거의 완전한 ext4 지원을 제공합니다.
Windows 10용 HFS +는 Paragon Software의 또 다른 독점 드라이버입니다. 이름에도 불구하고 XP부터 시작하는 모든 Windows 버전에서 작동합니다. 모든 파티션(MBR / GPT)이 있는 디스크의 HFS + / HFSX 파일 시스템에 대한 전체 액세스를 제공합니다.
WinBtrfs는 Windows용 Btrfs 드라이버의 초기 개발입니다. 이미 버전 0.6에서 Btrfs 볼륨에 대한 읽기 및 쓰기 액세스를 모두 지원합니다. 하드 및 심볼릭 링크를 처리할 수 있으며 대체 데이터 스트림, ACL, 두 가지 유형의 압축 및 비동기 읽기/쓰기 모드를 지원합니다. 지금까지 WinBtrfs는 mkfs.btrfs, btrfs-balance 및 기타 유틸리티를 사용하여 이 파일 시스템을 유지할 수 없습니다.
| 파일 시스템 | Mac-si-mal-ny 볼륨 크기 | 한 파일의 Pre-del 크기 | 자체 파일명별 길이 | 전체 파일 이름의 길이(루트의 경로 포함) | 파일 및/또는 카탈로그의 사전 삭제 수 | 파일/카탈로그의 날짜 지정 정확도 | 권리 도투파 | 하드 링크 | Sim-free 링크 | 스냅샷 | 백그라운드에서 데이터 압축 | 백그라운드에서 데이터 암호화 | 데이터의 Grandfather-pli-ka-tion |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FAT16 | 512바이트 섹터에서 2GB 또는 64KB 클러스터에서 4GB | 2GB | 255바이트(LFN 포함) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| FAT32 | 2KB 섹터에서 8TB | 4GB(2 ^ 32 - 1바이트) | 255바이트(LFN 포함) | CDS가 있는 최대 32개의 하위 디렉토리 | 65460 | 10ms(생성) / 2초(변경) | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 |
| exFAT | ≈ 이론적으로 128PB(2 ^ 25-1바이트의 2 ^ 32-1 클러스터) / 타사 제한으로 인한 512TB | 16EB(2 ^ 64 - 1바이트) | 카탈로그의 2796202 | 10ms | ACL | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 | ||
| NTFS | 64KB 클러스터에서 256TB 또는 4K 클러스터에서 16TB | 16TB(Win 7) / 256TB(Win 8) | 255개의 유니코드 문자(UTF-16) | 32,760개의 유니코드 문자(요소당 255자 이하) | 2^32-1 | 100ns | ACL | 예 | 예 | 예 | 예 | 예 | 예 |
| HFS + | 8EB(2 ^ 63바이트) | 8EB | 255개의 유니코드 문자(UTF-16) | 별도로 제한되지 않음 | 2^32-1 | 1 초 | 유닉스, ACL | 예 | 예 | 아니요 | 예 | 예 | 아니요 |
| APFS | 8EB(2 ^ 63바이트) | 8EB | 255개의 유니코드 문자(UTF-16) | 별도로 제한되지 않음 | 2^63 | 1ns | 유닉스, ACL | 예 | 예 | 예 | 예 | 예 | 예 |
| Ext3 | 32TB(이론적) / 16TB(4K 클러스터)(e2fs 프로그램의 제한 사항으로 인해) | 이전 프로그램의 경우 2TB(이론적) / 16GB | 255개의 유니코드 문자(UTF-16) | 별도로 제한되지 않음 | - | 1 초 | 유닉스, ACL | 예 | 예 | 아니요 | 아니요 | 아니요 | 아니요 |
| Ext4 | 1EB(이론적) / 4K 클러스터에서 16TB(e2fs 프로그램의 제한 사항으로 인해) | 16TB | 255개의 유니코드 문자(UTF-16) | 별도로 제한되지 않음 | 40억 | 1ns | 포식스 | 예 | 예 | 아니요 | 아니요 | 예 | 아니요 |
| F2FS | 16TB | 3.94TB | 255바이트 | 별도로 제한되지 않음 | - | 1ns | 포식스 ACL | 예 | 예 | 아니요 | 아니요 | 예 | 아니요 |
| BTRFS | 16EB(2 ^ 64 - 1바이트) | 16EB | 255개의 ASCII 문자 | 2 ^ 17바이트 | - | 1ns | 포식스 ACL | 예 | 예 | 예 | 예 | 예 | 예 |
제 블로그에서 이미 한 번 발표한 적이 있었는데, 그때는 제대로 알려진 바가 없었고, 이제 새롭게 만들어진 ReFS에 대해 짧지만 일관성 있게 친해지는 시간을 가졌습니다.
