Qué es el sistema de archivos ReFS: Ventajas y prácticas recomendadas
Windows Server 2019 ofrece muchas ventajas interesantes en todos los ámbitos. Sin embargo, al pensar en las funciones de almacenamiento con esta versión y, lo que es más importante, cómo afectan a los backups, una función a la que queremos echar un vistazo más de cerca es la versión 3.4 del sistema de archivos ReFS de Windows Server 2019. Ofrece enormes mejoras con respecto a los sistemas de archivos anteriores en determinados casos de uso práctico, así como a las versiones predecesoras de ReFS que se encuentran en Windows Server 2012 y 2016.
¿Qué es el sistema de archivos ReFS?
El sistema de archivos ReFS, acrónimo de Resilient File System, es el sistema de archivos más reciente desarrollado por Microsoft, cuya primera versión se publicó con Windows Server 2012. Recibe su nombre de las funciones de resiliencia de este sistema de archivos. Además de la resiliencia, el sistema de archivos de Microsoft está diseñado con los objetivos de maximizar la disponibilidad, la escalabilidad y la integridad. Puede crear volúmenes con este sistema de archivos en Windows Server 2019 y Windows 10 Pro para estaciones de trabajo.
Los administradores ya no tienen que preocuparse de ejecutar la utilidad chkdsk, que detecta errores en el sistema de archivos. Esto se debe en parte a que ReFS tiene la capacidad de realizar comprobaciones en línea del estado del sistema de archivos en tiempo real.
ReFS utiliza sumas de comprobación que le permiten detectar cualquier corrupción de datos y recuperarse de ella rápidamente. De hecho, si miras un volumen formateado con ReFS y ejecutas Tools > Check en el volumen, recibes el mensaje: No necesita comprobar esta unidad. No es necesario comprobar el sistema de archivos ReFS.
Ventajas de Windows Server 2019 ReFS
Dos de los casos de uso en los que ReFS brilla realmente son la virtualización y el uso por parte de soluciones de backups modernas. Algunas de las ventajas de alto nivel del sistema de archivos ReFS de Windows Server 2019 son:
- ReFS aprovecha los árboles B+ de la estructura de archivos. El árbol B+ es muy eficiente a la hora de almacenar datos, ya que hay un gran número de nodos hijos en la estructura. Al utilizar punteros, el árbol B+ puede reducir la cantidad de operaciones de E/S para recuperar un elemento del árbol.
- El tamaño máximo de volumen para ReFS es de 1 yottabyte o 1 billón de terabytes.
- Los metadatos de los archivos se limpian periódicamente leyendo y realizando operaciones de suma de comprobación en los datos. Este nuevo depurador es otro mecanismo para garantizar la resiliencia de los archivos.
- Los flujos de integridad de archivos proporcionan sumas de comprobación adicionales de los datos de los archivos.
Nota: Con las ventajas de resiliencia añadidas, ReFS es el sistema de archivos recomendado para las ubicaciones de base de datos/logs de Exchange Server 2019.
- Windows Server 2019 ReFS incluye la tecnología de clonación de bloques. Esto permite hacer referencias a bloques que, de otro modo, tendrían que desplazarse.
- Copy on write es un mecanismo utilizado por ReFS para garantizar la integridad al escribir datos y evitar la corrupción de datos en caso de pérdida de alimentación. Un sistema de archivos con resiliencia crea una copia de los metadatos en bloques nuevos cuando edita los metadatos (en lugar de sobrescribir los metadatos existentes) y vincula la última copia de metadatos a un archivo correspondiente después de escribir datos en el disco. A continuación lo analizamos con más detalle. Sin embargo, cuando se trata de backups, la clonación de bloques en ReFS aumenta considerablemente el rendimiento de las soluciones de backup que aprovechan la tecnología de clonación de bloques. Los backups sintéticos completos ya no necesitarían mover datos, sino que podrían utilizar punteros a bloques existentes para la operación sintética.
- VDL disperso. VDL escasa o longitud de datos válida permite a ReFS poner a cero los archivos muy rápidamente. Al crear un disco VHD de tamaño fijo en Hyper-V, la operación podía tardar minutos en completarse para asignar el tamaño del disco. Sin embargo, con VDL disperso ReFS puede poner a cero los archivos de disco Hyper-V rápidamente. Ahora se tarda segundos en crear un disco grande de tamaño fijo en un volumen ReFS.
La creación del disco de tamaño fijo predeterminado de 127 GB en un clúster Hyper-V con un volumen compartido en clúster ReFS, que se muestra a continuación, llevó segundos. Esta operación habría tardado minutos en un volumen con formato NTFS tradicional. En este caso se reduce el tiempo de creación de discos de tamaño fijo.
