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.

Я уже анонсировал её когда-то в своём блоге, тогда о ней ещё толком ничего не было известно, и вот настало время для краткого, но более последовательного знакомства с новоиспеченной ReFS.

20 лет спустя

Однако у всего есть предел, и у возможностей файловых систем - тоже. Сегодня возможности NTFS подошли к своим границам: проверка ёмких носителей данных занимает слишком много времени, «Журнал» тормозит доступ, а максимальный размер файлов уже практически достигнут. Понимая это, Microsoft реализовала в Windows 8 новую файловую систему - ReFS (Resilient File System - отказоустойчивая файловая система). Считается, что ReFS обеспечивает лучшую защиту данных на ёмких и быстрых жестких дисках. Наверняка у нее есть и свои недостатки, но до начала по-настоящему массового использования в Windows 8 говорить о них трудно.

Так что пока попробуем разобраться во внутреннем устройстве и преимуществах ReFS.

Изначально ReFS была известна под кодовым названием «Protogon». Впервые о ней широкой публике примерно год назад рассказал Стивен Синофски - президент подразделения Windows в Microsoft, отвечающий за разработку и маркетинг Windows и Internet Explorer .

Рассказал такими словами:

«Сегодня система NTFS является наиболее широко используемой, передовой и функционально богатой файловой системой. Но переосмысливая Windows, а мы в данный момент разрабатываем Windows 8, - мы не останавливаемся на достигнутом. Поэтому вместе с Windows 8 мы также внедряем совершенно новую файловую систему. ReFS создана на основе NTFS, поэтому в ней сохранились важнейшие возможности совместимости, в то же время она разработана и спроектирована с учетом нужд нового поколения технологий и сценариев хранения данных.

В Windows 8, ReFS будет введена только как часть Windows Server 8, такой же подход мы использовали для внедрения всех предыдущих файловых систем. Конечно же, на прикладном уровне клиентам будет предоставляться доступ к данным ReFS такой же, как к данным NTFS. Нельзя забывать о том, что NTFS все еще является ведущей технологией в индустрии среди файловых систем для ПК».

Действительно, впервые ReFS мы увидели в серверной ОС Windows Server 8. Новая файловая система разработана все же не с нуля. Например для открытия, закрытия, чтения и записи файлов ReFS использует те же интерфейсы доступа API, что и NTFS. Также из NTFS перекочевали многие хорошо знакомые возможности - например, шифрование диска Bitlocker и символьные ссылки для библиотек. Зато исчезло, например, сжатие данных и ряд прочих функций.

Основные инновации ReFS сосредоточены в области создания структур файлов и папок, а также управления ими. Их задача - обеспечить автоматическое исправление ошибок, максимальное масштабирование и работу в режиме постоянной подключенности (Always Online).

Архитектура ReFS

Дисковая реализация структур ReFS кардинально отличается от других файловых систем Microsoft. Реализовать свои идеи разработчики Microsoft смогли, применив в ReFS концепцию B±деревьев, хорошо знакомую по базам данных. Папки в файловой системе структурированы в виде таблиц с файлами в качестве записей. Они, в свою очередь, получают определенные атрибуты, добавляемые в качестве подтаблиц, создавая иерархическую древовидную структуру. Даже свободное место на диске организовано в виде таблиц.

Наряду с реальной 64-битной нумерацией всех элементов системы это исключает появление «узких мест» при дальнейшем ее масштабировании

Как результат, ядром системы в ReFS стала таблица объектов - центральный каталог, в котором перечислены все таблицы в системе. Есть у такого подхода важное преимущество: ReFS отказалась от сложного управления журналом и фиксирует новую информацию о файле в свободном месте - это предотвращает ее перезаписывание.

«Листьями Каталога » являются типизированные записи. Для объекта-папки существуют три основных типа записей: описатель каталога, индексная запись и описатель вложенного объекта. Все такие записи упакованы в виде отдельного B±дерева, имеющего идентификатор папки; корень этого дерева является листом B±дерева «Каталога», что позволяет упаковать в папку практически любое количество записей. На нижнем уровне в листах B±дерева папки находится в первую очередь запись описателя каталога, содержащая основные данные о папке (имя, «стандартная информация», атрибут имени файла и т.д.).

Далее в каталоге помещены индексные записи : короткие структуры, содержащие данные об элементах, содержащихся в папке. Эти записи значительно короче, чем в NTFS, - это в меньшей степени перегружает том метаданными.

В конце помещены записи элементов каталога. Для папок эти элементы содержат имя паки, идентификатор папки в «Каталоге» и структуру «стандартной информации». Для файлов идентификатор отсутствует - вместо этого структура содержит все основные данные о файле, включая корень B±дерева фрагментов файла. Соответственно, файл может состоять практически из любого числа фрагментов.

