विंडोज़ में ReFS क्या है?

ReFS Resilient File System से लिया गया है, यह Microsoft द्वारा Windows OS के लिए बनाया गया एक फ़ाइल सिस्टम है। इसे न्यू टेक्नोलॉजी फाइल सिस्टम (NTFS) की कुछ सीमाओं को दूर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ReFS को डेटा भ्रष्टाचार के खिलाफ अधिक लचीला होने, कुछ वर्कलोड के लिए बेहतर प्रदर्शन करने, और बहुत बड़े फ़ाइल सिस्टम के लिए बेहतर स्केल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

ReFS का इतिहास

Microsoft ने सितंबर 2012 में ReFS पेश किया, जब उसने Windows Server 2012 को बड़े डेटा स्टोरेज आवश्यकताओं और बड़े वर्कलोड के लिए एक वैकल्पिक फ़ाइल सिस्टम के रूप में जारी किया। Microsoft ने अक्टूबर 2013 में Windows 8.1 से शुरू होने वाले Windows के डेस्कटॉप संस्करणों में ReFS जोड़ा लेकिन इसका उपयोग केवल ड्राइव-पूलिंग स्टोरेज स्पेस सुविधा के हिस्से के रूप में किया जा सकता था। और यह Windows 10 में भी शामिल है। Microsoft ने अपने 2017 फॉल क्रिएटर्स अपडेट में Windows 10 में ReFS वॉल्यूम बनाने की क्षमता को हटा दिया, Windows 10 Pro for Workstations को छोड़कर। लेकिन OS अभी भी ReFS पढ़ेगा।

ReFS कैसे काम करता है

ReFS NTFS के साथ अत्यधिक संगत है और अधिक स्थिरता और बेहतर डेटा अखंडता के लिए NTFS के आधार पर बनाया गया है। यदि OS एक सिस्टम त्रुटि का पता लगाता है और डेटा खो जाता है/भ्रष्ट हो जाता है तो ReFS खोए/भ्रष्ट डेटा को पुनर्स्थापित कर सकता है। ReFS डिस्क स्क्रबिंग कार्यों के माध्यम से बिट रॉट यानी समय के साथ फ़ाइल सिस्टम में बिट्स के भ्रष्टाचार का मुकाबला करता है जो डेटा को पढ़ते और मान्य करते हैं। Microsoft ने ReFS बनाने के लिए NTFS कोडबेस के हिस्से का उपयोग किया और Win32 APIs के लिए समर्थन जोड़ा ताकि मौजूदा APIs संगत हों, जिससे ReFS को कई सुविधाओं के लिए समर्थन मिलता है, जैसे एक्सेस कंट्रोल सूचियाँ और फ़ाइल IDs।

NTFS में, फ़ाइल मेटाडेटा भ्रष्टाचार के विभिन्न कारण हैं, जैसे अचानक सिस्टम शटडाउन बिजली हानि के दौरान, या जब सिस्टम केवल एक ब्लॉक का हिस्सा लिखता है। डेटा क्षति से बचने के लिए ReFS अलोकेट-ऑन-राइट तकनीक का उपयोग करता है, जो फ़ाइलों को एक ही निर्देश में पढ़ता और लिखता है। अलोकेट-ऑन-राइट तकनीक स्रोत डेटाबेस के थिन प्रोविजन क्लोन का उपयोग करके भ्रष्टाचार की संभावनाओं को कम करती है।

डेटा के प्रबंधन के लिए मेटाडेटा इंडेक्सिंग के माध्यम से ReFS द्वारा B+ ट्री संरचना का उपयोग किया जाता है। ट्री में रूट, आंतरिक नोड्स, और पत्ते होते हैं। एक B+ ट्री डेटा को एक ब्रांचिंग पैटर्न में संग्रहीत करता है, जहां ट्री में प्रत्येक नोड में कुंजियों की एक क्रमबद्ध सूची और निचले स्तर के नोड्स या पत्तों के पॉइंटर्स होते हैं। रिकॉर्ड पत्ते के स्तर पर संग्रहीत होते हैं, जो अधिक शाखाओं की अनुमति देता है। यह प्रक्रिया डिस्क I/O को कम करती है और बेहतर प्रदर्शन प्रदान करती है।