Casos prácticos de la tecnología de backups
Utilizar la clonación de bloques ReFS en soluciones de backups modernas puede dar grandes resultados. Muchas soluciones de backup que hacen backups de entornos virtuales utilizan un proceso denominado backups completos sintéticos. Antes de definir un backup completo sintético, consideremos un backup completo tradicional.
Con una copia de seguridad completa activa tradicional de una máquina virtual, todos los datos necesarios se recuperan para la copia de seguridad completa de la propia máquina virtual VMware o Hyper-V de producción. Al hacerlo, esencialmente tanto la red de producción como el almacenamiento se utilizan para crear ese backups completo.
Con los backups sintéticos, los datos para el backup completo se sintetizan a partir de los datos de backups que ya tienes en el repositorio de backups. Se sintetizan nuevos backups completos y se avanza en la cadena de backups. La tecnología de clonación de bloques con Windows Server 2019 ReFS puede acelerar en gran medida el proceso en el que las soluciones de backup heredadas pueden sintetizar backups debido al movimiento de punteros en lugar de los propios bloques.
Sin embargo, con las soluciones de backup modernas, como NAKIVO Backup & Replication, esto no es necesario. Los backups de las máquinas virtuales se almacenan en modo sintético completo. Cada punto de recuperación conoce los bloques necesarios para recuperar completamente una máquina virtual. Esto significa que no hay necesidad de ejecutar la transformación de archivos de backup o recrear backups completos utilizando el proceso sintético.
Prácticas recomendadas para ReFS de Windows Server 2019
Aunque ReFS es sin duda un sistema de archivos extraordinario que aporta muchas mejoras, ¿hay casos prácticos en los que no usemos ReFS? Sí, hay algunas desventajas de ReFS. A continuación se exponen algunos aspectos a tener en cuenta:
- ReFS no puede utilizarse para la unidad del sistema/unidad de arranque del sistema operativo Windows. De hecho, no verás una opción para formatear tu unidad de arranque con ReFS durante la instalación de Windows, ya que NTFS sigue siendo el camino a seguir para el sistema operativo.
- ReFS es compatible con Windows Data Deduplication a partir de Windows Server 2019 1809 LTSC. Si utiliza una versión más antigua y desea utilizar la deduplicación para un volumen de Windows mediante la capacidad de deduplicación nativa de Windows, debe seguir utilizando NTFS.
- ReFS no es compatible con el cifrado a nivel de archivo. Puede utilizar el cifrado BitLocker con ReFS. Sin embargo, se trata de una tecnología de cifrado a nivel de volumen. Si desea cifrar a nivel de archivo/carpeta, tendrá que utilizar NTFS.
- Las cuotas de disco no son compatibles con Microsoft ReFS.
- ReFS no admite nombres de archivo cortos 8.3 (compatibles con DOS) como progra~1.txt que sí se admiten en NTFS por compatibilidad.
- ReFS consume más recursos del sistema para su funcionamiento. Una matriz ReFS más grande consume más RAM, recursos de CPU y operaciones de entrada/salida de disco por segundo (IOPS).
- No se recomienda instalar aplicaciones en volúmenes ReFS. ReFS no admite enlaces duros (hasta ReFS v.3.5).
Para aprovechar las ventajas de Microsoft ReFS, se recomienda utilizar este sistema de archivos de servidor en los siguientes escenarios:
- Creación de un servidor de archivos compatible con volúmenes y archivos de tamaño extragrande.
- Creación de volúmenes para almacenar máquinas virtuales Hyper-V.
- Opte por ReFS en servidores Windows en lugar de en estaciones de trabajo Windows.
- ReFS es preferible si utiliza Storage Spaces y Storage Space Direct en su servidor.
Nota: Storage Spaces es una función que permite crear un volumen virtual utilizando varios discos físicos en un ordenador. Storage Spaces admite la duplicación como RAID 1.
Pensamientos
Las funciones incluidas en Windows Server 2019 ReFS benefician enormemente a los entornos con mejoras de resiliencia, escalabilidad y rendimiento. Ahora ya conoces las ventajas de ReFS, sus limitaciones y cuándo no debes utilizar este sistema de archivos. La versión 3.4 de ReFS tiene ventajas en algunos aspectos, pero no es un sustituto directo de NTFS. Puede almacenar las máquinas virtuales Hyper-V en volúmenes ReFS para obtener mejores resultados, pero no se olvide de los backups de Hyper-V.
Descargue la edición gratuita de NAKIVO Backup & Replication para proteger su entorno Hyper-V. La solución NAKIVO hace backups sintéticos con cifrado y compresión. Utilizar el sistema de archivos ReFS siguiendo las prácticas recomendadas y la solución NAKIVO permite obtener los mejores resultados.