Подобно NTFS, в ReFS принципиально различается информация о файле (метаданные) и содержимое файла (пользовательские данные). Однако защитные функции предоставляются и тем, и другим одинаково. Метаданные по умолчанию предохраняются с помощью контрольных сумм - такую же защиту (по желанию) можно дать и пользовательским данным. Эти контрольные суммы располагаются на диске на безопасном удалении друг от друга - так будет проще восстановить данные в случае возникновения ошибки.

Размер метаданных пустой файловой системы составляет порядка 0.1% от размера самой файловой системы (т.е. около 2 Гб на том 2 Тб). Некоторые основные метаданные дублируются для большей устойчивости от сбоев

Вариант ReFS, который мы увидели в Windows Server 8 Beta , имеет поддержку кластеров данных размером только 64 Кб и кластеров метаданных размером 16 Кб. Пока параметр «Размер кластера» при создании тома ReFS игнорируется и всегда принимается умалчиваемым. При форматировании файловой системы единственным доступным вариантом для выбора размера кластера также является 64 Кб.

Признаем: такого размера кластера более чем хватит для организации файловых систем любого размера. Побочным эффектом, правда, становится ощутимая избыточность при хранении данных (файл размером в 1 байт на диске займет полный блок 64 Кб).

Защищенность ReFS

С точки зрения архитектуры файловой системы ReFS имеет все требуемые инструменты для безопасного восстановления файлов даже после серьезного сбоя оборудования. Главный минус системы журналов в файловой системе NTFS и ей подобных - то, что обновление диска может повредить записанные ранее метаданные при сбое питания во время записи - этот эффект получил уже устойчивое название: т.н. «оборванная запись ».

Для предотвращения оборванных записей , разработчики из Microsoft избрали новый подход, при котором части структур метаданных содержат собственные идентификаторы, что позволяет проверить принадлежность структур; ссылки на метаданные содержат 64-бит контрольные суммы блоков, на которые производится ссылка.

Всякое изменение структуры метаданных происходит в два этапа. Сперва создается новая (измененная) копия метаданных в свободном дисковом пространстве, и только после этого, в случае успеха, атомарной операцией обновления ссылка переводится со старой (неизмененной) на новую (измененную) область метаданных. Здесь это позволяет обойтись без журналирования, автоматически сохраняя целостность данных.

Впрочем, описанная схема не применяется к пользовательским данным, так что любые изменения содержимого файла пишутся непосредственно в файл. Удаление файла производится перестроением структуры метаданных, что сохраняет предыдущую версию блока метаданных на диске. Такой подход позволяет восстанавливать удаленные файлы вплоть до их перезаписи новыми пользовательскими данными.

Отдельная тема - отказоустойчивость ReFS при повреждении диска. Система способна выявить все формы повреждений диска, включая потерянные или сохраненные не в том месте записи, а так же т. н. битовый распад (ухудшение состояния данных на носителе)

Когда включена опция «целостные потоки», ReFS проверяет по контрольным суммам также и содержимое файлов и всегда записывает изменения файлов в стороннем месте. Это дает уверенность в том, что существовавшие ранее данные не будут потеряны при перезаписи. Обновление контрольных сумм происходит автоматически при записи данных, так что если в ходе записи произойдет сбой, у пользователя останется доступная для проверки версия файла.

Еще одна интересная тема в вопросе безопасности ReFS - взаимодействие со Storage Spaces . ReFS и Storage Spaces разработаны так, чтобы взаимодополнять друг друга как два компонента единой системы хранения данных. Помимо улучшения производительности Storage Spaces защищают данные от частичных и полных сбоев диска за счет хранения копий на нескольких дисках. Во время сбоев при чтении Storage Spaces могут считывать копии, а при сбоях записи (даже при полной потере данных носителя при чтении/записи) возможно «прозрачно» перераспределять данные. Как показывает практика, чаще всего подобный сбой не имеет отношения к носителю - он происходит из-за повреждения данных, либо из-за потери данных или сохранения их не в том месте.

Как раз эти виды сбоев ReFS может обнаружить, используя контрольные суммы. Выявив сбой, ReFS связывается с Storage Spaces для того, чтобы считать все возможные копии данных, и выбирает нужную копию, основываясь на проверке контрольных сумм. После этого система дает Storage Spaces команду на восстановление поврежденных копий на основе верных копий. Все это происходит прозрачно с прикладной точки зрения.

Как указывается на сайте Microsoft, посвященном Windows Server 8 , контрольные суммы всегда включены для метаданных ReFS, и при условии, что том размещен на зеркальных Storage Spaces , включается также автоматическое исправление. Все целостные потоки защищены тем же способом. Это создает сквозное решение с высокой степенью целостности для пользователя, благодаря которому относительно ненадежное хранилище можно сделать весьма надежным.

