什么是ReFS 文件系统? ntfs和refs的优缺点区别介绍

2025-05-08 13:50

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数十年以来,Windows 系统一直将 NTFS 作为「内置硬盘」的默认文件系统。不过近些年来,微软还在研发一款名为 ReFS 的新文件系统。它的全称是 Resilient File System,即「弹性文件系统」。

什么是ReFS 文件系统? ntfs和refs的优缺点区别介绍

尽管 ReFS 并不是一个全新的概念,但它在 Windows 客户端系统中的应用却一直都非常有限。然而,最近有用户在 Windows 11 Insider 的安装界面中发现,可以使用 ReFS 来格式化硬盘。这是不是意味着,ReFS 有望在未来成为 Windows 桌面的默认文件系统呢?

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什么是 ReFS?

顾名思义,ReFS 是微软为了增强 Windows 数据可靠性而打造的新一代文件系统。它集成了多种错误检测和校正机制,能够主动预防或修复损坏数据,确保数据的长期、稳定存储。

ReFS 内置了数据完整性检测机制,可以定期扫描卷上的数据,确保数据未被损坏。配合 Windows「存储空间」使用,ReFS 在发现某个卷中的数据出错时,可以自动从其他健康的卷中调取正确数据进行修复。整个修复过程不会中断数据访问,也无需管理员手动干预,系统就能完成数据的保护和恢复。

实际上,ReFS 在 Windows Server 领域已经有了十多年的使用历史和经验积累,首次亮相是在 Windows Server 2012 上。此后,微软也在不断为其添加新特性和增强功能。

Windows Server 支持

Windows Server 版本ReFS 版本引入功能
Windows Server 2012首次引入 ReFS– 支持完整性流,元数据和文件数据(可选)都会被校验。
– 结合 Storage Spaces,在镜像或奇偶校验池中,自动修复损坏数据,而无需离线操作。
Windows Server 2012 R2ReFS 1.2增加了对部分 NTFS 特性的支持,并可以使用替代数据流。
Windows Server 2016ReFS 3.x支持超大 ReFS 格式 VHD(X) 虚拟磁盘、块级克隆、镜像加速奇偶校验等虚拟化特性。
Windows Server 2019ReFS 3.4引入重复数据删除功能。
Windows Server 2022ReFS 3.7支持在线捕获单个文件快照,并进一步优化了 Storage Spaces Direct 等存储堆栈。
Windows Server 2025ReFS 3.10支持原生去重与压缩,优化了虚拟化和开发者场景,例如实时分层移动数据、自动调整读写策略等。

Windows 客户端支持

Windows 客户端版本ReFS 版本引入功能
Windows 10/11ReFS 3.3从 Windows 10 v1709 起,企业版和专业工作站版可以「新建」 ReFS 卷,但其他版本只能读写已有 ReFS 卷。
Windows 11 22H2/23H2ReFS 3.7引入 Dev Drive 功能,支持用 ReFS 格式创建开发者专用卷,并优化块级复制,改进稀疏文件支持,大幅加速了大规模文件复制。
Windows 11 24H2ReFS 3.10新增个人数据加密和 LZ4/zstd 压缩支持。

需要注意的是,ReFS 目前并不是为普通用户量身打造,它还无法完全取代 NTFS,而是更适用于服务器等需要大规模数据存储的特定场景。

ReFS 与 NTFS 特性对比

特性ReFS(Resilient FS)NTFS(New Technology FS)
文件/卷容量最大单个文件和卷可达 35 PB(1 PB = 1024 TB)。最新版支持高达 8 PB,老版本上限为 256 TB。
数据完整性– 完整性流:元数据和文件数据(可选)都具有 64 位校验和。
– 配合 Storage Spaces 能够自动修复损坏的数据。
只校验元数据,依赖硬盘自带的 CRC,需要手动运行 CHKDSK 来修复错误。
文件压缩– Windows Server 2025 引入了专用的去重和压缩优化。
– 在文件系统层面,仍没有类似 NTFS 压缩的功能。
原生支持文件系统压缩功能,可以在文件属性中启用。
文件加密– 不支持 EFS 加密文件系统。
– 从 Windows 11 24H2 开始,可以使用「个人数据加密」
– 支持使用 BitLocker 进行卷加密
原生支持 EFS 和 BitLocker,文件和卷都可以进行加密。
兼容性– 支持大部分 Win32 API、NTFS 权限(ACL)。
– 有限支持重解析点、USN 日志等。
– 与 Storage Spaces 紧密集成。
– 不支持 NTFS 的扩展属性、8.3 短文件名、对象 ID、磁盘配额等。
完整支持所有 NTFS 特性,可以用作系统盘,兼容所有 NTFS 文件过滤器。
日志/事务支持不使用传统的日志元数据事务(无 TxF/日志事务),而是采China编程用写时复制等机制来保障数据一致性。拥有独立的$LogFile日志文件,支持写前日志、事务处理等,元数据的变化可以回滚。
性能特性– 专门针对虚拟化和大文件进行优化。
– 支持块级克隆、稀疏有效数据长度等功能,能够快速复制和克隆大文件。
– 在 Storage Spaces Direct 上,支持镜像加速奇偶校验。
– 支持卷内分层自动优化,将热点数据保存在高性能存储中。
– 没有原生的块级克隆或自动分层等特性。
– 通过 NTFS 日志和磁盘缓存实现可靠性能。
– 传统 NTFS 在多文件复制和虚拟磁盘操作上速度较慢。
适用场景高可靠性场景:例如超大数据中心、虚拟化主机、备份存储、容错存储池等。能够自动修复数据损坏、支持超大容量,还能在 Dev Drive 下加速开发者的读写操作。通用场景:例如系统盘、普通软件存储,兼容旧应用和驱动程序。在小文件和多量级事务处理上表现稳定。碎片和错误主要依靠系统或第三方工具进行维护。

对于普通用户的日常使用来说,ReFS 缺少了一些基础功能,有的甚至可以说是刚需。因此,ReFS 目前主要还是服务于特定的企业级大规模数www.chinasem.cn据存储场景,暂时无法成为个人用户的主力选择。

ReFS 会取代 Windows PC 上的 NTFS 吗?

从微软近期的动作来看,微软正在积极开发 ReFS。它确实有潜力取代 NTFS,成为 Windows PC 的默认文件系统。但也需要满足一些特定的硬件和条件,例如:

  • 多硬盘存储空间:ReFS 能够在多硬盘的「存储空间」环境下,自动修复和校正数据损坏。然而,大部lRDaLJMuDQ分家用 PC 根本用不到这种高阶功能,普通用户也很难在日常使用中体会到 ReFS 的纠错能力。
  • 性能改进:ReFS 的性能提升主要依赖于虚拟硬盘存储空间等企业级配置,而普通用户的设备通常不具备这样的硬件条件。
  • 超大卷和文件支持:ReFS 支持高达 35 PB 的单个文件或卷容量,但对普通用户来说,这么大的容量几乎根本不可能用得上。
  • 数据迁移难度:更换文件系统最保险的方法就是&编程mdash;—将数据备份出来,重新格式化之后,再重新导入lRDaLJMuDQ。如果直接转换,一旦翻车,那将是全球性的灾难级后果。

总的来说,微软目前并没有强烈动力立刻让 ReFS 成为 Windows 11 的主力文件系统。ReFS 还需要进一步完善,特别是还有一些关键功能尚未完全补齐。未来,它有可能会逐步普及,但在短期内成为默认选项并不太现实。

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