REFS（Resilient File System，复原文件系统）REFS文件系统的一些主要功能：ReFS 则是一种面向高可用性、大规模数据存储和虚拟化的文件系统，注重数据完整性和自动修复，适合用于需要高可靠性和容错能力的环境，如企业级存储、虚拟机和大数据场景。

ReFS（Resilient File System）与 NTFS（New Technology File System）的对比，主要从不同的方面进行分析：

特性	NTFS	ReFS
全称	New Technology File System	Resilient File System
开发者	Microsoft	Microsoft
首次发布	1993年（Windows NT 3.1）	2012年（Windows Server 2012）
兼容的操作系统	Windows（主要）、Linux（通过驱动程序）、macOS（通过驱动程序）	Windows Server（主要）、Windows 10/11（部分支持）
文件系统类型	日志文件系统	高可靠性文件系统（无日志文件，但有自我修复功能）
文件大小限制	16 Exabytes（EB）	35 PB（Petabytes）
分区大小限制	256 TB（Terabytes）	35 PB（Petabytes）
性能	优化了大文件存取和常规文件操作性能	针对大规模数据、虚拟化和备份系统优化，提供更高的容错性和修复能力
安全性	支持加密（EFS）、访问控制列表（ACL）等安全特性	不支持加密（EFS），但具备完整性检查和自动修复功能
数据完整性保护	提供基础的文件系统检查和修复	强调数据完整性，内置自动修复和自我检查机制
碎片整理	自动管理碎片和提供碎片整理工具	无需碎片整理，采用集成的动态磁盘管理机制
支持的磁盘类型	适用于硬盘、固态硬盘、服务器存储等	适用于企业级存储、虚拟化、大规模数据存储
扩展性	支持多个文件、文件夹和磁盘的管理	提供更好的扩展性，尤其在处理海量数据时表现优秀
数据恢复	提供传统的备份和恢复支持	提供更强的数据恢复和容错能力，具有自我修复特性
兼容性	高于ReFS，支持所有Windows系统	兼容性较差，仅限于某些版本的Windows Server和Windows 10/11
使用场景	适用于桌面、服务器以及需要高安全性和大文件操作的环境	适用于大规模数据存储、虚拟化环境和高可用性要求场景
支持的文件和文件夹数量	支持大规模的文件和文件夹	支持大规模数据存储，尤其是高可靠性和容错性较强的环境
备份与恢复	支持系统工具备份、数据恢复等功能	提供更高级的备份与恢复功能，支持数据完整性验证
文件系统检查	内置文件系统检查和修复工具	强化了文件系统的自我修复能力，数据损坏时自动修复
文件名字符限制	最大255个字符	最大255个字符

 

• NTFS 是一种成熟的、广泛使用的文件系统，适用于桌面和服务器操作系统，具有较强的安全性、支持文件加密、权限控制等功能，广泛应用于传统计算环境。
• ReFS 则是一种面向高可用性、大规模数据存储和虚拟化的文件系统，注重数据完整性和自动修复，适合用于需要高可靠性和容错能力的环境，如企业级存储、虚拟机和大数据场景。

选择哪种文件系统取决于使用的环境，如果是日常计算、桌面应用，NTFS较为合适；而如果涉及大规模数据存储、虚拟化应用和高可靠性要求，ReFS则提供了更好的数据保护和修复能力。

REFS（Resilient File System，复原文件系统）是在Windows Server 2012中引入的一个文件系统。它与NTFS大部分兼容，其主要目的是保持较高的稳定性，可以自动验证数据是否损坏，并尽力恢复数据。以下是REFS文件系统的一些主要功能：

数据完整性：REFS使用校验和来保护元数据和文件数据的完整性，确保在读取或写入数据时不会发生损坏。

联机修复：如果发生损坏，REFS可以在保持联机状态的同时检测和修复这些损坏，不需要停机或重新启动系统。这有助于增加数据的可用性和减少停机时间。

存储空间集成：当与存储空间（Storage Spaces）功能联合使用时，REFS可以利用存储空间提供的备用数据副本来自动修复检测到的损坏。这提供了更好的数据保护和容错能力。