Упомянутые целостные потоки защищают содержимое файла от всех видов повреждений данных. Впрочем, эта характеристика в некоторых случаях неприменима.

К примеру, для некоторых приложений предпочтительнее аккуратное управление хранением файлов с определенной сортировкой файлов на диске. Поскольку целостные потоки перераспределяют блоки каждый раз, когда содержимое файла изменяется, компоновка файлов для этих приложений слишком непредсказуема. Системы баз данных являются ярким тому примером. Как правило, такие приложения самостоятельно ведут учёт контрольных сумм содержимого файлов и имеют возможность проверять и исправлять данные путём прямого взаимодействия с интерфейсами API.

Как ReFS действует в случае повреждения диска или сбоя хранения, думаю, понятно. Сложнее бывает выявить и преодолеть потери данных, связанные с «битовым распадом », когда необнаруженные вовремя повреждения редко читаемых частей диска начинают интенсивно расти. К тому времени, как такие повреждения будут считаны и обнаружены, они могут уже затронуть копии, либо данные могут быть утрачены из-за прочих сбоев.

Чтобы преодолеть процесс битового распада , в Microsoft добавили фоновую системную задачу, которая периодически очищает метаданные и данные целостных потоков на томе ReFS, находящемся на зеркальном пространстве хранения. Очистка происходит посредством считывания всех лишних копий и проверки их на правильность с помощью контрольных сумм ReFS. Если контрольные суммы не сходятся, копии с ошибками исправляются с помощью годных копий.

Остается угроза, которую можно условно назвать «страшный сон сисадмина». Бывают случаи, хоть редкие, когда может быть поврежден даже том на зеркальном пространстве. Например, память неисправной системы может повредить данные, которые затем могут оказаться на диске и повредить избыточные копии. Кроме того, многие пользователи могут решить не применять зеркальные пространства хранения под ReFS.

Для таких случаев, когда том повреждается, ReFS выполняет «восстановление» - функцию, которая удаляет данные с пространства имен в рабочем томе. Ее задача - предотвратить неисправимые повреждения, которые могли бы оказать влияние на доступность верных данных. Например, если единственный файл в директории получил повреждение и не может быть автоматически восстановлен, ReFS удалит этот файл из пространства имен файловой системы, восстановив оставшуюся часть тома.

Мы привыкли к тому, что файловая система не может открыть или удалить поврежденный файл, и администратор не может ничего с этим поделать.

Но поскольку ReFS может восстанавливать поврежденные данные, администратор сможет восстановить этот файл из резервной копии, или при помощи приложения создать его заново, избежав необходимости выключить систему. Это означает, что пользователю или администратору больше не потребуется проводить процедуру проверки и исправления диска в автономном режиме. Для серверов это дает возможность развертывать обширные тома данных без риска долгих периодов автономной работы из-за повреждений.

ReFS на практике

Конечно, о практичности и удобстве (или обратных качествах) ReFS можно будет судить только после того, как компьютеры с Windows 8 получат широкое распространение и пройдет не менее полугода активной работы с ними. Пока же у потенциальных пользователей «восьмерки» больше вопросов, чем ответов на них.

Например, такой: можно ли будет в Windows 8 легко и просто конвертировать данные из системы NTFS в ReFS и наоборот? Представители Microsoft заявляют, что никакой встроенной функции для преобразования форматов не предполагается, но информацию все же можно будет копировать. Область применения ReFS очевидна: поначалу она может использоваться лишь как крупный диспетчер данных для сервера (собственно, уже используется). Внешних накопителей с ReFS пока не будет - только внутренние. Очевидно, со временем ReFS будет оснащена большим количеством функций и сможет заменить устаревшую систему.

В Microsoft говорят, что вероятнее всего, это произойдет уже с выходом первого пакета обновлений для Windows 8

Также в Microsoft утверждают, что протестировали ReFS:

«используя сложный обширный набор десятков тысяч тестов, которые создавались для NTFS в течение более чем двух десятилетий. Эти тесты воссоздают условия развертывания в усложненном виде, с которыми, как мы думаем, система может столкнуться, например, при сбое питания, при проблемах, часто связанных с масштабируемостью и производительностью. Следовательно, можно сказать, что система ReFS готова к тестовому развертыванию в управляемой среде».

При этом, правда, разработчики признают, что будучи первой версией крупной файловой системы, вероятно ReFS потребует осторожности в обращении:

«Мы не характеризуем ReFS для Windows 8 как бета-версию. Новая файловая система будет готова к выпуску, когда Windows 8 выйдет из стадии „бета“, потому что нет ничего важнее, чем надежность данных. Итак, в отличие от любого другого аспекта системы, здесь необходим консервативный подход к первоначальному использованию и тестированию».

Во многом именно по этой причине вводиться в обиход ReFS будет согласно поэтапному плану. Сперва - в качестве хранилищной системы для Windows Server, затем - как хранилище для пользователей, и уже в итоге - как загрузочный том. Впрочем, аналогичный «осторожный подход» при выпуске новых файловых систем использовался и раньше.

