Какая файловая система используется для windows 10

Windows 10 постепенно вытесняет ранние версии операционных систем, поэтому не удивительно, что новые пользователи перед установкой «десятки» интересуются ее системными требованиями.

Что подразумевают под системными требованиями?

Под системными требованиями подразумевается возможность компьютера (ноутбука, смартфона) стабильно, уверенно быстро работать на под управлением операционной системы.

На стабильность и быстроту работы ПК влияют:

1. Объем выделенной оперативной памяти и ее тип;
2. Процессор, его тактовая частота, количество ядер;
3. Жесткий диск, его объем для загрузки фалов операционной системы и обновлений, выделенное место под файл подкачки, технология (HDD или SSD), скорость вращения шпинделя, к примеру 5400 или 7200 оборотов в минуту (для HDD);
4. Видеокарта, объем выделенной ОЗУ, тип, частота работы графического процессора, поддержка DirectX нужной версии;
5. Дисплей, поддержка разрешения, тип устройства, другие функции.

Как понятно из вышесказанного под системными требованиями подразумевается соответствие характеристик железа установлено в компьютере к требованиям операционной системы для ее стабильной работы.

Но в нашем случае не все вышеописанные требования необходимо учитывать, к примеру размера файла подкачки, или скорость вращения шпинделя жесткого диска.

Так вот, минимальные системные требования Windows 10, по заявлению Microsoft такие:

1. Минимально допустимый объем оперативной памяти – 1Гб для версии х32 и 2Гб для х64;
2. Видеокарта с поддержкой не ниже DirectX 9 с драйвером WDDM 1.0.;
3. Процессор с частотой работы не менее 1ГГц или SoC;
4. Жесткий диск размером не менее 16 Гб для версии ОС х32 и 20 Гб для х64;
5. Монитор с разрешением не менее 800х600.

Основную конфигурацию железа можно посмотреть в Панели управления-Все элементы панели управления – Система.

Подробную информацию можно получить, установив программу Аida64.

Как видно Windows 10 не такая уж и требовательна к аппаратному обеспечению и уверенно сможет работать на компьютерах даже десятилетней давности, к примеру, работающих на процессоре Pentium D, двух гигабайтной ОЗУ типа DDR2.

Требования во время перехода на Windows 10

Дело в том, что можно обновиться до самой последней версии операционной системы, но сделать это можно, если на компьютере установлены самые свежие версии Windows 7 SP1 или ОС 8.1 с последними обновлениями.

Загружаемый файл дистрибутива десятой версии занимает около 3Гб, а при распаковке и установки может достигать от 16 до 20 Гб в зависимости от разрядности устанавливаемой ОС.

Поэтому Microsoft рекомендует при установке Windows 10 учитывать данные особенности и иметь свободного пространства на жестком диске не менее 32 Гб.

Эти же данные необходимо учитывать при установке чистого дистрибутива «десятки» с DVD диска или флеш накопителя.

Разрядность систем

Многие задаются вопросом, какую версию Windows 10 устанавливать 32 – х битную (работающую на платформе x86) или 64 битную. Первая обозначается х32, вторая х64.

Сразу скажем, лучше установить 64 битную версию, так как это скажется на увеличении производительности ПК и его стабильной работе.

Но перед установкой убедитесь, что «железо» компьютера, особенно процессор, поддерживает работу с х64 версиями ОС.

Как правило все современные процессоры поддерживают платформу х64, но убедитесь, что они поддерживают технологии CMPXCHG16b, PrefetchW и LAHF/SAHF, причем три сразу, иначе система не встанет.

На старых компьютерах скорее всего придется довольствоваться 32-х битной версией ОС.

Что теряет пользователь на х32 оперативной системе:

1. В объеме оперативной памяти – больше 4 Гб такая ОС не видит, а как правило приходится довольствоваться 3,5 Гб ОЗУ;
2. ОС 10 х64 может видеть до 192 Гб ОЗУ, поэтому если на ноутбуке или ПК стоит 8 Гб оперативки, то тут выбор очевиден.

Файловые системы 

Какую файловую систему на Windows 10 лучше использовать FAT32, NTFS или ReFS?

Мы рекомендуем в нашем случае использовать NTFS, хотя и относительно FAT32 ничего против не имеем. ReFS относительно новая файловая система, являющаяся продолжением NTFS, но пока еще не получившая широкого распространения.

Многое зависит от того, какой объем информации хранится на вашем диске.

Дело в том, что NTFS отлично справляется с большими массивами данных, а FAT32 лучше с небольшими объемами информации.

Но так как сейчас трудно себе представить компьютер с парой гигабайт данных, обычно это 100 Гб и больше, то FAT32 уходит на второй план.

На NTFS, в таком случае, компьютер под управлением Windows 10 будет работать быстрее и стабильнее, также восстановить случайно удаленные файлы в данной файловой системе будет легче.

Дополнительные возможности Windows 10 и системные требования под них

Не стоит забывать, что Windows 10, в зависимости от версии (Home, Pro, Enterprise и так далее) обладает множеством дополнительных функций, которые могут забирать у компьютера не только много ресурсов, но и требовать для себя наличия определенного оборудования (устройств).

Стоит заметить, что данные функции в большей мере являются специализированными и доступ к ним возможен не из всех версий Windows 10.

