這算是一個冷門話題。但電腦采用哪種文件系統,其實對用戶的使用體驗有著不小的影響,相關技術的創新也從未停歇。自NT 3.1以來,Windows沿用NTFS文件系統已有三十多年歷史,而Linux陣營卻早已迭代升級,btrfs、ZFS等新一代文件系統正逐步取代ext4,成為主流選擇。
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當然,微軟在該領域似乎并未徹底擺爛,在2012年推出了ReFS(Resilient File System,即彈性文件系統),它在數據韌性方面實現了顯著提升——抗損壞、抗中斷、可恢復,特定場景下還能優化性能。但你大概率沒在自己的電腦上接觸過ReFS,核心原因在于:微軟在Windows 11等歷代家用操作系統中,對它的支持力度實在有限。
ReFS強在哪里?韌性升級,運維減負
ReFS最初專為Windows Server 2012設計,其改進主要針對服務器場景,但其實任何設備都能從中受益。它通過校驗和(Checksum,給每個文件、元數據生成唯一“數字指紋”)、持續完整性檢查(Continuous Integrity Checks,系統后臺實時或定期掃描存儲數據,比對校驗和與原始記錄),同時搭配寫時分配(Write-On-Allocate,修改數據時不覆蓋原始內容,而是分配新空間存儲更新后的數據),可主動預防并修復數據損壞,無需用戶運行傳統的chkdsk工具來排查問題。
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ReFS還有些更直觀的優勢:支持最大35PB的卷容量(1PB=1024TB),且能與存儲空間(Storage Spaces)功能深度集成,這是一種類RAID的軟件冗余方案。ReFS可利用其他硬盤上的數據,主動修復目標硬盤的錯誤,進一步提升整體可靠性。
此外,ReFS文件系統還支持塊克隆、鏡像加速奇偶校驗等特性,在涉及虛擬硬盤的部分場景中能提升性能。不過要注意:在單硬盤的普通電腦上,ReFS的韌性特性反而會導致性能不如NTFS。
Windows 11幾乎無法使用,仍主打服務器場景
自十多年前推出以來,ReFS始終未能廣泛普及。在Windows 11中,它唯一的常規用途是創建開發驅動器(DevDrive),對開發者來說是個實用功能,但普通用戶不適合用于日常存儲:它會禁用部分安全特性,存在不小風險,而且從開發驅動器啟動Windows也極為困難。
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最重要的是,無論Windows 10/11還是Windows Server系列,微軟均未開放將ReFS作為系統啟動分區的功能,系統安裝程序默認僅支NTFS作為啟動分區,也沒有官方工具允許用戶將ReFS格式化為啟動卷。
今年早些時候,Windows預覽體驗版中曾出現Windows 11安裝過程支持ReFS的跡象,但普通用戶若想手動設置,仍需曲線救國,必須通過命令行格式化硬盤。默認情況下,Windows 11安裝程序會強制將新硬盤格式化為NTFS,沒有任何可視化的切換選項。
分享一下我近期體驗到的微軟對ReFS的“支持”:
我曾需要將一臺工作站從Windows 10 Pro for Workstations升級到Windows 11 Pro for Workstations。硬件完全兼容,升級提示直接來自Windows更新設置頁面,幾乎一鍵就能完成。工作站的硬盤通過微軟原生的Storage Spaces功能,組建了ReFS陣列。
然而,成功升級到同版本的Windows 11后,詭異的事情發生了——ReFS卷無法掛載,全部顯示為RAW。
我能理解ReFS最初是為服務器設計的,但專業工作站版本質上屬于同級別系統,只是針對多CPU工作站優化而已。
而且,升級過程中若存在Windows 11條款下不支持的功能,微軟理應給出提示,但全程沒有任何警告。
萬幸的是,我立即回滾到Windows 10后,重新訪問ReFS卷,先將數據備份到外接硬盤,再把ReFS卷格式化為NTFS,最后才完成了Windows 11的升級。網上應該有不少和我類似的案例,在這種情況下根本沒有變通方案。
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從理論上講,考慮到多數普通電腦使用ReFS會出現性能損耗,微軟的這種設定或許情有可原,但這不能成為屏蔽ReFS的理由。許多Linux發行版(比如Arch)的安裝程序中,用戶可自主選擇文件系統,從而挑選更符合自身需求的功能。其實微軟無需考慮過多,只需在系統安裝時讓用戶在默認存儲中選擇“性能優先”或“韌性優先”模式,大家就皆大歡喜了。
諸多短板證明,ReFS尚未準備好面向大眾
僅憑性能損耗,或許不足以讓ReFS被如此限制,但它確實存在其他阻礙普及的因素。盡管自推出以來不斷新增功能,ReFS仍缺少部分NTFS支持的關鍵特性:文件系統壓縮與加密、對象ID、擴展屬性以及事務功能等。
這些特性對多數用戶而言并非什么致命缺陷,但仍會導致使用體驗打折扣,還可能破壞部分程序的兼容性。也許微軟是基于以上考慮,讓ReFS難以與NTFS站在同一水平線,供用戶自由選擇。
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但問題在于:十年過去了,為何這些功能至今仍未被支持?不妨參考Linux中的btrfs文件系統:它于2007年首次推出,2009年集成到Linux內核,2013年在Linux內核中實現穩定,2015年SUSE企業版Linux成為首批將其設為默認文件系統的發行版。從誕生到成為發行版的默認選項,僅用了8年時間。如今越來越多的Linux發行版要么將其設為默認,要么將其列為硬盤格式化的可選項之一。
對比之下,ReFS的升級和普及速度就顯得格外反常,比起一盤散沙的Linux,微軟本應擁有更強大的開發資源,卻選擇了主動放慢腳步。
也許ReFS的現狀能反映出近年來Windows的一些問題,微軟研發出一項優勢顯著且與Linux平臺對標接軌的新技術后,卻如此緩慢地推進普及,實在令人費解。希望ReFS的開發能盡快提速,微軟也能早日讓它更廣泛地被用戶使用。
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