В этой статье разберёмся какие возможности предоставляет ReFS и чем она лучше файловой системы NTFS . Как восстановить данные с дискового пространства ReFS. Новая файловая система ReFS от компании Microsoft была первоначально представлена в ОС Windows Server 2012. Она также включена в Windows 10, в составе инструмента Дисковое пространство . ReFS можно использовать для пула дисков. С выходом Windows Server 2016 файловая система была улучшена, вскоре она будет доступна в новой версии Windows 10.

Какие возможности предоставляет ReFS и чем она лучше текущей NTFS системы?

Что означает ReFS?

Сокращение от «Resilient File System» , ReFS – эта новая система, созданная на базе NTFS. На данном этапе ReFS не предлагает комплексную замену NTFS для использования на диске домашних пользователей. Файловая система имеет свои преимущества и недостатки.

ReFS предназначена для решения основных проблем NTFS . Она более устойчива к повреждению данных, лучше справляется с повышенной нагрузкой и легко масштабируется для очень больших файловых систем. Давайте рассмотрим, что это означает?

ReFS защищает данные от повреждения

Файловая система использует контрольные суммы для метаданных, а также может использовать контрольные суммы для данных файла. Во время чтения или записи файла, система проверяет контрольную сумму что бы убедиться в её правильности. Таким образом осуществляется обнаружение искаженных данных в режиме реального времени.

ReFS интегрирована с функцией Дисковое пространство. Если вы настроили зеркальное хранилище данных, то с помощью ReFS Windows обнаружит и автоматически устранит повреждение файловой системы, скопировав данные с другого диска. Эта функция доступна как в Windows 10, так и Windows 8.1.

Если файловая система обнаружит поврежденные данные, которые не имеют альтернативной копии для восстановления, то ReFS сразу удалить такие данные с диска. Это не потребует перезагрузки системы или отключения устройства хранения информации, как в случае с NTFS.

Необходимость использования утилиты chkdsk полностью исчезает, так как файловая система автоматически корректируется сразу в момент возникновения ошибки. Новая система устойчива и к другим вариантам повреждения данных. NTFS во время записи метаданных файла записывает их напрямую. Если в это время произойдет отключение питания или сбой компьютера, вы получите повреждение данных.

Во время изменения метаданных ReFS создает новую копию данных и связывает данные с файлом, только после записи метаданных на диск. Это исключает возможность повреждения данных. Эта функция называется копированием на запись, она присутствует и в других популярных ОС Linux системах: ZFS, BtrFS, а также файловой системе Apple APFS.

В ReFS удалены некоторые ограничения NTFS

ReFS более современна и поддерживает гораздо большие объемы и более длинные имена файлов чем NTFS. В долгосрочной перспективе это важные улучшения. В файловой системе NTFS имя файла ограничено 255 символами, в ReFS имя файла может содержать до 32768 символов. Windows 10 позволяет отключить ограничение на предел символов для файловых систем NTFS, но он всегда отключается на томах ReFS.

В ReFS больше не поддерживаются короткие имена файлов в формате DOS 8.3. На томе NTFS вы можете получить доступ к C:\Program Files\ в C:\PROGRA~1\ для обеспечения совместимости со старым программным обеспечением.

NTFS имеет теоретический максимальный объем в размере 16 эксабайт, а у ReFS теоретический максимальный объем – 262144 экзабайт. Хотя сейчас это не имеет большого значения, но компьютера постоянно развиваются.

Какая файловая система быстрее ReFS или NTFS?

ReFS разрабатывалась не для повышения производительности файловой системы по сравнению с NTFS. Microsoft сделала систему ReFS намного эффективнее в строго определённых случаях.

Например, при использовании с Дисковым пространством, ReFS поддерживает «оптимизацию в режиме реального времени». Допустим у вас есть пул накопителей с двумя дисками, один обеспечивает максимальную производительность, другой используется для объема. ReFS всегда будет записывать данные на более быстрый диск, обеспечивая максимальную производительность. В фоновом режиме файловая система автоматически переместит большие куски данных на более медленные диски для продолжительного хранения.

В Windows Server 2016 Microsoft улучшила ReFS, для обеспечения лучшей производительности функций виртуальной машины. Виртуальная машина Microsoft Hyper-V использует эти преимущества (теоретически, любая виртуальная машина может использовать преимущества ReFS).

Например, ReFS поддерживает клонирование блоков, это ускоряет процесс клонирования виртуальных машин и операций слияния контрольных точек. Чтобы создать копию виртуальной машины, ReFS нужно только записать новые метаданные на диск и указать ссылку на уже существующие данные. Это связано с тем, что в ReFS несколько файлов могут указывать на одни и те же базовые данные на диске.

