ReFS vs. NTFS Dateisystem | Vorteile, Nachteile & Unterschiede

Fall: ReFS vs. NTFS?

ReFS (Resilient File System) und NTFS (New Technology File System) sind beides Dateisysteme, die in Windows-Betriebssystemen verwendet werden. Jeden Tag generieren oder greifen Sie auf große Datenmengen zu, die auf der Festplatte in Form von Dateien gespeichert sind. Eine bessere Dateistruktur kann eine höhere Zugänglichkeit, Sicherheit und optimale Leistung bieten. Deshalb führte Windows das ReFS-Dateisystem mit Windows Server 2012 ein, um NTFS weiterzuentwickeln.

Das bedeutet, dass Sie jetzt die Wahl zwischen 2 Dateisystemen haben, ReFS und NTFS. Und beide funktionieren gut mit Typ-1-Hypervisor Hyper-V VM-Speicher. Sie unterscheiden sich jedoch in Bezug auf ihre Funktionen und Fähigkeiten. Wie wählen Sie also NTFS oder ReFS? Dieser Artikel wird sie jeweils vorstellen und NTFS vs. ReFS vergleichen, um Ihnen bei der richtigen Wahl zu helfen.

Was ist NTFS

NTFS (New Technology File System), erstmals 1993 mit Windows NT-Betriebssystem (OS) Version 3.1 eingeführt, ist ein proprietäres Journaling-Dateisystem, das effizientes Speichern, Organisieren und Abrufen von Dateien auf Festplatten ermöglicht.

Mit besserer Skalierbarkeit, Interoperabilität, Sicherheit und Leistung hat NTFS FAT (File Allocation Table) als bevorzugtes Dateisystem unter Windows abgelöst und wird auch in Linux und BSD unterstützt. Mit dem Befehl „convert“ kann Windows FAT32/16/12 in NTFS konvertieren, ohne alle Dateien neu schreiben zu müssen.

👍Vorteile

• Journaling: NTFS verwendet eine Protokolldatei, um Metadatenänderungen am Volume aufzuzeichnen und die Konsistenz des Dateisystems (Wiederherstellen von Daten) wiederherzustellen, wenn der Computer nach einem Systemfehler neu gestartet wird. Nach einem Bad-Sektor-Fehler remappt NTFS dynamisch den Cluster, der den schlechten Sektor enthält, macht den schlechten Cluster ungültig und weist dem Datenbereich einen neuen Cluster zu.
• Sicherheit: NTFS verwendet Zugriffssteuerungslisten (ACLs) und benutzerbasierte Verschlüsselung, um Benutzerdaten zu schützen. Sie können Berechtigungen für Dateien oder Ordner festlegen, die Gruppen und Benutzer angeben, die den Zugriff einschränken oder erlauben möchten, und den Zugriffstyp auswählen. Sie können auch die benutzertransparente Verschlüsselung einer beliebigen Datei oder eines Ordners auf einem NTFS-Volume aktivieren.
• Einsparung von Systemressourcen: Funktionen wie Dateisystemkomprimierung, Hardlinks und Datenträgerkontingente können effektiv Systemressourcen und Speicherplatz im Speichersystem sparen.

👎Nachteile

• Kompatibilität: Der Hauptnachteil von NTFS ist die begrenzte Kompatibilität mit nicht-Windows-Betriebssystemen und die Unterstützung von Wechselmedien. Beispielsweise können Mac OS-Computer nur mit Hilfe von Drittanbieter-Software auf NTFS-formatierten Laufwerken schreiben, und Wechselmedien und Medien wie Android-Smartphones und Digitalkameras unterstützen keine NTFS-Speichergeräte.

Was ist ReFS

ReFS (Resilient File System), erstmals mit Windows Server 2012 eingeführt, ist ein fortschrittlicher Dateityp, der große Datenmengen sicher speichern kann.

Das ReFS-Dateisystem sollte das Dateisystem der nächsten Generation nach NTFS werden und daher einige der Probleme angehen, die das NTFS-System hat. Dazu gehören beispielsweise die Kompatibilität verschiedener Spezialszenarien, die Datenintegrität mit Korruptionsresistenz und maximale Datenverfügbarkeit zur effizienten Skalierung großer Datensätze über verschiedene Workloads hinweg.

👍Vorteile

• Widerstandsfähigkeit: ReFS verfügt über eine eingebaute Widerstandsfähigkeit, um Dateien beim Lesen oder Schreiben auf Datenbeschädigung zu überprüfen, ohne chkdsk verwenden zu müssen. Gleichzeitig überprüft das Scanprogramm für die Datenintegrität regelmäßig alle Dateien auf dem Laufwerk, um beschädigte Daten zu erkennen und zu reparieren. Dies bietet eine höhere Integrität und Verfügbarkeit für Daten.
• Skalierbarkeit: ReFS kann extrem große Datenmengen unterstützen, mit einer theoretischen maximalen Kapazität von 262.144 EB. Und ReFS unterstützt standardmäßig bis zu 32.768 Zeichen in einem Dateinamen und einem Dateipfad.
• Leistung: Die spiegelbeschleunigte Paritätsfunktion von ReFS verteilt die Daten auf zwei verschiedene Ebenen auf dem Laufwerk, um hohe Leistung und effiziente Datenspeicherung zu ermöglichen. Das Schreiben auf die Festplatte erfolgt schnell in der Spiegelungsebene, um die Lese- und Schreibzeiten von Dateien zu beschleunigen. Anschließend werden die Daten an die Paritätsebene übertragen, um jede geschriebene Datei neu zu berechnen und den Speicherplatz effizienter zu nutzen.

