Windows 8的ReFS去哪儿了

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微软在windows 8（及Server 2012）中开始引入一种全新的文件系统refs（Resilient File System）。信息时代，数据的价值越来越被重视，而磁盘存储故障经常会导致珍贵数据的丢失，ReFS文件系统正是微软在数据保护方面所做的一个努力。另外对于海量数据的优化管理，也是ReFS的一个重要目标。然而，除了个别Windows 8 RTM试用版中出现了ReFS，到了正式版中这一支持却不翼而飞了。今天我们将把它从Windows 8.1中挖出来，让有兴趣的用户能够一睹它的“芳容”，并对ReFS的改进及特色功能，也好好来解析一番。

挖出隐藏起来的ReFS

我们在用Windows 8.1格式化磁盘时，会发现文件系统只有NTFS一个选项。其实Windows 8.1是完全支持ReFS的，只不过暂时被系统锁定了，通过下面的操作可以将其解锁。

首先打开注册表编辑器，定位到[HKEY_LOCAL_MACHINE＼SYSTEM＼CurrentControlSet＼Control]，在它下面新建一个名为MiniNT的子键。在MiniNT子键下新建一个DWORD类型的项，名称为AllowRefsFormatOverNonmirrorVolume，数值设置为1（图1）。重启系统，再进行格式化操作时，文件系统中就可以找到ReFS了（图2）。

保数据安全 ReFS再也不怕断电了

使用电脑的时候我们常常被告诫，系统没有正常关闭之时，千万不要直接关掉电源，因为这种意外断电导致的非法关机，极有可能损坏文件造成数据丢失，甚至有可能损坏系统文件而导致开不了机。

这其中的原因何在？这是因为，我们在改动文件时好像只是进行了一个单一的操作，但是为了完成这一操作，系统在后台却会有一连串的动作，在这个过程之中如果被突然打断（断电或系统崩溃），数据链接不上，就会像风筝断了线一样处于无效状态。

NTFS使用一种日志结构的系统来解决上述问题，当进行数据写入操作时，它会在原有文件中写入新的“元数据”（就是关于这个文件的名称、大小、位置等等的信息），同时通过日志跟踪这些变化。这样一旦出现断电或发生错误，就可以根据日志记录“回滚”到原先的状态，从而维护数据的完整一致性。

NTFS的方法大大提高了数据的安全性，但如果正在写入元数据时发生错误，还是会导致“断写”，之前的元数据有可能一并被损坏。对此，继承自NTFS的ReFS有一个巧妙的改进，就是它根本不更新原有的元数据，而是在其他的位置写入新的元数据（再通过一种机制将零散的元数据串连成整体），这样即使出现意外也不会破坏原有的元数据。这一方法实际上类似于Linux上的“写入时复制”（Copry-on-write）技术，ReFS中有所演变。

容纳海量数据的“B+树”

除了数据安全，ReFS的另一大特色是对超大规模的卷、文件及目录的支持。ReFS理论上最大的分区（卷）可达到256ZB（实际只能达到16EB，1ZB等于1024EB，1EB等于1073741824GB），它的最大文件数量和最大单个文件的大小也是超乎想象。

ReFS主要通过B+树实现对海量数据的管理，元数据和文件数据被组织成类似于关系数据库的表。与二叉树不同，B+树是一种多路搜索树（多叉树），它降低了“树”的高度，这无形中也就降低了磁盘读写率，同时提高了搜索效率，非常适合作为文件的索引系统。

ReFS“自我疗伤”

我们存储在磁盘中的文件，可能会因为断电、系统崩溃、磁盘老化、误操作等原因而损坏，对此ReFS有一个很好的策略帮助其自动恢复。它是怎么实现的呢？原理说起来很简单：对数据进行多处备份，检测出有损坏的数据时，及时通过备份的好的数据来还原。

这一功能需要联合Windows 8的存储空间（Storage Spaces）技术才能实现。打开Windows 8的控制面板，找到“存储空间”，启动它之后根据向导提示即可创建存储空间，它可以将一个或多个不同类型的磁盘整合在一个虚拟空间中。Windows 8的存储空间通过镜像副本的方式确保数据安全，比如它的“双向镜像”模式有点像RAID1，每次写入数据都是同时写入两个副本，一旦某个副本的数据损坏，就可以用另一个副本的数据来恢复（图3）。

ReFS在写入数据的同时会自动更新“校验和”。ReFS的校验和是一个64位的数据，算法通过它可以检验数据的完整性，从而验证文件版本是否正确。当检测出数据有故障时，ReFS就会调用存储空间接口读取正确的副本进行恢复。当然这些操作都是自动完成的，不需要我们自己定期运行CHKDSK之类的错误检查工具，相当智能。

微软为何撤去ReFS

ReFS还有不少技术亮点，比如数据打捞（隔离错误找回后面的数据）、条带化增强（一种数据访问方法）等，那为什么Windows 8.1正式版中，微软要将ReFS功能隐藏呢？推测应该是为了谨慎行事，毕竟作为Windows中一个新的文件系统，它还是有不可预测之处。

ReFS直接继承自NTFS，可以兼容NTFS的大部分功能，不影响杀毒软件等对其上文件的正常检测，但是目前还不能实现将NTFS直接转换为ReFS格式。另外，ReFS现在还不能支持移动存储设备，也不能作为开机启动设备，等等。总之要安全地享用ReFS，我们尚须等待一些时日。