Windows的全新文件系統：ReFS

大約 20 年前，微軟公布了 New Technology File System（NTFS）文件系統，作為 Windows NT 的一部分出現。從那時起，NTFS 就沉淀下很多特性，這些特性可能當時看起來不錯，但實際上是不怎么樣的想法。同時，尖端技術不斷發展，與 NTFS 架構也就不再兼容了。經過幾次失敗的嘗試之后，微軟現在承諾提供一個全新的文件系統。

該文件系統被稱為 ReFS 或“彈性文件系統”，其設計目的是要提升可靠性，特別是發生電源斷電或是媒介故障的時候（比如磁盤的老化）。可靠性部分來自底層的變化，比如文件元數據的存儲和更新。現在元數據的更新使用寫時分配(allocate-on-write）方式，而不是以前的結合日志即時更新方式。

ReFS 兼容 Storage Spaces 跨區卷技術。Storage Spaces 自身有多種提升性能和可靠性的方式，特別是出現災難性的磁盤失敗情況時。然而，可能發生某種很微妙形式的數據毀壞情況。ReFS 使用校驗和系統，可以檢測到這些錯誤的發生。出現錯誤時，ReFS 會查詢所有的 Storage Spaces 驅動器，判斷誰有文件的正確拷貝。

為了主動確保驅動器和文件的完整性，ReFS 會運行后臺進程，不時抽測文件。該進程會對比與元數據和文件每份拷貝的內容，正如上例，該進程會使用正確拷貝修復其他錯誤拷貝。這對于很少訪問的文件很重要，因為除非其他拷貝也出錯，否則一份拷貝中的錯誤可能很難發現。

另一種可靠保障機制被稱為“完整性流（integrity streams）”。與元數據類似，完整性流會使用寫時分配方式來降低錯誤發生幾率，這種錯誤發生在向磁盤寫入時，有可能導致文件內容唯一一份正確拷貝出錯。完整性流不適用所有文件類型，需要控制物理文件結構的應用（比如數據庫）應該禁止該功能。

為了提升兼容性，在實現 ReFS 時，保證它可以在 NTFS API 下運行，只是替換了一些最底層的 API。不過還是有一些 NTFS 的功能 ReFS 無法支持：

• 命名流
• 對象 ID
• 短名稱
• 壓縮
• 文件級加密（EFS）
• 用戶數據事務
• 分散文件
• 硬鏈接
• 擴展屬性
• 磁盤份額

“BitLocker 加密、安全訪問控制列表、USN 日志、變更通知、符號鏈接、接點、掛載點、重解析點、卷快照、文件 ID、oplocks”等其他特性仍得到支持。

ReFS 的早期版本將定位于文件服務器。也就是說只能在 Windows 8 Server 版中才能使用，而且不支持可啟動驅動器。將來，ReFS 將可以提供給客戶機版本的 Windows，最終將可用作啟動驅動器。考慮到文件系統缺陷的危險程度，微軟認為這種緩慢的方式更加審慎。

不過 NTFS 格式文件系統還是不能直接轉換為 ReFS，必須創建新的驅動器，然后把數據拷貝過去。

查看英文原文：Introducing Windows New File System: ReFS