Resilient File System (ReFS) は、データの可用性を最大化し、多様なワークロード間で大規模なデータ セットに効率的にスケーリングし、破損に対する回復性を備えたデータ整合性を提供するために、Microsoft によって開発された最新のファイル システムです。 ReFS は、拡大する一連のストレージ シナリオに対処し、将来のイノベーションの基盤を確立することを目指しています。
この概要では、ReFS が破損からデータを保護し、大規模なストレージ環境をサポートし、主要な Windows Server テクノロジと統合する方法について説明します。 このガイドを使用して、ReFS の利点、展開シナリオ、および NTFS との機能の比較について説明します。
主なベネフィット
ReFS が提供する主な利点 (回復性、パフォーマンス、スケーラビリティなど) について説明します。
回復性
ReFS には、破損を正確に検出し、オンラインのままで破損を修正できる機能があり、データの整合性と可用性の向上に役立ちます。
- 整合性ストリーム - ReFS は、メタデータのチェックサムと、必要に応じてファイル データのチェックサムを使用します。これにより、ReFS は破損を確実に検出できます。
- 記憶域スペースの統合 - ミラーまたはパリティ領域で使用する場合、ReFS は記憶域スペースによって提供されるデータの代替コピーを使用して、検出された破損を自動的に修復できます。 修復プロセスは、破損の領域のみに限定され、オンラインで実行されるため、ボリュームのダウンタイムを必要としません。
- データの保存 - ボリュームが破損し、破損したデータの代替コピーが存在しない場合、ReFS は破損したデータを名前空間から削除します。 ReFS では、ほとんどの修正できない破損を処理している間、ボリュームをオンライン状態に保つことができます。ただし、まれに、ReFS でボリュームをオフラインにすることが必要になる場合もあります。
- プロアクティブ エラー修正 - 読み取りと書き込みの前にデータを検証するだけでなく、ReFS には、 スクラブと呼ばれるデータ整合性スキャナーが導入されています。 このスクラブ機能ではボリュームが定期的にスキャンされ、潜在的な破損部分を識別し、その破損データの修復を事前にトリガーします。
パフォーマンス
ReFS には、回復性の向上に加えて、パフォーマンスに依存する仮想化されたワークロード用の機能があります。 リアルタイムでの階層の最適化、ブロックの複製、スパース VDL (有効データ長) は、動的に多様なワークロードをサポートするように設計されている、ReFS の先進的な機能の一例です。
ミラーリングによって高速化されたパリティ - ミラーリングによって高速化されたパリティは、パフォーマンスと容量効率の高い、データの記憶域を提供します。
パフォーマンスと容量効率の高い記憶域を提供するために、ReFS は、ボリュームを階層と呼ばれる 2 つの論理記憶域グループに分割します。 これらの階層ではそれぞれドライブと回復性の種類を設定でき、各階層をパフォーマンスまたは容量について最適化することができます。 構成の例の一部を以下に示します。
パフォーマンス レベル 容量階層 ミラー SSD ミラー HDD ミラー SSD パリティ SSD ミラー SSD パリティ HDD これらのレベルが構成されると、ReFS はそれらを使用して、ホット データに高速なストレージを提供し、コールド データには容量効率に優れたストレージを提供します。
すべての書き込みがパフォーマンスレベルで行われ、パフォーマンスレベルに残っているデータの大きなチャンクは、リアルタイムで効率的に容量レベルに移動されます。
ハイブリッド展開 (フラッシュ ドライブと HDD ドライブの混合) を使用している場合、記憶域スペース ダイレクトのキャッシュは、読み取りを高速化し、仮想化されたワークロードのデータ断片化の影響を軽減します。 それ以外の場合、オールフラッシュ展開を使用すると、パフォーマンス レベルでも読み取りが発生します。
Windows Server の展開では、ミラーリングによって高速化されたパリティは記憶域スペース ダイレクトでのみサポートされます。 アーカイブとバックアップのワークロードでのみ、ミラーリングによって高速化されたパリティを使用することをお勧めします。 仮想化されたワークロードやその他の高パフォーマンス ランダム ワークロードの場合は、パフォーマンスを向上するために 3 方向ミラーを使用することをお勧めします。