그러나 모든 것에는 한계가 있으며 파일 시스템의 기능에도 한계가 있습니다. 오늘날 NTFS의 기능은 한계에 도달했습니다. 대용량 저장 매체를 확인하는 데 너무 오래 걸리고 "저널"은 액세스 속도가 느려지며 최대 파일 크기에 거의 도달했습니다. 이를 깨닫고 Microsoft는 Windows 8에 새로운 파일 시스템인 ReFS(복원 파일 시스템)를 구현했습니다. ReFS는 크고 빠른 하드 드라이브에 대한 최상의 데이터 보호를 제공하는 것으로 간주됩니다. 확실히 단점도 있지만 Windows 8에서 진정한 대규모 사용이 시작되기 전에는 이에 대해 이야기하기가 어렵습니다.
그래서 지금은 ReFS의 내부와 장점을 이해하려고 노력합시다.
ReFS는 원래 코드명 "Protogon"이었습니다. 약 1년 전에 처음으로 그녀에 대해 일반 대중에게 이야기했습니다. 스티븐 시노프스키- Microsoft Windows 사업부 사장, Windows 개발 및 마케팅 담당 인터넷 익스플로러.
그는 다음과 같이 말했습니다.
“NTFS는 오늘날 가장 널리 사용되는 고급 기능이 풍부한 파일 시스템입니다. 그러나 Windows에 대해 다시 생각하고 현재 Windows 8을 개발 중이므로 여기서 그치지 않습니다. 따라서 Windows 8과 함께 완전히 새로운 파일 시스템도 도입합니다. ReFS는 NTFS를 기반으로 구축되어 중요한 상호 운용성을 유지하는 동시에 차세대 스토리지 기술 및 시나리오의 요구 사항을 충족하도록 설계 및 엔지니어링되었습니다.
Windows 8에서 ReFS는 이전의 모든 파일 시스템을 구현하는 데 사용한 것과 동일한 방식인 Windows Server 8의 일부로만 도입됩니다. 물론 응용 프로그램 수준에서 클라이언트는 NTFS 데이터와 동일한 방식으로 ReFS 데이터에 액세스할 수 있습니다. NTFS는 여전히 업계 최고의 PC 파일 시스템 기술이라는 점을 명심하십시오.”
실제로 우리는 서버 운영 체제인 Windows Server 8에서 ReFS를 처음 보았습니다. 새 파일 시스템은 처음부터 개발된 것이 아닙니다. 예를 들어 ReFS는 NTFS와 동일한 API를 사용하여 파일을 열고, 닫고, 읽고, 씁니다. 또한 NTFS에서 마이그레이션된 많은 친숙한 기능(예: 디스크 암호화) 비트로커그리고 심볼릭 링크도서관용. 그러나 그것은 예를 들어 사라졌습니다. 데이터 압축및 기타 여러 기능.
ReFS의 주요 혁신은 파일 및 폴더 구조의 생성 및 관리에 중점을 둡니다. 그들의 임무는 제공하는 것입니다 자동 수정항상 온라인 모드(항상 온라인)에서 오류, 최대 확장 및 작동.
ReFS 구조의 디스크 구현은 다른 Microsoft 파일 시스템과 근본적으로 다릅니다. Microsoft 개발자들은 ReFS의 데이터베이스에서 잘 알려진 B-tree 개념을 적용하여 아이디어를 실현할 수 있었습니다. 파일 시스템의 폴더는 파일을 항목으로 포함하는 테이블로 구성됩니다. 이는 차례로 하위 테이블로 추가된 특정 속성을 수신하여 계층적 트리 구조를 생성합니다. 여유 디스크 공간도 테이블로 구성됩니다.
모든 시스템 요소의 실제 64비트 번호 매기기와 함께 추가 확장 중에 "병목 현상"이 나타나지 않습니다.