Возьмете для примера Cortana (голосовой помощник). Использовать данного помощника возможно только в некоторых странах Европы, Англии, Китае и США.

Чтобы Cortana четко распознавала команды понадобиться высококачественный микрофон.

Для использования быстрого доступа к устройству с помощью персонализации через отпечаток пальцев или лицо (служба Hello) помимо встроенного сенсора отпечатка пальцев понадобится инфракрасная камера способная анализировать радужную оболочку глаза.

Монитор или экран с поддержкой функции мультитач позволит легко переходить в планшетный режим и обратно, при условии, что они у вас есть.

Для доступа к некоторым возможностям операционной системы придется заводить учетную запись Microsoft, это можно сделать непосредственно из Windows 10.

А чтобы осуществлять безопасные загрузки придется установить софт с поддержкой UEFI v2.3.1 Errata B, а также загрузить сертификат центра Microsoft.

Чтобы использовать полное шифрование диска (технология BitLocker) к системным требованиям можно будет отнести наличие достоверного модуля TPM-версии 1.2 или 2.0 и устройства USB.

Если вы заходите пользоваться системной аппаратной виртуализации (Hyper-V), то сможете это сделать только на версии ОС x64, а системные требования к ней выше, чем к версии х32. При этом обязательно должна быть возможность преобразования адресов SLAT (второй уровень).

Чтобы передавать данные со смартфонов, планшетов или компьютеров на дисплей без использования традиционных HDMI кабелей, компанией Microsoft была разработана технология Miracast.

Для реализации беспроводной взаимосвязи между гаджетами необходимо иметь адаптер беспроводной связи с поддержкой Wi-Fi Direct, видеокарту с поддержкой WDDM-драйвера.

Аналогичные системные требования и для Wi-Fi-печати документов.

От наличия режима ожидания подключения будет зависеть работа InstantGo (режим ожидания, чем-то схожий на режимы сна или гибернации, но при этом остается работа программ в фоновом режиме, скачивание файлов, получение сообщений в Skype, используется от Windows 8.1 и выше).

Поэтому не все, даже современные устройства поддерживают InstantGo.

В чем ошибка многих

Многие пользователи думают, что системные требования ОС Windows 7, 8, 10 одинаковые, мол ОС являются логическим продолжением друг друга.

Безусловно, системные требования у них чем-то схожи, но не более.

Схожесть в основном заключается в использовании железной конфигурации компьютера. Как правило, если ПК или ноутбук уверенно работает на семерке, то также, а если не лучше, будет работать на восьмерке и десятке.

Но нужно понимать, что Windows 10, более совершенная система, обладающая огромными срытыми возможностями и дополнительными функциями, которые отсутствуют в ранних версиях ОС.

Соответственно и системные требования, в плане конфигурации некоторых подключенных устройств, у десятки будут выше.

Другое дело, нужны ли большинству пользователей дополнительные функции Windows 10, и как часто их будут использовать.

Итоги – что говорит опыт

Подводя итоги можно с уверенностью сказать, что системные требования у Windows 10 минимальны, на большинство устройств, особенно 32-х разрядных, она встанет без проблем и будет стабильно работать.

Это касается десктопный и мобильной версий, но при условии, что вы не претендуете на использование в ней всех доступных и скрытых возможностей, которые требовательны к характеристикам и параметрам устройств с помощью которых данные возможности реализуются.

С опыта можно сказать, что Windows 10 уверенно работает на следующей конфигурации ПК:

1. Системная плата Asus P5LD2 Deluxe (2005 год);
2. Тип ЦП — DualCore Intel Pentium D 930, 3000 MHz (15 x 200) (2004 год);
3. Системная память — 3072 МБ (DDR2-667 DDR2 SDRAM);
4. MAXTOR STM3160811AS ATA Device -120 Гб.
5. Видеоадаптер — nVIDIA GeForce GT 720.

А как система работает на вашем устройстве? Пишите в комментариях.

Последнее обновление 09.10.2020

Рядовому пользователю компьютерных электронных устройств редко, но приходится сталкиваться с таким понятием, как «выбор файловой системы». Чаще всего это происходит при необходимости форматирования внешних накопителей (флешек, microSD), установке операционных систем, восстановлении данных на проблемных носителях, в том числе жестких дисках. Пользователям Windows предлагается выбрать тип файловой системы, FAT32 или NTFS, и способ форматирования (быстрое/глубокое). Дополнительно можно установить размер кластера. При использовании ОС Linux и macOS названия файловых систем могут отличаться.

Возникает логичный вопрос: что такое файловая система и в чем ее предназначение? В данной статье дадим ответы на основные вопросы касательно наиболее распространенных ФС.

Что такое файловая система

Обычно вся информация записывается, хранится и обрабатывается на различных цифровых носителях в виде файлов. Далее, в зависимости от типа файла, кодируется в виде знакомых расширений – *exe, *doc, *pdf и т.д., происходит их открытие и обработка в соответствующем программном обеспечении. Мало кто задумывается, каким образом происходит хранение и обработка цифрового массива в целом на соответствующем носителе. 