高速 VM 操作 - ReFS により、仮想化されたワークロードのパフォーマンスが向上します。
- ブロックの複製 - ブロックの複製により、コピー操作が高速化され、影響の少ない迅速な VM チェックポイントのマージ操作が可能になります。
- スパース VDL - スパース VDL を使用すると、ReFS でファイルを迅速にゼロにすることができ、固定 VHD の作成に必要な時間を 10 分から数秒に短縮できます。
可変クラスター サイズ - ReFS では、4 K と 64 K の両方のクラスター サイズをサポートしています。 ほとんどの展開で推奨されるクラスター サイズは 4 K ですが、サイズの大きい順次 IO ワークロードには 64 K クラスターが適しています。
拡張性
ReFS は、非常に大規模なデータ セット (数百万テラバイト) をパフォーマンスに悪影響を与えることなくサポートするように設計されており、以前のファイル システムよりも大きなスケーリングを実現します。
サポートされているデプロイ
Microsoft は、さまざまな構成とワークロードで汎用的に使用できる専用の NTFS を開発しました。 ReFS でサポートされるすべての構成は、Windows Server Catalog 認定のハードウェアを使用し、アプリケーションの要件を満たしている必要があります。
Microsoft では、ReFS が提供する可用性、回復性、およびスケーリングを特に必要とするお客様向けに、次の構成およびシナリオで使用する ReFS をサポートしています。
重要
クラスター共有ボリューム (CSV) に ReFS を使用する場合は、 フェールオーバー クラスターでのクラスター共有ボリュームの使用に 関する重要な情報を参照してください。
記憶域スペース ダイレクト
仮想化されたワークロードやネットワーク接続ストレージには、記憶域スペース ダイレクトに ReFS を展開することをお勧めします。
- ミラーリングによって高速化されたパリティと記憶域スペース ダイレクトのキャッシュによって、高パフォーマンスで容量効率の高い記憶域が提供されます。
- ブロックの複製とスパース VDL の導入により、.vhdx ファイルの作成、マージ、拡張などの操作が大幅に高速化されます。
- 整合性ストリーム、オンライン修復、および代替データのコピーを使用すると、ReFS と記憶域スペース ダイレクトは、メタデータとデータの両方でストレージ コントローラーと記憶域メディアの破損を共同で検出して修正できます。
- ReFS は、拡張して大規模なデータ セットをサポートするための機能を提供します。
記憶域スペース
共有の SAS エンクロージャを備えた記憶域スペースへの ReFS の展開は、アーカイブ データのホストやユーザー ドキュメントの格納に適しています。
- 整合性ストリーム、オンライン修復、および代替データのコピーを使用すると、ReFS と記憶域スペースは、メタデータとデータの両方でストレージ コントローラーと記憶域メディアの破損を共同で検出して修正できます。
- また、記憶域スペースの展開では、ブロックの複製や ReFS が提供するスケーラビリティを利用することもできます。
記憶域スペースは、BusTypes SATA、SAS、NVME を介したローカルの非リムーバブル直接接続、または HBA (パススルーモードでは RAID コントローラーとも呼ばれます) を介した接続をサポートします。
ベーシック ディスク
ベーシック ディスクへの ReFS 展開は、独自のソフトウェアの回復性と可用性ソリューションを実装するアプリケーションに最適です。
- 独自の回復性と可用性を備えたソフトウェア ソリューションを導入するアプリケーションでは、整合性ストリーム、ブロック複製、および大規模なデータ セットをスケーリングおよびサポートする機能を使用できます。
ベーシック ディスクには、BusTypes SATA、SAS、NVME、または RAID を介したローカルの非リムーバブル直接接続が含まれます。 Basic ディスクには記憶域スペースは含まれません。