결과적으로 ReFS 시스템의 핵심은 시스템의 모든 테이블을 나열하는 중앙 디렉토리인 개체 테이블입니다. 이 접근 방식에는 중요한 이점이 있습니다. ReFS는 복잡한 로그 관리를 포기하고 새 파일 정보를 여유 공간에 커밋합니다. 이렇게 하면 덮어쓰는 것을 방지할 수 있습니다.
« 나뭇잎 카탈로그"입력된 항목입니다. 폴더 개체에 대한 세 가지 기본 유형의 레코드가 있습니다: 디렉토리 설명자, 색인 레코드 및 중첩 개체 설명자. 이러한 모든 기록은 폴더 식별자가 있는 별도의 B ± 트리로 패키지됩니다. 이 트리의 루트는 "카탈로그" 트리의 리프 B ±로, 거의 모든 레코드를 폴더에 패킹할 수 있습니다. 맨 아래 수준에서 폴더 트리의 시트 B ±에는 주로 폴더에 대한 기본 데이터(이름, "표준 정보", 파일 이름 속성 등)를 포함하는 디렉터리 설명자 레코드가 있습니다.
카탈로그에 추가로 배치됩니다 인덱스 레코드: 폴더에 포함된 항목에 대한 정보를 포함하는 짧은 구조입니다. 이러한 레코드는 볼륨에 대한 메타데이터 과부하가 적은 NTFS보다 훨씬 짧습니다.
끝에는 카탈로그 항목이 있습니다. 폴더의 경우 이러한 요소에는 팩의 이름, "카탈로그"의 폴더 식별자 및 "표준 정보"의 구조가 포함됩니다. 파일의 경우 식별자가 없습니다. 대신 구조에는 파일 청크 트리의 루트 B ±를 포함하여 파일에 대한 모든 기본 데이터가 포함됩니다. 따라서 파일은 거의 모든 수의 조각으로 구성될 수 있습니다.
NTFS와 마찬가지로 ReFS는 기본적으로 파일 정보(메타데이터)와 파일 내용(사용자 데이터)을 구분합니다. 그러나 보호 기능은 동일한 방식으로 둘 다에 제공됩니다. 메타데이터는 기본적으로 체크섬으로 보호됩니다. 동일한 보호(원하는 경우)가 사용자 데이터에 제공될 수 있습니다. 이 체크섬은 디스크에서 서로 안전한 거리에 있으므로 오류 발생 시 데이터를 더 쉽게 복구할 수 있습니다.
빈 파일 시스템의 메타데이터 크기는 파일 시스템 자체 크기의 약 0.1%입니다(즉, 2TB 볼륨당 약 2GB). 더 나은 충돌 복원력을 위해 일부 핵심 메타데이터가 복제되었습니다.
우리가 본 ReFS 변종 윈도우 서버 8 베타, 64KB 데이터 클러스터 및 16KB 메타데이터 클러스터만 지원합니다. 지금은 ReFS 볼륨을 생성할 때 "Cluster Size" 매개변수가 무시되며 항상 기본값으로 간주됩니다. 파일 시스템을 포맷할 때 64KB는 또한 사용 가능한 유일한 클러스터 크기 옵션입니다.
우리는 이 클러스터 크기가 모든 크기의 파일 시스템을 구성하기에 충분하다는 것을 인정합니다. 그러나 부작용은 데이터 저장소의 현저한 중복입니다(디스크의 1바이트 파일은 전체 64KB 블록을 차지함).
파일 시스템 아키텍처 측면에서 ReFS에는 주요 하드웨어 오류가 발생한 후에도 파일을 안전하게 복구하는 데 필요한 모든 도구가 있습니다. NTFS 파일 시스템 등에서 저널링 시스템의 주요 단점은 디스크를 업데이트하면 기록 중 정전이 발생한 경우 이전에 기록된 메타데이터가 손상될 수 있다는 것입니다. " 매달린 녹음».
을 예방하기 위해 매달린 레코드, Microsoft는 메타데이터 구조의 일부에 구조의 소유권을 확인할 수 있는 자체 식별자가 포함된 새로운 접근 방식을 취했습니다. 메타데이터 링크에는 참조되는 블록의 64비트 체크섬이 포함됩니다.
메타데이터 구조의 모든 변경은 두 단계로 발생합니다. 먼저, 메타데이터의 새로운(수정된) 복사본이 여유 디스크 공간에 생성되고, 그 후에야 성공할 경우 원자적 업데이트 작업이 링크를 이전(변경되지 않은)에서 새(변경된) 메타데이터 영역으로 전송합니다. 여기에서 데이터 무결성을 자동으로 보존하여 로깅이 필요하지 않습니다.