Операционная система воспринимает физический диск хранения информации как набор кластеров размером 512 байт и больше. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги, которые также являются файлами, содержащими список других файлов в этом каталоге. Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Запись файлов большого объема приводит к необходимости фрагментации, когда файлы не сохраняются как целые единицы, а делятся на фрагменты. Каждый фрагмент записывается в отдельные кластеры, состоящие из ячеек (размер ячейки составляет один байт). Информация о всех фрагментах, как части одного файла, хранится в файловой системе.

Файловая система связывает носитель информации (хранилище) с прикладным программным обеспечением, организуя доступ к конкретным файлам при помощи функционала взаимодействия программ API. Программа, при обращении к файлу, располагает данными только о его имени, размере и атрибутах. Всю остальную информацию, касающуюся типа носителя, на котором записан файл, и структуры хранения данных, она получает от драйвера файловой системы.

На физическом уровне драйверы ФС оптимизируют запись и считывание отдельных частей файлов для ускоренной обработки запросов, фрагментации и «склеивания» хранящейся в ячейках информации. Данный алгоритм получил распространение в большинстве популярных файловых систем на концептуальном уровне в виде иерархической структуры представления метаданных (B-trees). Технология снижает количество самых длительных дисковых операций – позиционирования головок при чтении произвольных блоков. Это позволяет не только ускорить обработку запросов, но и продлить срок службы HDD. В случае с твердотельными накопителями, где принцип записи, хранения и считывания информации отличается от применяемого в жестких дисках, ситуация с выбором оптимальной файловой системы имеет свои нюансы.

Основные функции файловых систем

Файловая система отвечает за оптимальное логическое распределение информационных данных на конкретном физическом носителе. Драйвер ФС организует взаимодействие между хранилищем, операционной системой и прикладным программным обеспечением. Правильный выбор файловой системы для конкретных пользовательских задач влияет на скорость обработки данных, принципы распределения и другие функциональные возможности, необходимые для стабильной работы любых компьютерных систем. Иными словами, это совокупность условий и правил, определяющих способ организации файлов на носителях информации.

Основными функциями файловой системы являются:

• размещение и упорядочивание на носителе данных в виде файлов;
• определение максимально поддерживаемого объема данных на носителе информации;
• создание, чтение и удаление файлов;
• назначение и изменение атрибутов файлов (размер, время создания и изменения, владелец и создатель файла, доступен только для чтения, скрытый файл, временный файл, архивный, исполняемый, максимальная длина имени файла и т.п.);
• определение структуры файла;
• поиск файлов;
• организация каталогов для логической организации файлов;
• защита файлов при системном сбое;
• защита файлов от несанкционированного доступа и изменения их содержимого. 

Задачи файловой системы 

Функционал файловой системы нацелен на решение следующих задач:

• присвоение имен файлам;
• программный интерфейс работы с файлами для приложений;
• отображение логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;
• поддержка устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;
• содержание параметров файла, необходимых для правильного взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.). 

В многопользовательских системах реализуется задача защиты файлов от несанкционированного доступа, обеспечение совместной работы. При открытии файла одним из пользователей для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

Вся информация о файлах хранится в особых областях раздела (томах). Структура справочников зависит от типа файловой системы. Справочник файлов позволяет ассоциировать числовые идентификаторы уникальных файлов и дополнительную информацию о них с непосредственным содержимым файла, хранящимся в другой области раздела.

Операционные системы и типы файловых систем

Существует три основных вида операционных систем, используемых для управления любыми информационными устройствами: Windows компании Microsoft, macOS разработки Apple и операционные системы с открытым исходным кодом на базе Linux. Все они, для взаимодействия с физическими носителями, используют различные типы файловых систем, многие из которых дружат только со «своей» операционкой. В большинстве случаев они являются предустановленными, рядовые пользователи редко создают новые дисковые разделы и еще реже задумываются об их настройках.

В случае с Windows все выглядит достаточно просто: NTFS на всех дисковых разделах и FAT32 (или NTFS) на флешках. Если установлен NAS (сервер для хранения данных на файловом уровне), и в нем используется какая-то другая файловая система, то практически никто не обращает на это внимания. К нему просто подключаются по сети и качают файлы.

На мобильных гаджетах с ОС Android чаще всего установлена ФС версии ext4 во внутренней памяти и FAT32 на карточках microSD. Владельцы продукции Apple зачастую вообще не имеют представления, какая файловая система используется на их устройствах – HFS+, HFSX, APFS, WTFS или другая. Для них существуют лишь красивые значки папок и файлов в графическом интерфейсе.

Более богатый выбор у линуксоидов. Но здесь настройка и использование определенного типа файловой системы требует хотя бы минимальных навыков программирования. Тем более, мало кто задумывается, можно ли использовать в определенной ОС «неродную» файловую систему. И зачем вообще это нужно.

Рассмотрим более подробно виды файловых систем в зависимости от их предпочтительного использования с определенной операционной системой.

Файловые системы Windows 

Исходный код файловой системы, получившей название FAT, был разработан по личной договоренности владельца Microsoft Билла Гейтса с первым наемным сотрудником компании Марком Макдональдом в 1977 году. Основной задачей FAT была работа с данными в операционной системе Microsoft 8080/Z80 на базе платформы MDOS/MIDAS. Файловая система FAT претерпела несколько модификаций – FAT12, FAT16 и, наконец, FAT32, которая используется сейчас в большинстве внешних накопителей. Основным отличием каждой версии является преодоление ограниченного объема доступной для хранения информации. В дальнейшем были разработаны еще две более совершенные системы обработки и хранения данных – NTFS и ReFS.

