Resilient File System の概要

 

対象: Windows 8.1、Windows Server 2012 R2、Windows Server 2012

このトピックでは、Windows Server 2012 の新しいファイル システムである Resilient File System (ReFS) と、この新ファイル システムの展開シナリオについて説明するとともに、 Windows Server 2012 R2 での ReFS の新機能と変更点について説明します。

Windows ユーザーは、データを最大限に利用でき、さまざまなワークロードで使用する非常に大きなデータ セットまで効率的に対応でき、破損部分の復元によって (ソフトウェアの障害であるかハードウェアの障害であるかに関係なく) データの整合性が保証される、コスト効果の高いプラットフォームを求めています。 ReFS は、このようなニーズに対応した新しいファイル システムで、将来の大幅な技術革新の基盤にもなります。 ユーザーは、Windows Server 2012 の ReFS を構成する記憶域スタックと新しい記憶域機能を使って、最もコスト効果の高いプラットフォームを展開し、商用ストレージを使って可用性が高くスケーラブルなデータ アクセスを実現できます。

記憶域のデータのコピーが複数のディスクに作成されるため、ディスクの一部および全体に障害が発生した場合も保護されます。 ReFS は記憶域とのインターフェイスとなり、破損部分を自動的に修復します。 記憶域スペースの詳細については、「記憶域」と Microsoft TechNet ブログの「Storage Spaces (記憶域スペース)」を参照してください。

ReFS の主な特長は次のとおりです。

  • 基になる個々 の記憶域デバイスでエラーが発生した場合でも、データの可用性と信頼性を高レベルに維持できます。

  • 記憶域スペースと組み合わせて使用した場合に、完全でエンド ツー エンドな回復性を備えたアーキテクチャを提供できます。 ReFS と記憶域スペースを一緒に使用することで、記憶域デバイスに障害が発生した際の回復性が強化されます。

Windows Server 2012 R2 で新たに追加された機能や更新された機能については、このトピックで後述する「新機能と更新された機能」を参照してください。

ReFS には、基になるハードウェアおよびソフトウェア スタックの信頼性に関係なく、ユーザーがデータを保存し、保護する場合に役立つ機能が用意されています。 これらの機能を使うと、記憶域のコストを最小限に抑えることができ、企業の設備投資が削減されます。 ユーザーは、Serial ATA (SATA) または Serial Attached SCSI (SAS) ドライブを使用した JBOD (Just a Bunch of Disks) 記憶域構成に接続するかたちで Windows Server 2012 R2 ファイル サーバーを展開できます。 また、その展開にフェールオーバー クラスタリングを含めて、記憶域スペースを使用した 2 ノードのスケールアウト ファイル サーバー クラスターを展開し、SAS ドライブを使用した共有の JBOD 記憶域構成をクラスターに使用することもできます。

ReFS の重要な機能は次のとおりです。

  • 整合性。 ReFS では、通常はデータ損失につながる、一般的な多数の障害からデータを保護できる方法で、データが保存されます。 ReFS にミラー スペースやパリティ スペースを組み合わせて使用すれば、検出された破損部分 (整合性ストリームが有効にされている場合は、メタデータとユーザー データの両方) を、記憶域スペースにある代替コピーを使って自動的に修復できます。 さらに、Windows PowerShell コマンドレット (Get-FileIntegritySet-FileIntegrity) を使用して、整合性とディスク スクラブのポリシーを管理することもできます。

  • 可用性。 ReFS では、データの可用性が優先されます。 従来のファイル システムはデータ破損の影響を受けやすく、修復のためにシステムをオフラインにすることが必要な場合もありました。 ReFS では、破損が発生した場合の修復プロセスは破損した領域で限定的にオンラインで実行されるため、ボリュームのダウンタイムは不要です。 ただし、まれではありますが、ボリュームが破損した場合や、ミラー スペースまたはパリティ スペースを使用していない場合には、ReFS によって "部分的な救済" が実行されます。これは、破損データをライブ ボリューム上の名前空間から削除し、修復できない破損データの悪影響を正常なデータが受けないようにする機能です。 ReFS ではすべての修復操作がオンラインで実行されるため、オフラインの chkdsk コマンドはありません。