그러나 설명된 체계는 사용자 데이터에 적용되지 않으므로 파일 내용에 대한 변경 사항은 파일에 직접 기록됩니다. 파일은 메타데이터 구조를 재구축하여 삭제되며 이전 버전의 메타데이터 블록이 디스크에 저장됩니다. 이 접근 방식을 사용하면 새 사용자 데이터로 덮어쓸 때까지 삭제된 파일을 복구할 수 있습니다.
별도의 주제는 디스크 손상 시 ReFS 내결함성입니다. 시스템은 소위 말하는 것뿐만 아니라 잘못된 기록 장소에 분실되거나 저장된 것을 포함하여 모든 형태의 디스크 손상을 식별할 수 있습니다. 비트 감쇠(미디어의 데이터 열화)
"Integral Streams" 옵션이 활성화되면 ReFS는 체크섬을 기준으로 파일 내용도 확인하고 항상 타사 위치의 파일에 변경 사항을 씁니다. 이를 통해 기존 데이터를 덮어쓸 때 손실되지 않는다는 확신을 얻을 수 있습니다. 체크섬은 데이터가 기록될 때 자동으로 업데이트되므로 쓰기가 실패할 경우 사용자는 확인할 파일 버전을 갖게 됩니다.
ReFS 보안에 대한 또 다른 흥미로운 주제는 다음과 상호 작용하는 것입니다. 저장 공간... 참조 및 저장 공간단일 스토리지 시스템의 두 구성 요소로 서로를 보완하도록 설계되었습니다. 성능 향상 외에도 저장 공간여러 디스크에 복사본을 저장하여 부분 및 전체 디스크 오류로부터 데이터를 보호합니다. 읽기 실패 시 저장 공간복사본을 읽을 수 있으며 쓰기 실패의 경우(읽기/쓰기 중 미디어 데이터가 완전히 손실되더라도) 데이터를 "투명하게" 재배포할 수 있습니다. 실습에서 알 수 있듯이 이러한 오류는 매체와 관련이 없는 경우가 대부분입니다. 데이터 손상 또는 잘못된 위치의 데이터 손실 또는 저장으로 인해 발생합니다.
이것은 ReFS가 체크섬을 사용하여 감지할 수 있는 실패 유형입니다. 장애를 감지하면 ReFS는 다음과 통신합니다. 저장 공간가능한 모든 데이터 복사본을 읽고 체크섬 검사를 기반으로 올바른 복사본을 선택합니다. 시스템은 다음을 제공합니다. 저장 공간실제 복사본을 기반으로 손상된 복사본을 복구하는 명령입니다. 이 모든 것은 적용된 관점에서 투명하게 발생합니다.
Microsoft 웹 사이트에 명시된 대로 윈도우 서버 8, 체크섬은 항상 ReFS 메타데이터에 대해 활성화되며 볼륨이 미러링된다고 가정합니다. 저장 공간, 자동 수정도 활성화됩니다. 모든 일관된 스트림은 동일한 방식으로 보호됩니다. 이것은 사용자를 위한 높은 수준의 무결성을 갖춘 종단 간 솔루션을 생성하여 상대적으로 신뢰할 수 없는 저장소를 높은 신뢰성으로 만들 수 있습니다.
언급된 무결성 스트림은 모든 종류의 데이터 손상으로부터 파일 내용을 보호합니다. 그러나 이 특성은 경우에 따라 적용되지 않습니다.
예를 들어, 일부 응용 프로그램은 디스크에서 일종의 파일 정렬과 함께 깔끔한 파일 저장소 관리를 선호합니다. 일관된 스트림은 파일 내용이 변경될 때마다 블록을 재배포하기 때문에 이러한 애플리케이션에서는 파일 레이아웃을 너무 예측할 수 없습니다. 데이터베이스 시스템이 그 대표적인 예입니다. 일반적으로 이러한 응용 프로그램은 파일 내용의 체크섬을 독립적으로 추적하고 API와 직접 상호 작용하여 데이터를 확인하고 수정할 수 있는 기능을 가지고 있습니다.