Когда виртуальная машина записывает новые данные на диск, они записываются в другое место, а исходные данные виртуальной машины остаются на диске. Это значительно ускоряет процесс клонирования и требует гораздо меньшей пропускной способности диска.

ReFS также предлагает новую функцию «редкого VDL» , которая позволяет ReFS быстро записывать нули в большой файл. Это значительно ускоряет создание нового, пустого файла виртуального жесткого диска фиксированного размера (VHD). В NTFS эта операция может занять 10 минут, в ReFS – несколько секунд.

Почему ReFS не может заменить NTFS

Не смотря на ряд преимуществ ReFS не может пока заменить NTFS. Windows не может загрузиться с раздела ReFS и требует NTFS. В ReFS не поддерживаются такие функции NTFS как сжатие данных, шифрование файловой системы, жесткие ссылки, расширенные атрибуты, дедупликация данных и дисковые квоты. Но в отличии от NTFS, ReFS позволяет выполнить полное шифрование диска c помощью BitLocker, включая системные структуры диска.

Windows 10 не позволяет отформатировать раздел в ReFS, эта файловая система доступна только в рамках Дискового пространства. ReFS защищает данные используемые на пулах из нескольких жестких дисков от повреждения. В Windows Server 2016 вы можете форматировать тома с помощью ReFS вместо NTFS. Такой том можно использовать для хранения виртуальных машин, но операционная система по-прежнему может загружаться только с NTFS.

Hetman Partition Recovery позволяет проанализировать дисковое пространство под управлением файловой системой ReFS с помощью алгоритма сигнатурного анализа. Анализируя устройство сектор за сектором программа находит определенные последовательности байт и отображает их пользователю. Восстановление данных с дискового пространства ReFS не отличается от работы с файловой системой NTFS:

1. Загрузите и установите программу;
2. Проанализируйте физический диск, который входит в дисковое пространство;
3. Выберите и сохраните файлы которые необходимо восстановить;
4. Повторите пункты 2 и 3 для всех дисков входящих в дисковое пространство.

Будущее новой файловой системы довольно туманно. Microsoft может доработать ReFS для замены устаревшей NTFS во всех версиях Windows. На данный момент ReFS не может использоваться повсеместно и служит только для определенных задач.

В 1991 году SanDisk продавали 20 МБ на SSD за 1000 долларов, но с тех пор технологии стали чуть дешевле. В то же время твердотельный накопитель работает намного быстрее и тише. Сегодня настройка SSD диска под Windows 10 не интересует только того, кто напуган их сравнительно малым сроком эксплуатации. Для компенсации этого недостатка контроллер устройства может хранить информацию о числе циклов перезаписи, чтобы использовать менее нагруженные ячейки памяти. Для этого проводится оптимизация SSD под ОС Windows 10.

Вы видите, что все не так плохо, потому что HDD часто затирает до дыр системные сектора и уже не может ничего поделать с этим. Windows 10 не грузится, сильно тормозит. И бесполезно использовать tweaker, интеллекта системы не хватает на то, чтобы справиться с плохим чтением секторов. Между тем, если бы десятка умела устанавливаться в годную область винчестера, цены бы ей не было. Оптимизация жёсткого диска невозможна в этом плане, но настроить SSD по силам среднему пользователю. Не ждите многого от этого обзора, потому что система многое сделала за нас. Десятка и так уже максимально настроена на SSD.

Как настроить

Многие уже задумались над тем, рентабельно ли оставлять файл подкачки Windows на SSD. Скорость работы памяти такова, что непонятно, нужен ли вообще этот старый трюк с пагинацией и подгрузкой ранее использованной информации. Мы уверены, что в этом есть доля здравого смысла и ложка бреда:

1. Если в ОЗУ нет информации, процессор не может взять её из ниоткуда. Все равно будет задействован жёсткий диск. Срок эксплуатации продлить невозможно таким методом. Другое дело, что можно немного освободить места.
2. Идея продления ресурса весьма актуальна. Как насчёт того, чтобы поставить побольше оперативной памяти, и тогда подкачивать страницы вообще не потребуется? Это более здравый подход, потому что RAM будет пахать в любом случае. Но чем больше у неё ячеек, тем меньше износ каждой в отдельности.

Отключение лишних процессов

Ну, и, конечно, оптимизация Windows может снизить количество обращений к хранилищу. Это отключение ненужных служб, процессов, минимизация любой активности, ограничения активности через брандмауэр.

TRIM

Однако имеется и специфическая оптимизация дисков. Речь прежде всего идёт о параметр DisableDeleteNotify. Давайте-ка запросим его значение и при необходимости установим в нуль.