ReFS NTFS का सीधा प्रतिस्थापन नहीं है। ReFS कुछ NTFS सुविधाओं का समर्थन नहीं करता है, जैसे मास्टर फाइल टेबल (MFT), पेज फ़ाइल समर्थन और ऑब्जेक्ट IDs। कुछ एप्लिकेशन केवल NTFS पर उपलब्ध सुविधाओं के साथ ही काम करेंगे। कई NTFS सुविधाएं NTFS के पहले के संस्करण का हिस्सा नहीं थीं, जैसे वैकल्पिक स्ट्रीम, नामित स्ट्रीम और स्पार्स फ़ाइलें, जिन्हें Microsoft ने बाद के अपडेट में ReFS में जोड़ा।

उल्लेखनीय विशेषताएं और परिवर्तन

1. ReFS स्टोरेज स्पेस सुविधा के साथ एकीकृत है। यदि ReFS का उपयोग करके एक मिरर्ड स्टोरेज स्पेस सेट अप किया जाता है, तो विंडोज़ फ़ाइल सिस्टम भ्रष्टाचार का पता लगाएगा और डेटा की वैकल्पिक प्रति को दूसरे ड्राइव पर कॉपी करके समस्याओं को स्वचालित रूप से ठीक करेगा। यह सुविधा विंडोज़ 10 और विंडोज़ 8.1 दोनों पर उपलब्ध है।
2. यदि ReFS द्वारा दिनांकित भ्रष्टाचार का पता लगाया जाता है और उसके पास पुनर्स्थापित करने के लिए एक वैकल्पिक प्रति नहीं है, तो फ़ाइल सिस्टम तुरंत ड्राइव से भ्रष्ट डेटा को हटा सकता है। सिस्टम की रिबूट आवश्यक नहीं है या ड्राइव को ऑफ़लाइन ले जाना, जैसा कि NTFS के साथ करना पड़ता है।
3. पढ़ते और लिखते समय ReFS केवल फ़ाइलों की भ्रष्टाचार के लिए जांच नहीं करता है। एक स्वचालित डेटा अखंडता स्कैनर द्वारा ड्राइव पर सभी फ़ाइलों को नियमित रूप से जांचा जाता है ताकि डेटा भ्रष्टाचार की पहचान और सुधार किया जा सके, जो एक ऑटो-करेक्टिंग फ़ाइल सिस्टम है। chkdsk चलाने की कोई आवश्यकता नहीं है।
4. नया फ़ाइल सिस्टम अन्य तरीकों से भी डेटा भ्रष्टाचार के प्रति प्रतिरोधी है। उदाहरण के लिए, जब आप किसी फ़ाइल के मेटाडेटा को अपडेट करते हैं - फ़ाइल नाम, उदाहरण के लिए - NTFS फ़ाइल सिस्टम सीधे फ़ाइल के मेटाडेटा को संशोधित करेगा। यदि इस प्रक्रिया के दौरान आपका कंप्यूटर विफल होता है या बिजली चली जाती है, तो डेटा भ्रष्टाचार हो सकता है। जब आप किसी फ़ाइल के मेटाडेटा को अपडेट करते हैं, तो ReFS फ़ाइल सिस्टम मेटाडेटा की एक नई प्रति बनाएगा। ReFS फ़ाइल को नए मेटाडेटा की ओर तभी इंगित करेगा जब नया मेटाडेटा लिखा जा चुका हो, इसलिए, फ़ाइल के मेटाडेटा के भ्रष्ट होने का कोई जोखिम नहीं। इसे "कॉपी-ऑन-राइट" के रूप में जाना जाता है। कॉपी-ऑन-राइट तकनीक का उपयोग अन्य आधुनिक फ़ाइल सिस्टम द्वारा भी किया जाता है जैसे Linux पर ZFS और BtrFS और Apple का नया APFS फ़ाइल सिस्टम।
5. ReFS मेटाडेटा के लिए चेकसम का उपयोग करता है - और यह वैकल्पिक रूप से फ़ाइल डेटा के लिए चेकसम का उपयोग कर सकता है। जब भी यह कोई फ़ाइल पढ़ता या लिखता है, ReFS चेकसम की जांच करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह सही है। इसका मतलब है कि फ़ाइल सिस्टम के पास ऑन-द-फ्लाई डेटा भ्रष्टाचार का पता लगाने का एक अंतर्निहित तरीका है।
6. अपनी डेटा अखंडता सुविधा के अलावा, ReFS NTFS की तुलना में लंबी अवधि में बड़े वॉल्यूम और फ़ाइल आकार तक स्केल करता है, ये महत्वपूर्ण सुधार हैं।
7. ReFS अधिकतम वॉल्यूम आकार 262,144 एक्साबाइट्स (16 एक्सबिबाइट्स) का समर्थन करता है, जबकि NTFS में 16 एक्साबाइट्स है। ReFS फ़ाइल नाम में 32,768 वर्ण तक का समर्थन करता है, जबकि NTFS में 255 वर्ण की सीमा है।