ReFS가 디스크 손상 또는 스토리지 오류 발생 시 작동하는 방식은 명확하다고 생각합니다. "와 관련된 데이터 손실을 식별하고 극복하는 것이 더 어려울 수 있습니다. 비트 감쇠"검출되지 않은 손상이 거의 읽히지 않을 때 디스크의 일부가 급격히 증가하기 시작합니다. 이러한 손상을 읽고 감지할 때 이미 영향을 받은 복사본이 있거나 다른 오류로 인해 데이터가 손실될 수 있습니다.
그 과정을 극복하기 위해 비트 감쇠, Microsoft는 미러링된 저장소의 ReFS 볼륨에 있는 일관된 스트림에서 메타데이터와 데이터를 주기적으로 플러시하는 백그라운드 시스템 작업을 추가했습니다. 정리는 모든 중복 복사본을 읽고 ReFS 체크섬을 사용하여 정확성을 확인하여 수행됩니다. 체크섬이 일치하지 않으면 잘못된 복사본이 올바른 복사본으로 수정됩니다.
일반적으로 "시스템 관리자의 악몽"이라고 할 수 있는 위협이 남아 있습니다. 드물긴 하지만 미러링된 공간의 볼륨도 손상될 수 있는 경우가 있습니다. 예를 들어, 장애가 발생한 시스템의 메모리는 데이터를 손상시켜 결국 디스크에 저장되고 중복 복사본을 손상시킬 수 있습니다. 또한 많은 사용자가 ReFS에 미러링된 저장 공간을 사용하지 않기로 결정할 수 있습니다.
이러한 경우 볼륨이 손상되면 ReFS는 작업 볼륨의 네임스페이스에서 데이터를 제거하는 기능인 "복구"를 수행합니다. 그 임무는 올바른 데이터의 가용성에 영향을 미칠 수 있는 복구 불가능한 손상을 방지하는 것입니다. 예를 들어 디렉토리의 단일 파일이 손상되어 자동으로 복구할 수 없는 경우 ReFS는 파일 시스템 네임스페이스에서 해당 파일을 제거하고 나머지 볼륨을 복원합니다.
우리는 파일 시스템이 손상된 파일을 열거나 삭제할 수 없으며 관리자가 이에 대해 아무 것도 할 수 없다는 사실에 익숙합니다.
그러나 ReFS는 손상된 데이터를 복구할 수 있기 때문에 관리자는 백업에서 이 파일을 복원하거나 응용 프로그램을 사용하여 다시 생성할 수 있으므로 시스템을 종료할 필요가 없습니다. 이는 사용자 또는 관리자가 더 이상 오프라인으로 확인 및 복구 절차를 수행할 필요가 없음을 의미합니다. 서버의 경우 손상으로 인한 배터리 수명 연장 위험 없이 대용량 데이터를 배포할 수 있습니다.
물론 ReFS의 실용성과 편리함(또는 그 반대의 성질)은 Windows 8이 설치된 컴퓨터가 널리 보급되고 적어도 반년 동안의 활발한 작업이 지나야 판단할 수 있습니다. 그 동안 잠재적인 G8 사용자는 답변보다 질문이 더 많습니다.
예를 들어 다음과 같습니다. Windows 8에서 NTFS에서 ReFS로 또는 그 반대로 데이터를 쉽고 간단하게 변환할 수 있습니까? Microsoft는 기본 제공 형식 변환 기능이 예상되지 않지만 정보는 계속 복사할 수 있다고 말합니다. ReFS의 범위는 분명합니다. 처음에는 서버의 대용량 데이터 관리자로만 사용할 수 있습니다(사실 이미 사용 중입니다). ReFS가 있는 외부 드라이브는 아직 없으며 내부 드라이브만 있습니다. 분명히 시간이 지남에 따라 ReFS는 더 많은 기능을 갖추게 될 것이며 레거시 시스템을 대체할 수 있을 것입니다.
Microsoft는 Windows 8용 첫 번째 서비스 팩이 출시될 때 이러한 일이 발생할 가능성이 가장 높다고 말합니다.
Microsoft는 또한 ReFS를 테스트했다고 주장합니다.
“20년 넘게 NTFS용으로 작성된 복잡하고 광범위한 수만 가지 테스트 제품군을 사용합니다. 이러한 테스트는 시스템이 예를 들어 확장성 및 성능과 관련된 문제와 함께 정전 중에 발생할 수 있다고 생각하는 정교한 배포 조건을 재현합니다. 따라서 ReFS 시스템은 통제된 환경에서 테스트 배포할 준비가 되었다고 말할 수 있습니다."