FAT (таблица распределения файлов)

Числа в FAT12, FAT16 и FAT32 обозначают количество бит, используемых для перечисления блока файловой системы. FAT32 является фактическим стандартом и устанавливается на большинстве видов сменных носителей по умолчанию. Одной из особенностей этой версии ФС является возможность применения не только на современных моделях компьютеров, но и в устаревших устройствах и консолях, снабженных разъемом USB.

Пространство FAT32 логически разделено на три сопредельные области:

• зарезервированный сектор для служебных структур;
• табличная форма указателей;
• непосредственная зона записи содержимого файлов. 

К недостатком стандарта FAT32 относится ограничение размера файлов на диске до 4 Гб и всего раздела в пределах 8 Тб. По этой причине данная файловая система чаще всего используется в USB-накопителях и других внешних носителях информации. Для установки последней версии ОС Microsoft Windows 10 на внутреннем носителе потребуется более продвинутая файловая система. 

С целью устранения ограничений, присущих FAT32, корпорация Microsoft разработала обновленную версию файловой системы exFAT (расширенная таблица размещения файлов). Новая ФС очень схожа со своим предшественником, но позволяет пользователям хранить файлы намного большего размера, чем четыре гигабайта. В exFAT значительно снижено число перезаписей секторов, ответственных за непосредственное хранение информации. Функция очень важна для твердотельных накопителей ввиду необратимого изнашивания ячеек после определенного количества операций записи. Продукт exFAT совместим с операционными системами Mac, Android и Windows. Для Linux понадобится вспомогательное программное обеспечение.

NTFS (файловая система новой технологии)

Стандарт NTFS разработан с целью устранения недостатков, присущих более ранним версиям ФС. Впервые он был реализован в Windows NT в 1995 году, и в настоящее время является основной файловой системой для Windows. Система NTFS расширила допустимый предел размера файлов до шестнадцати гигабайт, поддерживает разделы диска до 16 Эб (эксабайт, 10¹⁸ байт). Использование системы шифрования Encryption File System (метод «прозрачного шифрования») осуществляет разграничение доступа к данным для различных пользователей, предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файла. Файловая система позволяет использовать расширенные имена файлов, включая поддержку многоязычности в стандарте юникода UTF, в том числе в формате кириллицы. Встроенное приложение проверки жесткого диска или внешнего накопителя на ошибки файловой системы chkdsk повышает надежность работы харда, но отрицательно влияет на производительность.

ReFS (Resilient File System)

Последняя разработка Microsoft, доступная для серверов Windows 8 и 10. Архитектура файловой системы в основном организована в виде B + -tree. Файловая система ReFS обладает высокой отказоустойчивостью благодаря реализации новых функций:

• Copy-on-Write (CoW) – никакие метаданные не изменяются без копирования;
• данные записываются на новое дисковое пространство, а не поверх существующих файлов;
• при модификации метаданных новая копия хранится в свободном дисковом пространстве, затем система создает ссылку из старых метаданных на новую версию.

Все это позволяет повысить надежность хранения файлов, обеспечивает быстрое и легкое восстановление данных.

Файловые системы macOS 

Для операционной системы macOS компания Apple использует собственные разработки файловых систем: 

1. HFS+, которая является усовершенствованной версией HFS, ранее применяемой на компьютерах Macintosh, и ее более соверешенный аналог APFS. Стандарт HFS+ используется во всех устройствах под управлением продуктов Apple, включая компьютеры Mac, iPod, а также Apple X Server.
2. Кластерная файловая система Apple Xsan, созданная из файловых систем StorNext и CentraVision, используется в расширенных серверных продуктах. Эта файловая система хранит файлы и папки, информацию Finder о просмотре каталогов, положениях окна и т.д.

Файловые системы Linux

В отличие от ОС Windows и macOS, ограничивающих выбор файловой системы предустановленными вариантами, Linux предоставляет возможность использования нескольких ФС, каждая из которых оптимизирована для решения определенных задач. Файловые системы в Linux используются не только для работы с файлами на диске, но и для хранения данных в оперативной памяти или доступа к конфигурации ядра во время работы системы. Все они включены в ядро и могут использоваться в качестве корневой файловой системы.

Основные файловые системы, используемые в дистрибутивах Linux:

• Ext2;
• Ext3;
• Ext4;
• JFS;
• ReiserFS;
• XFS;
• Btrfs;
• ZFS.

Ext2, Ext3, Ext4 или Extended Filesystem – стандартная файловая система, первоначально разработанная еще для Minix. Содержит максимальное количество функций и является наиболее стабильной в связи с редкими изменениями кодовой базы. Начиная с ext3 в системе используется функция журналирования. Сегодня версия ext4 присутствует во всех дистрибутивах Linux. 

JFS или Journaled File System разработана в IBM в качестве альтернативы для файловых систем ext. Сейчас она используется там, где необходима высокая стабильность и минимальное потребление ресурсов (в первую очередь в многопроцессорных компьютерах). В журнале хранятся только метаданные, что позволяет восстанавливать старые версии файлов после сбоев.