8. अन्य ReFS सुविधाओं में Hyper-V के साथ बेहतर प्रदर्शन, डेटा की स्थिति का आकलन करने के लिए चेकसम का उपयोग करने के लिए इंटीग्रिटी स्ट्रीम का समर्थन, और RAID के समान प्रदर्शन के लिए डेटा स्ट्रिपिंग शामिल है।
9. Microsoft ने संस्करण 1.2 में वैकल्पिक डेटा स्ट्रीम के लिए समर्थन जोड़ा ताकि ReFS Microsoft SQL Server तैनाती के साथ काम कर सके। अन्य उल्लेखनीय अपडेट में ReFS संस्करण 3.2 में डेटा डिडुप्लीकेशन के लिए समर्थन शामिल है - एक स्टोरेज ऑप्टिमाइज़ेशन सुविधा - Windows Server संस्करण 1709 के रिलीज के साथ अक्टूबर 2017 में सेमी-एनुअल चैनल में।
10. ReFS DOS-शैली 8.3 फ़ाइल नामों को भी छोड़ देता है जैसे C:\Program Files\ को NTFS वॉल्यूम पर C:\PROGRA~1\ पर पुरानी तकनीकों के लिए संगतता उद्देश्यों के लिए एक्सेस किया जा सकता है। ये लिगेसी फ़ाइल नाम ReFS पर समर्थित नहीं हैं।
11. ReFS केवल NTFS का सुधार नहीं है। इसके बजाय, Microsoft कुछ महत्वपूर्ण ऑप्टिमाइज़ेशन पर ध्यान केंद्रित कर रहा है जो ReFS को कुछ मामलों में बहुत बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
12. ReFS जब स्टोरेज स्पेस के साथ उपयोग किया जाता है, तो "रियल-टाइम टियर ऑप्टिमाइज़ेशन" का समर्थन करता है। आपके पास एक ड्राइव पूल हो सकता है जिसमें प्रदर्शन के लिए अनुकूलित ड्राइव और क्षमता के लिए अनुकूलित ड्राइव दोनों हों। ReFS हमेशा प्रदर्शन टियर में ड्राइव पर लिखेगा, प्रदर्शन को अधिकतम करेगा। पृष्ठभूमि में, ReFS स्वचालित रूप से लंबी अवधि के स्टोरेज के लिए बड़े डेटा खंड को धीमी ड्राइव पर ले जाएगा।
13. Windows Server 2016 पर, ReFS को कुछ VM यानी वर्चुअल मशीन सुविधाओं के साथ बेहतर प्रदर्शन प्रदान करने के लिए बेहतर बनाया गया है। Microsoft का अपना Hyper-V वर्चुअल मशीन सॉफ्टवेयर इनका लाभ उठाता है (और सिद्धांत रूप में, अन्य वर्चुअल मशीन सॉफ्टवेयर उनका समर्थन कर सकते हैं यदि वे चाहते हैं) जैसे ReFS ब्लॉक क्लोनिंग का समर्थन करता है, जो वर्चुअल मशीन क्लोनिंग और चेकपॉइंट-मर्जिंग ऑपरेशन को तेज करता है। वर्चुअल मशीन की एक क्लोन कॉपी बनाने के लिए, ReFS को केवल ड्राइव पर मेटाडेटा की एक नई प्रति बनाने और इसे ड्राइव पर मौजूदा डेटा पर इंगित करने की आवश्यकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि, ReFS के साथ, कई फ़ाइलें डिस्क पर एक ही अंतर्निहित डेटा पर इंगित कर सकती हैं। जब वर्चुअल मशीन बदलती है और नया डेटा ड्राइव पर लिखा जाता है, तो इसे एक अलग स्थान पर लिखा जाता है और मूल वर्चुअल मशीन डेटा ड्राइव पर छोड़ दिया जाता है। यह क्लोनिंग प्रक्रिया को बहुत तेज बनाता है और बहुत कम डिस्क थ्रूपुट की आवश्यकता होती है।
14. "स्पार्स VDL" नामक एक नई सुविधा ReFS में जोड़ी गई है जो ReFS को एक बड़ी फ़ाइल पर तेजी से शून्य लिखने की अनुमति देती है। यह एक नई, खाली, फिक्स्ड-साइज़ वर्चुअल हार्ड डिस्क (VHD) फ़ाइल बनाने के लिए बहुत तेज बनाता है। जबकि NTFS के साथ इसमें 10 मिनट लग सकते हैं, ReFS के साथ इसमें बस कुछ सेकंड लग सकते हैं।
15. आप Microsoft की वेबसाइट पर ReFS और इसके द्वारा समर्थित विशिष्ट सुविधाओं के बारे में अधिक विवरण पा सकते हैं।