그러나 동시에 개발자들은 대용량 파일 시스템의 첫 번째 버전인 ReFS가 다음을 처리할 때 주의가 필요하다는 점을 인정합니다.
“Windows 8용 ReFS를 베타 릴리스로 규정하지 않습니다. 데이터 안정성보다 더 중요한 것은 없기 때문에 Windows 8 베타가 종료되면 새 파일 시스템을 출시할 준비가 됩니다. 따라서 시스템의 다른 측면과 달리 초기 사용 및 테스트에 보수적인 접근 방식이 필요합니다."
여러 면에서 이러한 이유로 ReFS가 단계적 계획에 따라 도입될 것입니다. 처음에는 Windows Server용 스토리지 시스템으로, 그 다음에는 사용자용 스토리지로, 마지막으로 부팅 볼륨으로 사용합니다. 그러나 과거에 새 파일 시스템을 릴리스할 때 유사한 "신중한 접근 방식"이 사용되었습니다.
이 기사에서 우리는 그것을 알아낼 것입니다 ReFS가 제공하는 기능과 NTFS 파일 시스템보다 나은 점... ReFS 디스크 공간에서 데이터를 복구하는 방법. Microsoft의 새로운 ReFS 파일 시스템은 원래 Windows Server 2012에 도입되었습니다. Windows 10에도 디스크 공간 도구의 일부로 포함되어 있습니다. ReFS는 드라이브 풀에 사용할 수 있습니다. Windows Server 2016 릴리스와 함께 파일 시스템이 개선되었으며 곧 새 버전의 Windows 10에서 사용할 수 있습니다.
ReFS는 어떤 기능을 제공하며 현재 NTFS 시스템보다 더 나은 점은 무엇입니까?
콘텐츠:약어 탄력적인 파일 시스템 ReFS는 NTFS 기반의 새로운 시스템입니다. 이 단계에서 ReFS는 가정용 사용자를 위한 NTFS에 대한 포괄적인 대체품을 제공하지 않습니다. 파일 시스템에는 장점과 단점이 있습니다.
ReFS는 기본적인 NTFS 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 데이터 손상에 대한 복원력이 더 뛰어나고 증가된 워크로드를 더 잘 처리하며 초대형 파일 시스템으로 쉽게 확장됩니다. 이것이 무엇을 의미하는지 볼까요?
파일 시스템은 메타데이터에 체크섬을 사용하고 파일 데이터에 체크섬을 사용할 수도 있습니다. 파일을 읽거나 쓸 때 시스템은 체크섬이 올바른지 확인합니다. 따라서 실시간으로 손상된 데이터의 감지가 수행됩니다.
ReFS는 디스크 공간 기능과 통합됩니다. 미러링된 데이터 저장소를 구성한 경우 Windows는 ReFS를 사용하여 다른 드라이브에서 데이터를 복사하여 파일 시스템 손상을 감지하고 자동으로 복구합니다. 이 기능은 Windows 10과 Windows 8.1 모두에서 사용할 수 있습니다.
파일 시스템이 복구를 위한 대체 복사본이 없는 손상된 데이터를 감지하면 ReFS는 즉시 디스크에서 해당 데이터를 삭제합니다. 이것은 NTFS의 경우처럼 시스템을 재부팅하거나 저장 장치를 분리할 필요가 없습니다.
파일 시스템은 오류 발생 즉시 자동으로 수정되기 때문에 chkdsk 유틸리티를 사용할 필요가 완전히 사라집니다. 새로운 시스템다른 유형의 데이터 손상에 강합니다. NTFS는 파일 메타데이터를 작성할 때 파일 메타데이터를 직접 작성합니다. 이 시간 동안 정전이나 컴퓨터 충돌이 발생하면 데이터가 손상됩니다.
메타데이터가 변경되면 ReFS는 데이터의 새 복사본을 만들고 메타데이터가 디스크에 작성된 후에만 데이터를 파일과 연결합니다. 이렇게 하면 데이터 손상 가능성이 제거됩니다. 이 기능을 copy-to-write라고 하며 ZFS, BtrFS 및 Apple의 APFS 파일 시스템과 같은 다른 인기 있는 Linux 운영 체제에 있습니다.