数据恢复：如果某个卷损坏且损坏数据的备用副本不存在，REFS将尝试从命名空间中删除损坏的数据，以保持卷的联机状态。在处理大多数不可更正的损坏时，REFS可以保持卷的可用性。

主动纠错：REFS引入了称为“清理器”的数据完整性扫描仪，它会定期扫描卷以识别潜在损坏，并主动触发损坏数据的修复。这有助于预防数据损坏和提前解决问题。

大规模数据处理：REFS对于大规模数据处理有性能提升，适用于处理上亿级别的文件。

兼容性：尽管REFS最初是为存储数据而设计的，但现在它也可以用于引导系统和在移动硬盘上使用。它与NTFS的兼容性使得在需要时可以轻松迁移数据。

超大规模支持：REFS支持超大规模的卷、文件和目录，这使得它非常适合处理大规模数据集和高负载的工作环境。

存储池和虚拟化：REFS通过存储池和虚拟化技术，使得文件系统更易于管理和扩展。管理员可以创建存储池来组合多个物理磁盘，并通过虚拟化层将存储空间呈现为一个或多个逻辑卷，从而简化了存储管理和提高了灵活性。

数据条带化：REFS支持数据条带化，将数据分散存储在多个磁盘上，以提高读写性能和并发访问能力。这有助于加快数据访问速度，并充分利用多个磁盘的带宽。

磁盘扫描和错误预防：REFS通过定期扫描磁盘来检测和预防潜在的磁盘错误。这种主动错误纠正机制有助于提前发现潜在问题，并采取相应措施，以避免数据损坏或丢失。

数据打捞：在某些情况下，如果数据发生损坏，REFS可以尝试通过“数据打捞”机制来恢复损坏的数据。这种机制会尝试从损坏的数据中提取尽可能多的信息，以最大程度地提高数据的可用性。

跨计算机共享存储池：REFS支持跨计算机共享存储池，这使得多台计算机可以共享相同的存储空间，并提供额外的容错性和负载平衡能力。这对于构建高可用性和可扩展的存储解决方案非常有用。

优化的数据流：REFS通过优化数据流的设计，提供了更高效的读写操作。它减少了不必要的磁盘寻道和数据碎片，从而提高了数据访问的速度和效率。

多磁盘容错：REFS可以与Windows的存储空间（Storage Spaces）功能结合使用，提供多磁盘容错能力。通过配置存储空间的冗余级别，REFS可以保护数据免受单个或多个磁盘故障的影响，确保数据的可靠性和可用性。

跨平台兼容性：尽管REFS最初是为Windows Server设计的，但它在一定程度上支持跨平台访问。通过使用适当的工具和驱动程序，其他操作系统也可以访问REFS卷上的数据，尽管可能会有一些限制。

灵活的配额管理：REFS提供了灵活的配额管理功能，允许管理员为特定用户或用户组设置磁盘空间限制。这有助于管理共享存储资源，防止某些用户过度使用磁盘空间。

支持大型文件和目录：REFS被设计为支持大型文件和目录，可以处理数TB级别的文件而不会影响性能。这使得REFS成为处理大规模数据集和高负载工作负载的理想选择。

与NTFS的兼容性：尽管REFS是一个独立的文件系统，但它在一定程度上与NTFS兼容。这意味着在需要时，可以轻松地将数据从NTFS迁移到REFS，而无需进行繁琐的转换过程。

可扩展性：REFS设计为支持大规模数据集和高负载工作负载，可以轻松扩展到数十TB甚至数百TB的存储容量，同时保持高性能和稳定性。

与Windows Server集成：REFS是Windows Server的一部分，与操作系统的其他组件和功能紧密集成。这使得REFS能够充分利用Windows Server提供的各种管理和安全特性，如Windows PowerShell、访问控制和审计等。

镜像加速奇偶校验：REFS支持镜像加速奇偶校验，这是一种结合了镜像和奇偶校验的数据保护机制。它提供了高性能和高效的容量存储，同时保证了数据的可靠性和可用性。当数据写入时，REFS会同时在两个地方创建数据的镜像，并通过计算奇偶校验信息来保护数据。这样，即使发生磁盘故障，数据也可以从镜像或奇偶校验信息中恢复。