Операция fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0 применима и для систем с HDD, но железо это не поддерживает. В частности, строка ReFS… не установлен означает, что опция будет доступна сразу после того, как будет присоединён SSD (в данном системном блоке этого не имеется). Команда называется TRIM, она введена в интерфейс ATA, но магнитные накопители не поддерживают её на уровне контроллера. Хотя мы не исключаем, что в природе могут иметься какие-то исключения.

Из приведённого выше куска кода можно заключить, что оптимизация дисков SSD под десяткой не требуется, потому что опция бережного обращения с носителем уже включена. Хотя проверить это положение командой (см. выше) все-таки нужно. Оптимизировать магнитный HDD невозможно, потому что отсутствует поддержка со стороны железа.

Индексация

Некоторые специалисты также предлагают отключить индексацию файлов, но суть этой меры не совсем понятна. Операционная система просто будет тереть оглавление вместо того, чтобы использовать припасённые ею варианты и готовые ответы. Что касается гибернации, то она нравится столь многим пользователям, что исключать её из системы решится не каждый. В то же время, опция и так по умолчанию вырублена системными настройками. Поясним: в десятке гибернация по умолчанию отключена, и если кто-то захотел её задействовать, то вряд ли согласится и убрать. Потому что очень удобно продолжать работу с того места, где она была прервана.

Дефрагментация

Единственное, что можно выключить, это автоматическая дефрагментация:

Почему не работает TRIM

TRIM требует наличия драйвера AHCI. ОС должна ставиться на системный блок, где эта опция поддерживается. На новых материнских платах так оно и есть.

Тем не менее кое-где пишут, что нужно сначала поставить опцию через BIOS, как на этом фото.

Докладываем нашим читателям следующее:

1. Для тестирования приложения Виктория настройка была установлена в IDE.
2. Тест прошёл, компьютер не использовался, и тут вдруг обнаружилось, что в сети пишут о необходимости установки этого параметра в AHCI…

В режиме IDE десятка не встала на указанный ПК вообще. Мы проверили два раза, в обоих случаях выдаётся ошибка на некотором этапе работы мастера. Линукс Ubuntu встал только с дефолтными настройками, при попытке разбить HDD вручную – ошибки. Проверено минимум три раза. Настройка BIOS была поправлена на AHCI, и сразу же операционные системы перестали капризничать. Вот скрин окна активации, выполненной после чистой установки десятки на этот самый диск.

Компания провела активацию за считаные секунды. Когда-то десятка уже стояла на этом оборудовании. Заметьте, что все события происходят после 29 июля 2016 года. Так что, если кому-то посчастливилось поставить десятку поверх драйвера IDE, то это уникальный человек. И он действительно должен выставить в настройках BIOS опцию AHCI, чтобы работал TRIM на SSD. Новые материнки вовсе не имеют строки IDE, в старых при указанном изменении перестаёт грузиться система. Тем не менее, в семёрке это можно было фиксить через реестр.

Как AHCI фиксить через реестр

Об этом мало пишут, но после смены типа драйвера из-под BIOS перестаёт грузиться операционная система. Вот как это примерно выглядит (tomshardware.co.uk).

Кое-что понятно из скрина, но мы поясним:

1. Некто поставил семёрку на SSD и вдруг заметил, что не работает TRIM.
2. Начал разбираться и понял, что нужен драйвер AHCI.
3. Полез в BIOS, сменил, перестало грузиться.

Вот пример синего экрана после выполнения таких действий (tnxs to askvg.com/).

Парень, выложивший этот обзор (см. скрин), нашёл решение проблемы путём фикса реестра. Вот его рекомендации. Мы их не переписали, потому что таких ключей в десятке нет. Она (у нас, по крайней мере) не ставится на IDE, а выдаёт ошибку раз за разом.

Если не фиксить реестр, то нужно вовсе переустановить систему. Ещё раз подчёркиваем: десятка в нашем случае не работает параллельно с IDE. Скорее всего, это её нововведение. Поэтому никто и не пишет, что TRIM отключён. Выше мы говорили, что эта полезная опция и так уже работает по умолчанию. Поэтому настраивать ничего не нужно. Но если хотите проверить, то и на здоровье, приведённая выше информация как раз и нужна для этого.

SSD на рынке

Анализ цен показывает, что сегодня за 500 ГБ пространства нужно заплатить от 10000 рублей. Это пока что дорого, но если брать более скромное по размерам устройство под операционную систему, а данные хранить на обычном HDD, то ситуация выглядит намного более радостной. Известно, что для Windows 10 x64 нужно минимально 20 ГБ на винчестере. Стало быть, объёма SSD диска в 64 ГБ вполне хватит на все про все. Имеются здесь и слабые места:

1. Именно системный диск подвергается наибольшему износу, тогда как обращение к ценным данным происходит значительно реже. Ответ напрашивается сам собой: следует установить Windows 10 на магнитный накопитель, а твердотельная электроника будет хранить пользовательские данные.
2. Высокая цена уже была озвучена, но именно сегодня тот день, когда можно взять за 3000 128 ГБ и попробовать, что такое SSD. Наконец, вспомним, что всего лишь 25 лет назад сумма, запрашиваемая за такую память, была астрономической.