ReiserFS также разработана в качестве альтернативы ext3, поддерживает только Linux. Динамический размер блока позволяет упаковывать несколько небольших файлов в один блок, что предотвращает фрагментацию и улучшает работу с небольшими файлами. Недостатком является риск потери данных при отключении энергии. 

XFS рассчитана на файлы большого размера, поддерживает диски до 2 терабайт. Преимуществом системы является высокая скорость работы с большими файлами, отложенное выделение места, увеличение разделов на лету, незначительный размер служебной информации. К недостаткам относится невозможность уменьшения размера, сложность восстановления данных и риск потери файлов при аварийном отключении питания.

Btrfs или B-Tree File System легко администрируется, обладает высокой отказоустойчивостью и производительностью. Используется как файловая система по умолчанию в OpenSUSE и SUSE Linux.

Другие ФС, такие как NTFS, FAT, HFS, могут использоваться в Linux, но корневая файловая система на них не устанавливается, поскольку они для этого не предназначены.

Дополнительные файловые системы

В операционных системах семейства Unix BSD (созданы на базе Linux) и Sun Solaris чаще всего используются различные версии ФС UFS (Unix File System), известной также под названием FFS (Fast File System). В современных компьютерных технологиях данные файловые системы могут быть заменены на альтернативные: ZFS для Solaris, JFS и ее производные для Unix.

Кластерные файловые системы включают поддержку распределенных хранилищ, расширяемость и модульность. К ним относятся:

• ZFS – «Zettabyte File System» разработана для распределенных хранилищ Sun Solaris OS;
• Apple Xsan – эволюция компании Apple в CentraVision и более поздних разработках StorNext; 
• VMFS (Файловая система виртуальных машин) разработана компанией VMware для VMware ESX Server;
• GFS – Red Hat Linux именуется как «глобальная файловая система» для Linux;
• JFS1 – оригинальный (устаревший) дизайн файловой системы IBM JFS, используемой в старых системах хранения AIX. 

Практический пример использования файловых систем

Владельцы мобильных гаджетов для хранения большого объема информации используют дополнительные твердотельные накопители microSD (HC), по умолчанию отформатированные в стандарте FAT32. Это является основным препятствием для установки на них приложений и переноса данных из внутренней памяти. Чтобы решить эту проблему, необходимо создать на карточке раздел с ext3 или ext4. На него можно перенести все файловые атрибуты (включая владельца и права доступа), чтобы любое приложение могло работать так, словно запустилось из внутренней памяти.

Операционная система Windows не умеет делать на флешках больше одного раздела. С этой задачей легко справится Linux, который можно запустить, например, в виртуальной среде. Второй вариант — использование специальной  утилиты для работы с логической разметкой, такой как MiniTool Partition Wizard Free. Обнаружив на карточке дополнительный первичный раздел с ext3/ext4, приложение Андроид Link2SD и аналогичные ему предложат куда больше вариантов.

Флешки и карты памяти быстро умирают как раз из-за того, что любое изменение в FAT32 вызывает перезапись одних и тех же секторов. Гораздо лучше использовать на флеш-картах NTFS с ее устойчивой к сбоям таблицей $MFT. Небольшие файлы могут храниться прямо в главной файловой таблице, а расширения и копии записываются в разные области флеш-памяти. Благодаря индексации на NTFS поиск выполняется быстрее. Аналогичных примеров оптимизации работы с различными накопителями за счет правильного использования возможностей файловых систем существует множество.

Надеюсь, краткий обзор основных ФС поможет решить практические задачи в части правильного выбора и настройки ваших компьютерных устройств в повседневной практике.

Время прочтения
4 мин

Просмотры 13K

«ReFS» (Resilient File System) – это новая файловая система от Microsoft, которая создавалась как замена «NTFS». У нее есть несколько солидных преимуществ, а именно, разработчики исправили все ошибки «NTFS». Она гораздо больше защищена от повреждения информации, она лучше переносит возросшую нагрузку, а также масштабируется гораздо проще.

Особенности «ReFS»

Контрольные суммы теперь используются для метаданных по умолчанию, также их применяют и к данным отдельных файлов. Так, в процессе чтениязаписи, осуществляется верификации «на лету». Когда ФС обнаружит повреждение файлов, то моментально удалит записи без перезагрузки компьютера. То есть, «ReFS» теперь самостоятельно себя корректирует при появлении ошибок.

«ReFS» обеспечивает более высокую надежность сохранения информации, по сравнению со старой ФС. Для хранения файлов и метаданных используются «B+-деревья». Размеры, количество разделов и файлов теперь ограничены максимальным 64-битным значением. Пустое пространство хранится в трех разных таблицах, разбитых по объемам фрагментов (малых, средних, больших). Названия файлов и пути пишуться в «Unicode», они не должны превышать 32 килобайта, то есть название файла можно указывать в 30 тысяч знаков.

Защита от отключения питания. Допустим вы прописываете новое имя файла (или другие метаданные), пропало электричество и вы не успели их сохранить. В «NTFS» — файл будет поврежден, так как вы меняете метаданные напрямую. Но «ReFS» всего лишь делает копию метаданных, и не меняет основные пока не произойдет сохранение, особенность работы функции «Copy-on-write».