バックアップ ターゲット
ReFS をバックアップ ターゲットとして展開することは、独自の回復性と可用性ソリューションを実装するアプリケーションとハードウェアに最適です。
- 独自の回復性と可用性を備えたソフトウェア ソリューションを導入するアプリケーションでは、整合性ストリーム、ブロック複製、および大規模なデータ セットをスケーリングおよびサポートする機能を使用できます。
ファイバー チャネルと iSCSI SAN のサポートの詳細については、アプリケーションおよびストレージ アレイのベンダーにお問い合わせください。 SAN の場合、仮想プロビジョニング、トリミング/マップ解除、オフロード データ転送 (ODX) などの機能が必要な場合は、NTFS を使用する必要があります。
機能の比較
制限
| 機能 | ReFS (レジリエント ファイル システム) | NTFS |
|---|---|---|
| ファイル名の最大長 | 255 Unicode 文字 | 255 Unicode 文字 |
| パス名の最大長 | 32 K Unicode 文字 | 32 K Unicode 文字 |
| ファイルの最大サイズ | 35 PB (ペタバイト) | 256 TB |
| 最大ボリューム サイズ | 35 PB | 256 TB |
機能
ReFS と NTFS で使用できる機能
| 機能 | ReFS (レジリエント ファイル システム) | NTFS |
|---|---|---|
| BitLocker 暗号化 | ✅ | ✅ |
| システム圧縮をブロックする | ✅ | ✅ |
| データ重複除去 | ✅ 1 | ✅ |
| 拡張属性 | ✅ | ✅ |
| クラスター共有ボリューム (CSV) のサポート | ✅ 2 | ✅ |
| 分岐点 / ソフト リンク | ✅ | ✅ |
| ハード リンク | ✅ | ✅ |
| フェールオーバー クラスターのサポート | ✅ | ✅ |
| ファイル システムの暗号化 | ✅ 3 | ✅ |
| アクセス制御リスト | ✅ | ✅ |
| USN ジャーナル | ✅ | ✅ |
| 変更通知 | ✅ | ✅ |
| 接合ポイント | ✅ | ✅ |
| マウント ポイント | ✅ | ✅ |
| 再解析ポイント | ✅ | ✅ |
| ボリューム スナップショット | ✅ | ✅ |
| ファイル ID | ✅ | ✅ |
| oplock | ✅ | ✅ |
| スパース ファイル | ✅ | ✅ |
| 名前付きストリーム | ✅ | ✅ |
| 仮想プロビジョニング | ✅ 4 | ✅ |
| トリミング/マップ解除 | ✅ 4 | ✅ |
| ページ ファイルのサポート | ✅ | ✅ |
- Windows Server バージョン 1709 以降、Windows Server 2019 (1809) LTSC 以降で使用できます。
- CSV では、記憶域スペース、記憶域スペース ダイレクト (S2D)、SAN ではダイレクト I/O は使用されません。
- Windows Server 2025 でのみ使用できます。
- 記憶域スペースのみ。
ReFS でのみ使用できる機能
| 機能 | ReFS (レジリエント ファイル システム) | NTFS |
|---|---|---|
| ブロックの複製 | ✅ | ❌ |
| スパース VDL | ✅ | ❌ |
| ミラー高速パリティ | ✅ (記憶域スペース ダイレクトの場合) | ❌ |
| ファイルレベルのスナップショット | ✅ 1 | ❌ |
- Windows Server 2022 以降で使用できます。
ReFS で使用できない機能
| 機能 | ReFS (レジリエント ファイル システム) | NTFS |
|---|---|---|
| トランザクション | ❌ | ✅ |
| オブジェクト ID | ❌ | ✅ |
| オフロード データ転送 (ODX) | ❌ | ✅ |
| 短い名前 | ❌ 1 | ✅ |
| ディスク クォータ | ❌ | ✅ |
| リムーバブル メディアでのサポート | ❌ | ✅ |
| 起動可能 | ❌ | ✅ |
| 収縮 | ❌ | ✅ |
- 短い名前は正式にはサポートされていません。多くの短い名前はシンボリック リンクを介してシミュレートされます。