Технология

Само название подсказывает, что SSD основано на достижениях твердотельной электроники. Это те самые флеш-накопители, которые мы привыкли втыкать в порт USB, но только чуть более дешёвые. Задумайтесь, флэшка на 16 ГБ стоит порядка 800 рублей. Ясно видно, что это намного более дорогой тип памяти, нежели SSD-накопители. Вот тогда все и становится на свои места. Обычная флэшка со специализированным интерфейсом.

Да, SSD технологий несколько, но различие между ними не столь разительное, как между HDD и SD. Первые CompactFlash были выпущены компанией SanDisk в 1994 году. Не находите здесь никакой связи с приведённой выше информацией? Правильно – зависимость очевидна! С флешки уже может работать Linux. Это тот самый случай использования SSD. Конечно, установочный носитель Windows 10, это пока что не системный диск, но Билли Гейтс уверенно движется в этом направлении.

Необходимость в развитии SSD технологий была вызвана повышением быстродействия центрального процессора, за которым не могла угнаться магнитная лента. Отставал и диск. Все знают, что игру нужно было сначала загрузить в ZX-Spectrum, а потом уже начинать бить врагов. Несмотря на то, что частота процессора там была смехотворной, не один гик натренировал свою реакцию на стареньких машинах. Ещё и сегодня можно поиграться через специальные эмуляторы.

Не секрет, что программисты выдают все более бездарный код. Ленятся правильно определять переменные и освобождать место в памяти после завершения вызова функции или процедуры. Поэтому потребляемый объем ОЗУ постоянно растёт. Не по дням, а по часам. А система все равно продолжает зависать. Это следствие плохой продуманности. Многие миллионы строк кода заложено в Windows, и, конечно же, там имеются ошибки, над которыми с переменным успехом бьётся Билли Гейтс.

Почему не хватает ОЗУ

Первый компьютер управлялся с 48 кБ, и этого вполне хватало, сегодня объем ОЗУ в 16 ГБ все-таки кажется маловат. Даже в спокойном состоянии занята одна пятая из этого количества. Хотя формально система «отдыхает».

Это мягко говоря, настораживает. Фактически 3 ГБ требуется только на «простой». Что же случится, когда гигантский объем информации начнёт подгружать какая-нибудь компьютерная игра? В погоне за приведение виртуальной реальности в соответствие с действительностью мы забыли про полезность приложений, их моральный смысл. Многие поклонники ZX-Spectrum восторгались Elite. Кто сегодня слышал про эту игру? Между тем вышло гигантское количество продолжений этого увлекательного квеста.

Один из создателей описывал её как «путь воина света», хотя никто и не запрещал стать пиратом. Но за мирные корабли, как и в реальной жизни, нельзя было получить много кредитов, а полиция наседала на пятки. Отказывались стыковать планетные станции. Так человек постепенно привыкал к тому, что путь честного трудяги намного более плодотворен, нежели бандитский. Результат? Тысячи (если не миллионы) поклонников по всему миру при том, что графика мягко говоря никакая. Прибавьте к этому то, что прогресс можно было сохранять на носитель только при посадке. Это значило, что достичь класса бойцов Elite занимало у многих долгие годы. Причём преступнику (если мы не ошибаемся) эта квалификация не присваивалась вообще.

Многих привлекла сама идея. Хотя нужно признать, что при большом количестве атакующих космических кораблей графика немного подвисала. Практически единственная игра, где это происходило. Сегодняшний геймплей мало напоминает борьбу со злом. Больше внимания уделяется графике, остаётся достаточно места для подлости, где организованная стайка может травить одного. Конечно, можно заявить, что это больше похоже на реальную жизнь, а мы возразим, что общество таково, каким его растят. В том числе и при помощи игр.

Итак, оперативной памяти не хватает по той причине, что производители делают упор на спецэффекты. Мишуру, не имеющую к смысловой части никакого отношения. Многое делают ради доната:

1. Король зашёл на охоту.
2. Загонщики – пугайте ботов.

Сложность с новыми идеями в том, что сложно пробиться. Навороченная графика часто оказывается не по силам одинокому разработчику. Итак, размер ОЗУ возрастал, и вскоре было замечено, что операционную систему тормозит винчестер. В период обращения к накопителю и считыванию новых модулей. Линукс это тоже касается но в меньшей степени. Стало быть, возможно два варианта:

• SSD накопители продвигает компания Майкрософт для маскировки незначительных дефектов производительности.
• Билли Гейтс ещё n-ное количество лет назад предвидел такое развитие событий. Собственно, ещё в 1991 году можно было что-то предсказать.