👎Nachteile

• Windows-Start: Windows kann nicht von ReFS booten und erfordert NTFS.
• Ressourcenverbrauch: ReFS verbraucht im Vergleich zu NTFS mehr Systemressourcen. Je größer das Festplatten-Array ist, desto mehr RAM und IOPS verwendet ReFS für die Dateiintegrität.
• Datenkonvertierung: NTFS-Daten können nicht in ReFS konvertiert werden.
• Funktionen: ReFS enthält keine Funktionen wie Dateisystemkomprimierung und Verschlüsselung, Hardlinks, erweiterte Attribute, Daten-Deduplizierung und Datenträgerkontingente.

ReFS vs. NTFS: Funktionen und Leistung

Obwohl ReFS aus dem aktuellen NTFS-Dateisystemcode besteht und die meisten seiner Funktionen von NTFS übernommen hat, unterscheiden sie sich immer noch in Bezug auf Funktionalität und Anwendungsszenarien erheblich. Daher ist ReFS derzeit keine vollständige Ersatz für NTFS.

Beim Vergleich zwischen ReFS und NTFS gibt es 5 Hauptunterschiede:

• Skalierbarkeit: ReFS ist leichter skalierbar als NTFS und gewährleistet eine effiziente Speicherleistung. NTFS bietet theoretisch eine maximale Kapazität von 16 Exabyte, während ReFS 262.144 Exabyte bietet. Und die maximale Pfadlänge in NTFS beträgt 255 Zeichen, während die maximale Pfadlänge in ReFS 32.768 Zeichen beträgt.
• Zuverlässigkeit: ReFS und NTFS unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie Speicher schützen und die Datenintegrität gewährleisten. NTFS verwendet Protokolldateien und Prüfpunkte, sodass Sie im Falle eines Systemausfalls die Festplatte manuell überprüfen und die Festplatteninfrastruktur auf die zuvor aufgezeichnete Version wiederherstellen können. ReFS überprüft hingegen jede Datei beim Lesen und Schreiben von Dateien und hat diesen Vorgang automatisiert. Selbst bei einem Stromausfall kann ReFS effektiv Datenverlust verhindern.
• Leistung von ReFS vs. NTFS: ReFS bietet höhere Leistung als NTFS, insbesondere bei Verwendung mit virtuellen Maschinen. NTFS verbessert die Leistung durch Funktionen wie Datenträgerkontingente, Dateikompression und Änderung der Größe, aber spiegelbeschleunigte Parität von ReFS bietet sogar bessere Leistung und effizientere Speicherung. Darüber hinaus bietet ReFS bessere Leistung und Funktionalität für virtuelle Maschinen mit Unterstützung für das Klonen von Blöcken und Sparse VDL (Valid Data Length).
• Kompatibilität: Während NTFS mit allen Versionen von Windows kompatibel ist, ist ReFS nur mit neueren Versionen von Windows wie Windows Server 2012 und Windows 8.1 oder neuer kompatibel.
• Funktionen: Obwohl ReFS gegenüber NTFS Vorteile hat, wie z. B. automatische Integritätsprüfung und Datenbereinigung, Wegfall der Notwendigkeit zur Ausführung von chkdsk, Speichervirtualisierung und Pooling usw., sind viele NITS-Funktionen nicht in ReFS implementiert.

Hier ist eine Tabelle, die zeigt, wie sich ReFS von NTFS in ihren Funktionen unterscheidet.

Funktionen	NTFS	ReFS
BitLocker-Verschlüsselung	+	+
Daten-Deduplizierung	+	+
Unterstützung von Cluster Shared Volume (CSV)	+	+
Softlinks	+	+
Unterstützung für Failover-Cluster	+	+
Zugriffssteuerungslisten	+	+
USN-Journal	+	+
Änderungsbenachrichtigungen	+	+
Knotenpunkte	+	+
Einhängepunkte	+	+
Reparse-Punkte	+	+
Benannte Ströme	+	+
Volumenschnappschüsse	+	+
Datei-IDs	+	+
Oplocks	+	+
Sparse-Dateien	+	+
Thin Provisioning	+ (nur Speicherplätze)	+
Trim/Unmap	+ (nur Speicherplätze)	+
Klonen von Blöcken	+	+
Sparse VDL	+	+
Spiegelbeschleunigte Parität	+	+
Offloaded Data Transfer (ODX)	+	+
Dateisystemkompression	+	+
Dateisystemverschlüsselung	+	+
Transaktionen	+	+
Hardlinks	+	+
Objekt-IDs	+	+
Kurznamen	+	+
Erweiterte Attribute	+	+
Datenträgerkontingente	+	+
Bootfähig	+	+
Unterstützung für Auslagerungsdatei	+	+
Unterstützt auf Wechselmedien	+	+

Hinweis: Die ReFS-Snapshots auf Dateiebene sind nur unter Windows Server 2022 und höher verfügbar. Details finden Sie im offiziellen Dokument von Microsoft: Robustes Dateisystem (ReFS) Übersicht.

Zusammenfassung

Als proprietäres Dateisystem von Microsoft sind sowohl NTFS als auch ReFS heute weit verbreitet. In diesem Artikel wird erläutert, was NTFS und ReFS jeweils sind, und es werden die Unterschiede zwischen ReFS und NTFS aufgezeigt.

Als erwartetes Nachfolger von NTFS sind ReFS immer noch nicht der perfekte Ersatz für NTFS. Sie unterscheiden sich stark in ihren Funktionen, was sie für verschiedene Szenarien geeignet macht. Wenn Sie eine Wahl für Ihren Hyper-V VM-Speicher auf Dateiebene suchen, sollten Sie ReFS in Betracht ziehen, da es fortgeschrittene Funktionen zur Verbesserung der Leistung und Funktionalität von Hyper-V VM bietet.