  • スケーラビリティ。 コンピューターに保存されるデータの量とサイズは急速に増加し続けているため、ReFS は、数ペタバイト以上の非常にサイズの大きいデータ セットでも、パフォーマンスに影響を及ぼすことなく処理できるように設計されています。 ReFS は、2 ^ 64 バイトのボリューム サイズ (Windows のスタック アドレスで使用できるサイズ) をサポートするだけでなく、16 KB のクラスター サイズを使用して最大 2 ^ 78 バイトのボリューム サイズをサポートできるように設計されています。 このフォーマットでは、2 ^ 64 - 1 バイトのファイル サイズ、1 つのディレクトリ内のファイル数 2 ^ 64 個、1 つのボリューム内のディレクトリ数 2 ^ 64 個もサポートされます。

  • 事前対応型のエラー修正。 ReFS の整合性機能はデータの整合性のスキャン機能で使用されます。これは "スクラブ機能" とも呼ばれます。 整合性スキャン機能ではボリュームが定期的にスキャンされ、潜在的な破損部分を識別し、その破損データの修復を事前にトリガーします。

次の表は、Windows Server 2012 R2 の ReFS で新たに追加された機能と更新された機能の一覧です。

機能新規/更新説明
パリティ スペース上の破損更新済みパリティ スペース上で破損が発生すると、ReFS によって自動的に破損が修正されます。
ReFS メタデータ破損時のサブフォルダーの回復更新済みReFS メタデータの破損が発生すると、サブフォルダーとその関連ファイルが自動的に回復されます。
クライアント オペレーティング システムで ReFS を使用できる新規ReFS を Windows 8.1 で使用できるようになりました。
ReFS レジストリ エントリ新規新しい RefsDisableLastAccessUpdate レジストリ エントリは NtfsDisableLastAccessUpdate に相当します。
Windows の記憶域コマンドレット新規新しい記憶域コマンドレット (Get-FileIntegritySet-FileIntegrity) を使用して、整合性とディスク スクラブのポリシーを管理できます。

パリティ スペース上の破損

ReFS では、整合性ストリームによって破損データを検出する機能が有効になっている場合、データ パリティ スペースに含まれている 2 番目 (および 3 番目) のコピーを調べて、パリティ スペース上の破損を自動的に修正できます。 その後 ReFS は、適切なバージョンを使用して破損を修正します。

System_CAPS_ICON_note.jpg メモ

ミラー化されたスペース上の破損を検出し、それらの破損を自動的に修復する機能は、これまでの ReFS でもサポートされていました。

ReFS メタデータ破損時のサブフォルダーの回復

ReFS ディレクトリ用のメタデータが破損した場合、サブフォルダーとその関連ファイルは自動的に回復されます。 ReFS はオンライン状態に維持したままファイルを特定し、回復します。 ReFS ディレクトリ メタデータの破損を回復できない場合でも、影響が及ぶのは、破損が発生したディレクトリ内のファイルだけです。

クライアント オペレーティング システムで ReFS を使用できる

Windows 8.1 では、コントロール パネルのミラー化記憶域スペースを使用して、記憶域を ReFS としてフォーマットすることができます。 また ReFS では、代替データ ストリーム (Windows 8.1 と Windows Server 2012 R2 のいずれにおいても最大 128 K) を使用して、Office ドキュメント サムネイル、Mark of the Web (MOTW) のほか、Windows 8.1 で利用できる同様の機能を有効化できます。

ReFS レジストリ エントリ

ReFS には、RefsDisableLastAccessUpdate という新しいレジストリ エントリが含まれています。これは、以前の NtfsDisableLastAccessUpdate レジストリ エントリに相当します。 詳細については、「NtfsDisableLastAccessUpdate」を参照してください。

Windows の記憶域コマンドレット

Windows PowerShell の新しい記憶域コマンドレット (Get-FileIntegritySet-FileIntegrity) を使用して、整合性とディスク スクラブのポリシーを管理できます。

Windows Server 2012 の関連テクノロジに関する Web 上のリソースを以下に示します。

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