Память и нанотехнологии

Навряд ли существующая сегодня на рынке система является случайностью. Кроме того подозрительным является то, что слухи о нанотехнологиях заморозили. Примерно в 2002 году промышленность обещала нам дать новое поколение вычислительной техники, и… скорее всего она засела в закромах военных. Технологический процесс, существующий сегодня, не может уменьшиться, потому что растут теплопотери на полупроводниках, а нанотехнологии обещали нам дать. Что? Правильно – идеальную элементную базу, где кристаллическая решётка столь точна, что ток не вызывает на ней большого падения напряжения. А это делает возможным рост интеграции, дальнейшее снижение напряжения питания и, как следствие, потрясающий прирост производительности. Буквально в тысячи раз.

Посмотрите: все идёт к тому, что HDD исчезнут так же, как сегодня архаикой считается магнитная лента. Хотя каких-нибудь 15 лет назад на неё рекомендовали сбрасывать архивы цифровой информации. Единственный надёжный на сегодняшний день хранитель – это бумага. Что написано пером, по-прежнему не вырубишь и топором. Все остальное устаревает и превращается в пыль и тлен. Наиболее надёжные устройства – сетевые. Как например, хранилища Гугл. Скоро HDD исчезнет, и это уже произошло в смартфонах и некоторых ноутбуках. Сегодняшний технологический процесс зашёл в тупик, это видно по тому, что характеристики процессоров и накопителей HDD почти не меняются уже несколько лет.

Посмотрите на скрин, то прототип механической передачи будущего. Вращающиеся шестерни передают момент движения путём сцепления отдельных молекул. Это лишь один из примеров нанотехнологий. Если брать область полупроводников, к которой относятся твердотельные накопители, то там накопление информации происходит за счёт удержания заряда. Срок хранения велик, но это явно не вечность. Специалисты дают примерно 10 лет. Бумага может нести на себе сведения в течение тысячелетий, а нанозащелка – до тех пор, пока существует мир!

Побочный эффект

Мы видели, что нужная опция для HDD не устанавливается, но в этом есть и один плюс. Информация, представляющая ценность, может быть затёрта шредером. На SSD все не так. Блок будет записываться в ячейки с максимальным ресурсом, поэтому будет проще найти информацию, которая по задумке пользователя должна быть удалена. Настроенный жёсткий диск станет настоящим кладезем файлов-призраков. И ни один твикер из существующих на сегодняшний день не поможет исправить эту ситуацию.

3 оценок, среднее: 5,00 из 5)

NTFS и FAT32 - не единственные файловые системы, которые способна видеть и читать Windows 10. Она также поддерживает работу с устаревшей FAT , расширенной exFAT , новой ReFS , виртуальной CDFS , а также частично с используемыми в Linux EXT2 и EXT3 . При работе с дисками, в том числе съёмными, у вас может возникнуть необходимость определить текущую файловую систему носителя или логического раздела. В Windows 10 сделать это можно разными способами.

Самый простой - это открыть свойства диска и посмотреть, что указано в параметре .

Однако подходит этот способ только для тех дисков, которые имеют букву и явно «родную» файловую систему, если же носитель или раздел будет отформатирован в EXT3 или вследствие сбоя определится как RAW , в Проводнике он будет недоступен. В этом случае для определения файловой системы следует использовать оснастку или консольную утилиту .

Нажатием Win + X откройте меню кнопки Пуск, запустите оснастку и посмотрите содержимое колонки .

В оснастке будут отображаться даже те диски и разделы, которые не имеют буквы. Другой способ посмотреть ФС носителя это воспользоваться утилитой . Откройте командную строку и выполните в ней две таких команды:

list volume

Первая команда запускает утилиту, вторая выводит список всех логических разделов. Нужную вам информацию найдёте в колонке ФС . Альтернатива - консоль . Чтобы узнать тип файловой системы для всех дисков, запустите её от имени администратора и выполните команду get-volume . Искомые значения будут перечислены в колонке FileSystemType .

Увы, у всех описанных выше способов есть общий недостаток, а именно некорректное распознавание линуксовых файловых систем CDFS и EXT2/3/4 .

Так, в нашем примере определил CDFS как Unknown (неизвестный) и оснастка управления дисками определили CDFS правильно, но не смогли распознать EXT3 , определив её как RAW , то есть как отсутствие файловой системы. Правильные результаты штатные инструменты стали показывать только после установки - утилиты и драйвера для обеспечения доступа к носителям EXT2/3/4 из-под Windows.

И раз уж речь зашла об EXT2/3/4 , заодно стоит также упомянуть о файловых системах HFS или HFS+ , используемых в маках. Будучи подключёнными к компьютеру с Windows, они также не будут определяться и, чтобы иметь возможность с ними работать, необходимо установить драйвер Paragon HFS+ либо MacDrive .