O que é o ReFS e como funciona?

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Junte-se a nós neste artigo em que vamos falar sobre o que é o ReFS e como funciona. Este sistema de ficheiros resiliente conquistou os administradores de sistemas da plataforma Microsoft por todo o mundo.

O Resilient File System (ReFS) é um sistema de ficheiros desenhado pela Microsoft com a intenção de garantir um uptime ideal para os nossos dados, suportando condições que os seus predecessores não eram capazes de suportar e garantindo uma capacidade de crescimento quase infinita.

O ReFS é um sistema projetado pela gigante de Redmond para substituir o antigo NTFS, do qual já falamos neste artigo “O que é o NTFS e quais são as suas características principais?“.

O NTFS, sendo um sistema de ficheiros com tantos anos de existência, não respondia às necessidades de um mercado com uma demanda excessiva de armazenamento e que além disso exigia alguns requisitos adicionais de segurança.

Isto fez com que o ReFS, desde o seu planeamento, tivesse em mente vários pontos-chave, como verificação contínua de integridade, depuração proativa dos erros encontrados e, portanto, a redução da necessidade de manutenção manual pelo administrador, com base em verificações de disco ou similar (como chkdsk).

Além disso, o ReFS melhorou aspetos como o comprimento dos caminhos e nomes dos ficheiros, os metadados, a estrutura para RAID ou virtualização e, claro, como já referimos, o suporte a redundância e tolerância a falhas.

O ReFS foi lançado junto com o Windows Server 2012 no dia 1 de agosto de 2012 e desde então passou por várias revisões, sendo a última a 3.7, que veio com o Windows Server 2022.

Ao longo das próximas linhas iremos explicar melhor porque é que o ReFS é um bom sistema de ficheiros e porque devemos utilizá-lo nos nossos sistemas de armazenamento.

Imagem. Criação de um novo volume simples ReFS.
Imagem. Criação de um novo volume simples ReFS.

 

Resiliência do sistema de ficheiros

Começaremos por falar sobre a resiliência do sistema, para ver se faz jus ao seu nome e é um sistema de ficheiros tão resiliente como anunciado pelos nossos amigos da Microsoft.

  • Correção de erros proativa: o ReFS inclui um analisador de integridade de dados que valida se os dados a serem gravados estão corretos e se os dados estão corretos no destino, através de comparação, mas além disso executa uma tarefa de análise dos dados de forma programada. É uma espécie de “limpeza”, que identifica qualquer tipo de erro ou dano no sistema de ficheiros e corrige-o automaticamente.
  • Fluxos de integridade: o ReFS, assim como o NTFS, usa somas de verificação para determinar se os dados foram adulterados ou permanecem como deveriam, para verificar a sua veracidade e garantir que não houve danos nas cópias.
  • Eliminação de dados inúteis: se ocorrer corrupção num volume para o qual não há cópia alternativa, o ReFS consideraria que o resto dos dados que compõem essa cópia são inúteis, removendo-os do namespace.
  • Manutenção online: o ReFS mantém os volumes danificados online mesmo enquanto estiverem a ser reparados para garantir a manutenção do serviço. Isto será assim, a não ser que o dano seja tal que existam falhas de acesso; nesse caso, serão mantidos offline enquanto é feita a reparação.
  • Reconstrução de espelhos: se forem utilizados espaços de armazenamento com espelhos ou paridade, é possível realizar a manutenção dos sistemas online.

 

Elasticidade

Os nossos amigos em Redmond estão obcecados em adaptar os sistemas às novas necessidades dos seus clientes, e é por isso que o ReFS pretende ser capaz de crescer e encolher de maneira ágil.

O ReFS é capaz de crescer para um tamanho de 35 PB (petabytes) para tamanho máximo de ficheiros e igual dimensão para tamanho máximo de volume, colocando-o muito à frente do NTFS, que suporta apenas 256 TB (terabytes).

Estes tamanhos, de acordo com as especificações da Microsoft, podem ser alcançados sem afetar o desempenho, ainda que estejamos a falar, supostamente, de ambientes teóricos ideais ou equipamentos caros, cenários afastados dos mortais comuns.

Desempenho

Como terminamos a secção sobre elasticidade a falar sobre o desempenho do sistema para determinadas escalas, parece-nos melhor continuar com este ponto.

O ReFS foi redesenhado do início ao fim, e tanto a resistência como o desempenho foram colocados em foco, tornando-o um sistema capaz de suportar grandes volumes, com grandes quantidades de acesso de gravação e leitura sem penalidade de desempenho.

Além disso, devemos ter em conta que foi especialmente pensado para ambientes virtualizados, o que o torna ideal para ambientes de cloud privada, pública ou híbrida.

O desempenho deste sistema de ficheiros resiliente é baseado, por exemplo, na gestão de paridade que é mais rápida e menos pesada que antes, a chamada paridade acelerada por espelho. Esta paridade é baseada na aplicação de níveis, que são volumes lógicos que permitem acesso mais rápido aos dados, tanto para dados usados ​​com frequência (camada frequente) como para ficheiros profundos (camada fria).

Imagem. Estrutura de ficheiros baseada em níveis B+Tree.
Imagem. Estrutura de ficheiros baseada em níveis B+Tree.

Outro ponto a ter em conta é que este sistema de ficheiros já foi concebido tendo em conta a utilização de discos híbridos ou que tenham armazenamento flash, por isso este tipo de tecnologia permite agilizar tanto a escrita como o acesso e leitura dos dados.

Como referimos anteriormente, este sistema de ficheiros foi desenhado para trabalhar com virtualização, por isso possui opções como o sparse VDL (Valid Data Length), que permite reduzir significativamente o tempo usado para a criação de VHDs (discos rígidos virtuais). .

Por fim, permite a clonagem de blocos, acelerando significativamente as operações de cópia de dados, reduzindo ainda mais os tempos de criação de pontos de verificação ou tarefas de combinação de discos virtuais.

NOTA: Para uma implementação bem-sucedida do ReFS, devemos verificar o Catálogo do Windows Server para ver o hardware certificado pela Microsoft para este sistema.

 

Conclusões e próximos passos:

Ao longo deste artigo, vimos o que é e como funciona o ReFS, um sistema de ficheiros resiliente com grande capacidade de resistência a diversas eventualidades, escalabilidade e adaptação, baixo nível de exigência de manutenção por parte dos administradores e com melhores funcionalidades que o longevo NTFS.

Noutros artigos e tutoriais iremos falar sobre este sistema de ficheiros para que você possa aproveitar todo o seu poder para melhorar a gestão de ficheiros na sua empresa.

Se quiser saber mais sobre o NTFS, dê uma vista de olhos ao artigo “O que é o NTFS e quais são as suas características principais“.

Obrigado por acompanhar-nos!

Categorias:Cloud e sistemas

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