Технология «Storage Spaces» — это функция виртуализации носителей. Она позволяет создать единое пространство из нескольких физических дисков на одном ПК или нескольких по локальной сети. Также есть возможность настроить «зеркалирование» как RAID массивах.

Отличия от NTFS

«ReFS» изначально создана для поддержки больших объемов разделов, файлов, каталогов и их имен. Новая ФС может включать до двести шестидесяти двух тысяч эксабайт информации, а «NTFS» — только шестнадцать эксабайт.

Еще, в ней отсутствуют функции шифрования, сжатия, дедупликации, дисковые квоты, жесткие ссылки и расширенные атрибуты. Некоторые из них заменены на новые, например, «ReFS» полностью поддерживает шифрование «BitLocker».

Сейчас, в файловую систему «ReFS» вы сможете отформатировать только пул дисков (пространство хранения), где новая ФС покажет себя во всей красе. Но Windows 10 не разрешит отформатировать обычный носитель в «ReFS». Разработчики подчеркивают значение «ReFS» именно для серверов, она доступна на серверных ОС или в «LTSC» версии.

ОС Windows Server 2016 позволит отформатировать обычные тома в «ReFS», но не позволит отформатировать загрузочный диск, потому что загрузочный сектор должен быть на «NTFS» разделе.

Архитектура файловой системы

Структур ReFS значительно отличается от всех остальных файловых систем для Windows. Главными структурными элементами выступают «B+ деревья». Они бывают одноуровневыми (как листья) и многоуровневыми (как деревья). Это обуславливает хорошее масштабирование, для каждого элемента, входящего в структуру ФС. Эта схема, а также 64-битная адресация каждого элемента, делают невозможным проблемы при ее дальнейшем увеличении.

Как корневая запись B+дерева, остальные записи имеют такой же объем в 16 кб, для блока метаданных. Размер в 60 байт — выделен для промежуточных (адресных) узлов. Следовательно, для правильного описания масштабных структур хранения потребуется малое количество уровней. Это позволило увеличить производительность ФС, по сравнению с другими.

Структура файловой системы ReFS

«ReFS» можно определить по специфической сигнатуре, которая расположена в начале раздела:

0x4000 байт — длина всех страниц ReFS.

Номер первой страницы — 0x1e, то есть 0x78000 байт которые идут сразу за загрузочным разделом. Это стандартное отображение Microsoft, которое информирует, что первые метаданные нужно искать после фиксированного смещения.

Алгоритм поиска удаленных данных

Утилиты для восстановления данных выполнят полное сканирование дискового пространства, отформатированного под «ReFS», используя алгоритм анализа по сигнатурам. Проверяя диск блок за блоком, они обнаружат готовые последовательности данных, определят их и выведут результаты. Так как API для работы с дисками для «ReFS» и «NTFS» одинаковы, то и процессы восстановления данных предельно схожи.

Сначала определяется «Volume Header», в нем записано количество секторов на кластер и какой объем сектора. Основная версия лежит в нулевом секторе, а копия расположена в последнем. Далее считывается «Superblock», он расположен в 30-ом блоке и также есть 2 копии во втором и третьем блоке в конце. Из него, извлекается ссылки на «чекпоинт» и его копию, определяется его последняя актуальная версия по «Virtual Allocated Clock».

Checkpoint содержит информацию об основных таблицах, далее считываются заголовки «Page Header» и блоки с указателями (Pointers) на полный список таблиц. Потом ищется «Container Table» для получения физических адресов из виртуальных, и выполняется поиск по «Object ID Table» — все таблицы найдены.

Утилиты доходят до нулевых уровней — то есть «листов b-дерева», и считывают данные файлов. Так как поиск ведется постранично, то если есть сбои — эти элементы просто исключаются из анализа, а сам процесс сканирования идет дальше. Таким образом утилиты для восстановления данных находят всю информацию, которую возможно «достать» с диска.

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в источнике.

Windows 10 поддерживает несколько файловых систем из коробки. Некоторые из них являются наследием и существуют в основном для обратной совместимости, другие современные и имеют широкое применение. В этой статье описаны различные способы, которые вы можете использовать, чтобы посмотреть, с помощью какой файловой системы отформатированы ваши диски.

Файловая система — это особый способ хранения и организации вашей информации на разных носителях, включая жесткие диски, твердотельные диски, USB-накопители и другие устройства. Она позволяет хранить, изменять, читать файлы и папки для приложений и операционной системы, установленных на вашем компьютере.

При форматировании внутреннего диска или флеш-накопителя вы готовите его для использования в качестве носителя для хранения данных в вашей операционной системе. Во время этого процесса создается файловая система.  Во время форматирования вся информация, хранящаяся на диске или разделе, будет удалена.

Windows 10 поддерживает файловые системы FAT, FAT32, exFAT, NTFS и ReFS без использования дополнительного программного обеспечения.

У них разные функции и свойства. Например, FAT и FAT32 являются устаревшими файловыми системами. FAT поддерживает максимальный объем 4 ГБ, FAT32 поддерживает 32 ГБ. Файловые системы FAT также имеют ограничения на максимальный размер файла. NTFS — единственная файловая система, которая поддерживает сжатие и шифрование файлов и имеет расширенные функции.