ReFS는 보다 현대적이며 NTFS보다 훨씬 더 큰 볼륨과 긴 파일 이름을 지원합니다. 장기적으로 이것은 중요한 개선 사항입니다. NTFS에서 파일 이름은 255자로 제한되며 ReFS에서 파일 이름은 최대 32768자입니다. Windows 10에서는 NTFS 파일 시스템에 대한 문자 제한을 비활성화할 수 있지만 ReFS 볼륨에서는 항상 비활성화되어 있습니다.
ReFS는 더 이상 DOS 8.3 형식의 짧은 파일 이름을 지원하지 않습니다. NTFS 볼륨에서 액세스할 수 있습니다. C: \ 프로그램 파일 \ V C: \ PROGRA ~ 1 \이전 소프트웨어와의 호환성을 보장합니다.
NTFS는 이론상 최대 크기가 16엑사바이트인 반면 ReFS는 이론상 최대 크기가 262,144엑사바이트입니다. 지금은 별로 중요하지 않지만 컴퓨터는 끊임없이 진화하고 있습니다.
ReFS는 NTFS보다 파일 시스템 성능을 향상시키도록 설계되지 않았습니다. Microsoft는 매우 특정한 경우에 ReFS를 훨씬 더 효율적으로 만들었습니다.
예를 들어 디스크 공간과 함께 사용할 때 ReFS는 "실시간 최적화"를 지원합니다. 최대 성능과 용량을 위한 두 개의 디스크가 있는 스토리지 풀이 있다고 가정해 보겠습니다. ReFS는 최대 성능을 위해 항상 더 빠른 디스크에 데이터를 씁니다. 백그라운드에서 파일 시스템은 장기간 저장을 위해 대용량 데이터 청크를 느린 드라이브로 자동 이동합니다.
Windows Server 2016에서 Microsoft는 가상 머신 기능에 더 나은 성능을 제공하기 위해 ReFS를 개선했습니다. Microsoft Hyper-V 가상 컴퓨터는 이러한 이점을 활용합니다(이론적으로 모든 가상 컴퓨터에서 ReFS를 활용할 수 있음).
예를 들어 ReFS는 블록 복제를 지원하여 가상 머신 복제 및 검사점 병합 프로세스의 속도를 높입니다. 가상 머신의 복사본을 생성하기 위해 ReFS는 새로운 메타데이터를 디스크에 쓰고 기존 데이터에 대한 링크를 제공하기만 하면 됩니다. ReFS에서 여러 파일이 디스크의 동일한 기본 데이터를 가리킬 수 있기 때문입니다.
가상 머신이 디스크에 새 데이터를 쓸 때 다른 위치에 기록되고 원래 가상 머신 데이터는 디스크에 남아 있습니다. 이렇게 하면 복제 프로세스 속도가 크게 빨라지고 훨씬 적은 디스크 대역폭이 필요합니다.
ReFS는 또한 새로운 기능을 제공합니다 "희귀 VDL"이를 통해 ReFS는 큰 파일에 0을 빠르게 쓸 수 있습니다. 이렇게 하면 비어 있는 새로운 고정 크기 VHD(가상 하드 디스크) 파일 생성 속도가 크게 빨라집니다. NTFS에서 이 작업은 10분이 걸릴 수 있고 ReFS에서는 몇 초가 걸릴 수 있습니다.
많은 장점에도 불구하고 ReFS는 아직 NTFS를 대체할 수 없습니다. Windows는 ReFS 파티션에서 부팅할 수 없으며 NTFS가 필요합니다. ReFS는 데이터 압축, 파일 시스템 암호화, 하드 링크, 확장 속성, 데이터 중복 제거 및 디스크 할당량과 같은 NTFS 기능을 지원하지 않습니다. 그러나 NTFS와 달리 ReFS는 시스템 드라이브 구조를 포함하여 BitLocker로 전체 드라이브 암호화를 허용합니다.
Windows 10은 ReFS로 파티션을 포맷하는 것을 허용하지 않습니다. 이 파일 시스템은 디스크 공간 내에서만 사용할 수 있습니다. ReFS는 여러 하드 드라이브 풀에서 사용되는 데이터를 손상으로부터 보호합니다. Windows Server 2016에서는 NTFS 대신 ReFS를 사용하여 볼륨을 포맷할 수 있습니다. 이러한 볼륨은 가상 머신을 저장하는 데 사용할 수 있지만 운영 체제는 여전히 NTFS에서만 부팅할 수 있습니다.