ReFS की कमियां

ये सभी सुविधाएं बहुत अच्छी लगती हैं, लेकिन आप NTFS से ReFS पर स्विच नहीं कर सकते।

1. Windows बूट नहीं कर सकता ReFS से और NTFS की आवश्यकता होती है।
2. ReFS NTFS की तुलना में अधिक सिस्टम संसाधनों का उपभोग करता है।
3. डिस्क ऐरे जितना बड़ा होगा, ReFS फ़ाइल अखंडता के लिए उतना ही अधिक RAM और IOPS उपयोग करेगा।
4. NTFS डेटा को ReFS में परिवर्तित नहीं किया जा सकता।
5. ReFS NTFS में शामिल अन्य सुविधाओं को भी छोड़ देता है, जिसमें फ़ाइल सिस्टम संपीड़न और एन्क्रिप्शन, हार्ड लिंक, विस्तारित विशेषताएं, डेटा डिडुप्लीकेशन, और डिस्क कोटा शामिल हैं। लेकिन ReFS NTFS की कई अन्य सुविधाओं के साथ संगत है जैसे जबकि फ़ाइल सिस्टम स्तर पर विशिष्ट डेटा का एन्क्रिप्शन नहीं किया जा सकता, ReFS फुल-डिस्क BitLocker एन्क्रिप्शन के साथ संगत है।
6. Windows 10 में आप पुराने पार्टीशन को REFS के रूप में फॉर्मेट भी नहीं कर सकते। आप वर्तमान में केवल ReFS का उपयोग स्टोरेज स्पेस के साथ कर सकते हैं, जहां इसकी विश्वसनीयता सुविधाएं डेटा भ्रष्टाचार से बचाने में मदद करती हैं। वॉल्यूम को Windows Server 2016 पर NTFS के बजाय ReFS के रूप में फॉर्मेट किया जा सकता है। आप ऐसा उस वॉल्यूम के लिए करना चाह सकते हैं जिस पर आप वर्चुअल मशीन स्टोर करने की योजना बना रहे हैं, उदाहरण के लिए। हालांकि, आप अभी भी अपने बूट वॉल्यूम पर ReFS का उपयोग नहीं कर सकते। Windows केवल NTFS ड्राइव से बूट कर सकता है।
7. एक ReFS ड्राइव किसी भी ऐप या प्रोग्राम की स्थापना का समर्थन नहीं करता। इसके पीछे कारण ReFS में हार्ड लिंक का गैर-समर्थन और बहुत कम प्रोग्राम हैं जो ReFS वॉल्यूम पर इंस्टॉलेशन की अनुमति देते हैं लेकिन यहां तक कि वे प्रोग्राम भी चलते समय समस्याओं का अनुभव करते हैं।

ReFS का उपयोग कैसे करें

1. Windows Server पर, आप सामान्य डिस्क प्रबंधन टूल का उपयोग करके कुछ वॉल्यूम को ReFS के रूप में फॉर्मेट करना चुन सकते हैं, जो विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है यदि आप उन ड्राइव पर वर्चुअल मशीन का उपयोग कर रहे हैं। लेकिन आप अपने बूट ड्राइव को ReFS के रूप में फॉर्मेट नहीं कर सकते, और आप कुछ NTFS सुविधाओं तक पहुंच खो देंगे।
2. ReFS कार्यक्षमता अब Windows 10 Pro for Workstations के हिस्से के रूप में उपलब्ध है