Существует несколько способов, которые вы можете применить для поиска файловой системы, используемой на ваших дисках.

Чтобы узнать файловую систему на дисках в Windows 10, выполните следующие действия.

1. Откройте «Проводник» и перейдите в папку «Этот компьютер».

1. Кликните правой кнопкой мыши диск и выберите в контекстном меню «Свойства».

1. В окне «Свойства» на вкладке «Общие», вы увидите файловую систему вашего диска.

Этот способ, является самым простым и быстрым.

Кроме того, вы можете использовать инструмент Diskpart, Управление дисками или PowerShell.

Посмотреть файловую систему диска с помощью Diskpart

1. Нажмите сочетание клавиш Win + R.

1. В поле «Выполнить» введите «diskpart» и нажмите Enter.

1. В Diskpart введите команду list volume.

После выполнения команды  вы увидите файловую систему для каждого диска, подключенного к вашему компьютеру.

Показать файловую систему диска с помощью «Управление дисками».

1. Нажмите Win + X или кликните правой кнопкой мыши на кнопку «Пуск».

1. В меню WinX выберите «Управление дисками».

1.  См. Значения в столбце Файловая система.

Наконец, существует еще один способ определения файловой системы для каждого диска, подключенного к вашему компьютеру, с использованием языка сценариев PowerShell.

Определить  файловую систему с помощью PowerShell.

1. Откройте PowerShell  от имени администратора.

1. Введите:  get-volume и нажмите клавишу Enter.

1. На выходе см. Значения в столбце FileSystemType.

Теперь вы знаете, что, очень легко определить файловую систему для ваших дисков. Вы можете использовать любой способ, который вам нравится больше.

Вот и все.

Введение

Файловая система NTFS была представлена в далеком, по меркам IT, 1993 году. Последняя версия 3.1 вышла в октябре 2001 года, вместе с Windows XP и с тех пор NTFS не изменялась. В более новых ОС вводились новые функции, но все они использовали уже заложенные в NTFS возможности. В 2018 году Windows 10 все еще использует данную файловую систему, неужели Microsoft за прошедшее время не придумали ничего нового? Нет, таки придумали. В 2012 году была представлена серверная редакция Windows, содержащая поддержку новейшей ФС от Microsoft — ReFS (resilient file system — устойчивая файловая система). ReFS привнесла множество новых функций в экосистему Windows, которые были давно реализованы в других файловых системах. Основными из них являются использование B+ деревьев для хранения всех данных и метаданных, позволяющее фактически превратить ФС в реляционную базу данных, копирование при записи, когда реальное копирование данных происходит только при их изменении, а также проверка целостности данных. В целом все эти изменения направлены на оптимизацию производительности и повышение отказоустойчивости системы.

В этом тестировании мы оценим скорость работы файловой системы ReFS на жестких дисках, поскольку для них внедренные в ФС возможности представляют большую ценность. В одном из обновлений Microsoft исключила из Windows 10 возможность форматирования разделов в ReFS, поэтому для этой цели мы воспользуемся свободной утилитой mkrefs. Для тестирования в конце дискового пространства был выделен раздел объемом 8 ГБ. Производились операции копирования на HDD и чтения с него музыкальных файлов, изображений, видеороликов, а также ISO-образа. Кроме того запускались тесты CrystalDiskMark. Для построения графиков использовался табличный процессор LibreOffice Calc, входящий в состав свободного офисного пакета LibreOffice.

Характеристики тестовой системы:

• Процессор: Xeon E5440 @ 3.4 ГГц
• GIGABYTE GA-P35-DS3L
• Оперативная память: 3584 МБ DDR2-800
• Жесткий диск: Seagate Barracuda 7200.10 3250410AS 250 ГБ SATA II
• Твердотельный накопитель: SanDisk SDSSDHII-120G-G25 120 ГБ
• Windows 10 Pro x64, сборка 16299.309

Результаты тестов:

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, последовательное чтение (МБайт/с)

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, последовательная запись (МБайт/с)

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, случайное чтение (МБайт/с)

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, случайная запись (Мбайт/с)

Запись 1000 mp3 файлов (6,34 ГБ), с

Запись 10000 изображений (3,39 ГБ), с

Запись 50 видеороликов (4,5 ГБ), с

Запись ISO-образа (2,3 ГБ), с

Чтение 1000 mp3 файлов (6,34 ГБ), с

Чтение 10000 изображений (3,39 ГБ), с

Чтение 50 видеороликов (4,5 ГБ), с

Чтение ISO-образа (2,3 ГБ), с

Заключение

Безусловно, файловая система ReFS является большим шагом вперед, по сравнению с NTFS с точки зрения отказоустойчивости. Однако, с точки зрения производительности не все так гладко. ReFS опережает NTFS при работе со множеством мелких файлов и при чтении файлов большого объема, а NTFS, в свою очередь, лидирует при работе с файлами среднего размера и при записи больших файлов.