块克隆：REFS引入了块克隆功能，这是一种高效的数据复制机制。通过块克隆，REFS可以仅复制修改过的数据块，而不是整个文件，从而大大减少了数据复制的时间和资源消耗。这对于备份和恢复操作以及虚拟机迁移等场景非常有用。

数据去重：REFS支持数据去重功能，这有助于减少存储空间的浪费并提高存储效率。数据去重可以识别和消除重复的数据块，只保留一个副本，并通过指针或链接将其他实例指向该副本。这在备份和归档场景中特别有用，可以避免存储大量重复的数据。

快照和卷影复制服务（VSS）集成：REFS与Windows的快照和卷影复制服务（Volume Shadow Copy Service，VSS）集成，使得创建文件系统的一致性快照变得容易。快照提供了文件系统在某个时间点的只读副本，可以用于备份、恢复或测试等目的，而无需中断对原始数据的访问。

高效的日志处理：REFS采用高效的日志处理机制，确保文件系统的完整性和一致性。日志记录了文件系统的更改操作，以便在系统崩溃或故障时能够恢复数据。REFS的日志处理设计可减少对系统性能的影响，并提供快速的恢复能力。

跨平台数据访问：尽管REFS是为Windows操作系统设计的，但通过使用适当的工具和协议，如SMB（Server Message Block）或NFS（Network File System），其他操作系统也可以在一定程度上访问REFS卷上的数据。这有助于在多平台环境中共享和访问数据。

数据迁移和兼容性：尽管REFS是为新的存储需求设计的，但它也考虑到了与旧文件系统的兼容性。这意味着在升级或迁移数据时，从NTFS等其他文件系统转移到REFS可以更加平滑，减少数据丢失或格式问题的风险。

自我修复能力：REFS具有自我修复的能力，能够检测到潜在的损坏并尝试自动修复。这种自我修复机制可以减少因为文件系统错误而导致的数据丢失或系统停机时间。

弹性存储：REFS支持弹性存储，这意味着它可以适应不同的存储硬件和配置，包括不同类型的磁盘（如SSD和HDD）以及不同的RAID级别。这种灵活性使得REFS能够适应各种存储需求，并提供最佳的性能和可靠性。

性能和可扩展性的优化：REFS针对大规模数据和高负载工作负载进行了优化，提供了更高的性能和可扩展性。通过减少碎片、优化数据布局和提供快速的元数据操作，REFS能够处理大量的文件和数据，同时保持高效的性能。

文件和目录级别的数据完整性校验：REFS文件系统支持文件和目录级别的数据完整性校验。这意味着它可以在读取或写入文件时检测数据是否损坏，并尝试自动修复损坏的数据，从而确保数据的完整性和可靠性。

支持大型存储和快照功能：REFS特别适用于大型存储需求，并能够高效地处理大规模数据集。此外，它还支持快照功能，这允许用户创建文件系统的只读副本，以便进行备份、恢复或测试操作，而无需中断对原始数据的访问。

增量备份和恢复：REFS可以与备份解决方案相结合，实现增量备份和恢复。这意味着在备份过程中，只有发生变化的数据块会被备份，而不是整个文件，从而大大减少了备份时间和存储空间的需求。在恢复数据时，REFS能够高效地还原文件到之前的状态，减少停机时间和数据丢失的风险。

数据压缩：REFS支持数据压缩功能，这有助于减少存储空间的占用并提高存储效率。数据压缩可以在写入数据时自动进行，或者在需要时手动触发。通过压缩数据，REFS可以在有限的存储空间内存储更多的数据，并降低存储成本。

兼容性：尽管REFS是Windows Server的较新文件系统，但它仍然保持了与早期文件系统（如NTFS）的一定兼容性。这有助于在升级或迁移过程中保留现有的文件和数据结构，减少了转换的复杂性。

存储效率：REFS通过优化存储空间的分配和使用，提高了存储效率。它支持稀疏文件和文件夹的压缩，以减少不必要的空间占用。此外，REFS还可以与Windows的存储空间功能结合使用，提供数据去重和分层存储等高级功能，进一步优化存储资源的使用。

多版本支持：REFS可以在一定程度上支持文件的多版本存储。这意味着在文件被修改或更新时，REFS可以保留旧版本的文件，以便在需要时恢复或访问。这对于需要保留历史数据或进行版本控制的场景非常有用。