Hetman 파티션 복구를 사용하면 서명 분석 알고리즘을 사용하여 ReFS 파일 시스템에서 관리하는 디스크 공간을 분석할 수 있습니다. 장치 섹터를 섹터별로 분석하여 프로그램은 특정 바이트 시퀀스를 찾아 사용자에게 표시합니다. ReFS 디스크 공간에서 데이터 복구는 NTFS 파일 시스템 작업과 다르지 않습니다.
새로운 파일 시스템의 미래는 다소 불투명합니다. Microsoft는 모든 Windows 버전에서 사용되지 않는 NTFS를 대체하기 위해 ReFS를 마무리할 수 있습니다. 현재 ReFS는 보편적으로 사용할 수 없으며 특정 작업에만 사용됩니다.
Microsoft의 새 운영 체제(Windows Server 2012 및 Windows 8)를 이미 설치하고 작업했다면 이제 새 볼륨을 ReFS 파일 시스템에서 포맷할 수 있다는 사실을 이미 눈치채셨을 것입니다. 파일 시스템이란 참조? ReFS는 탄력적인 파일 시스템, 즉. 러시아어 "내결함성 파일 시스템".
Microsoft는 ReFS 파일 시스템을 현재 가장 널리 사용되는 파일 시스템인 NTFS의 후속 제품으로 보고 있습니다. NTFS는 기술 능력이 이미 한계에 다다랐습니다. 특히 대용량 데이터 캐리어로 작업할 때 작업에 어려움이 발생합니다. 오류 검사 작업을 수행할 때 너무 오래 걸리고 저널의 느린 작업이 수행되고 NTFS 파일 시스템의 최대 파일 크기 제한에 도달합니다.
대부분의 ReFS 혁신은 파일 및 폴더 구조의 생성 및 관리에 있습니다. 이러한 기능은 자동 오류 수정, 높은 확장성 및 Always Online 운영을 위해 구현됩니다. ReFS 파일 시스템의 폴더는 파일을 레코드로 포함하는 테이블로 구조화되며, 하위 테이블로 구성된 고유한 속성을 가질 수 있으며 데이터베이스에서 익숙한 계층적 B + 트리 구조를 구현합니다. 여유 디스크 공간도 테이블로 구성됩니다.
ReFS를 개발할 때 다음 목표를 추구했습니다.
ReFS의 주요 기능
ReFS 파일 시스템의 한계
ReFS는 다음을 포함하여 이전 버전인 NTFS의 많은 기능과 의미를 상속합니다.
ReFS 파일 시스템의 모든 데이터는 현재 NTFS 파티션에 액세스하는 데 사용되는 것과 동일한 API를 통해 액세스할 수 있습니다.
ReFS는 다음 NTFS 기능을 더 이상 사용하지 않습니다.
ReFS 지원은 Windows 8 및 Windows Server 2012에서 도입되었으며 데이터 볼륨에만 적용됩니다. 즉, 운영 체제에서 설치 및 부팅하는 데 ReFS 파티션을 사용할 수 없습니다. 시간이 지남에 따라 ReFS는 더 많은 기능을 갖추게 될 것이며 구식 NTFS 시스템을 완전히 대체할 수 있을 것입니다. 모든 새로운 기능은 Windows 8용 첫 번째 서비스 팩에 나타날 것입니다.
또한 ReFS는 아직 이동식 및 휴대용 저장 장치에 사용할 수 없습니다(ReFS는 현재 내부 미디어에만 사용됨).
실망스러운 점은 기존 NTFS 볼륨을 즉석에서 ReFS로 변환할 수 없다는 것입니다. 데이터는 일반 복사로 전송해야 합니다.
디스크 관리 콘솔을 통해 볼륨을 ReFS 파일 시스템으로 포맷할 수 있습니다. 하지만 추가 옵션예를 들어 일관성 검사 활성화는 명령줄에서만 활성화할 수 있습니다.
예를 들어 다음 명령을 사용하여 ReFS 일관성 검사를 활성화할 수 있습니다.
형식 / fs: refs / q / i: 활성화
일관성 검사를 비활성화합니다.