Кроме непосредственно ReFS и NTFS в тестировании также приняли участие гости из мира Linux — широко распространенные ФС Ext2, Ext4 и BTRFS, а также все еще применяющаяся FAT32 и ее замена exFAT. Интересно, что BTRFS и ReFS практически во всех тестах демонстрирует схожую производительность, что впрочем неудивительно, поскольку обе системы очень похожи. FAT32 и exFAT не имеют функции журналирования и чувствительны к непредвиденным сбоям, поэтому их нецелесообразно применять там, где важна сохранность данных. Отсутствие журналирования положительно сказывается на работе флеш-накопителей, коие собственно и являются основной средой использования FAT32 и exFAT. Во многих случаях данные файловые системы показывают лучшую производительность, нежели журналируемые ФС, особенно при работе с файлами среднего и большого объема.

Таким образом, можно сказать, что файловая система ReFS определенно имеет свои преимущества и ее применение в определенных случаях не только является оправданным, но и даже рекомендуемым. Да, в настоящий момент ReFS еще не так распространена, как хотелось бы, но, возможно, в будущем, ее производительность повысится, добавится новый функционал и расширится существующий, и она не только обретет бо́льшую известность, но и заменит собой NTFS.

С тех пор как NTFS была разработана и сформулирована в ОС Windows, требования к хранилищу данных резко изменились. Существовала острая необходимость в файловой системе следующего поколения, которая могла бы хорошо работать и решать проблемы, которые присутствовали в NTFS. Именно тогда Microsoft в 2012 году назвала снимки и разработала ReFS (Resilient File System) – и была представлена ​​в Windows 8.1 и Windows Server 2012 . ReFS была разработана для максимизации доступности и надежности данных , даже если соответствующие устройства хранения данных испытали аппаратный сбой.

С тех пор, как запоминающие устройства вошли в игру, потребность в дисковом пространстве увеличилась в геометрической прогрессии. В наши дни распространены даже мульти-терабайты накопителей. Следовательно, потребность в постоянно надежной структуре продолжала возникать одновременно. ReFS имеет архитектуру, которая хорошо работает с чрезвычайно большими наборами данных без какого-либо влияния на производительность. В этом руководстве мы увидим, как включить или отключить файловую систему ReFS в Windows 10 и попытаться отформатировать диск, используя его, но перед этим давайте рассмотрим некоторые ключевые функции этой величественной файловой системы.

В этой статье мы поговорим о функциях отказоустойчивой файловой системы и узнаем, как включить или отключить файловую систему ReFS в операционной системе Windows Server, а также попробуем отформатировать диск, использующий эту файловую систему.

Особенности отказоустойчивой файловой системы

Доступность данных . Файловая система ReFS расширяет доступность данных, демонстрируя устойчивость к повреждению или сбоям данных. Автоматические проверки целостности данных помогают поддерживать ReFS в сети, и вы вряд ли будете испытывать какое-либо время простоя.

Масштабируемость при растяжении: Требования к увеличению объема и размера данных постоянно растут в связи с изменяющейся технологией. ReFS предлагает возможность бросать вызов чрезвычайно большим наборам данных и работать с ними без проблем с производительностью.

Острое исправление ошибок: файловая система ReFS поставляется с автоматическим сканером целостности данных, известным как скруббер , который периодически сканирует том данных, выявляет потенциальные поврежденные сектора и обрабатывает их для восстановления. ,

ОБНОВЛЕНИЕ . Пожалуйста, прочитайте комментарии ниже, прежде чем продолжить. Дэн Гюль говорит: Опубликовать годовое обновление , это в основном сделает систему непригодной для использования, и по-прежнему невозможно будет выполнять форматирование в ReFS.

Какую файловую систему использует Windows 10?

Если это стандартная установка по умолчанию, ОС использует структуры NTFS. При сбое операционной системы Windows 10 с включенным дисковым пространством это файловые системы ReFS + NTFS.

Включить файловую систему ReFS в Windows 10

Теперь, когда вы знаете, что ReFS появился, чтобы справиться с ограничениями файловой системы NTFS, давайте посмотрим, как вы можете включить его в своей системе Windows 10 и использовать его для форматирования внешнего диска.

Прежде чем приступить к изменениям, обязательно создайте точку восстановления системы. Если в будущем возникнет какая-либо проблема, вы можете использовать эту точку восстановления для отката изменений.

1. Нажмите Windows Key + R на клавиатуре, чтобы запустить приглашение «Выполнить». Введите regedit.exe и нажмите Enter, чтобы открыть редактор реестра.

2. Перейдите по указанному ниже пути на левой боковой панели редактора реестра.

HKEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM CurrentControlSet Control FileSystem

3. Создайте DWORD и назовите его RefsDisableLastAccessUpdate. Установите его значение как 1 , чтобы включить его.

4. Далее, перейдите к указанному ниже пути на левой боковой панели.

HKEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM CurrentControlSet Control MinInt

5. Если ключ MiniNT не существует, его можно создать, щелкнув правой кнопкой мыши> Создать> Ключ.

Теперь под этим ключом создайте новый DWORD и назовите его AllowRefsFormatOverNonmirrorVolume и установите его значение как 1 , чтобы включить его.

6. Выйдите и войдите снова, чтобы изменения вступили в силу. Теперь вы можете подключить внешнее устройство и выбрать файловую систему ReFS для его форматирования. Кроме того, вы можете открыть лист Свойства любого диска, чтобы увидеть, с какой файловой системой он связан.

Вы можете прочитать больше о ReFS или Resilient File System на Technet.