ReFS – einfach erklärt

Definition und technische Eckdaten

ReFS steht für „Resilient File System“ und bedeutet auf Deutsch „Robustes Dateisystem“. Es ist ein von Microsoft entwickeltes Dateisystem, das mit Windows 8 und Windows Server 2012 eingeführt wurde; die Erstveröffentlichung erfolgte im Januar 2012.

Verzeichnisse werden technisch mithilfe von B⁺-Bäumen umgesetzt. Als Maximalwerte nennt der Artikel eine Dateigröße von 35 PB, 2^64 Dateien insgesamt, eine Dateinamenlänge von 32768 Unicode-Zeichen und eine maximale Dateisystemgröße von 4 ZiB. Für die Verwaltung von Dateirechten werden ACLs (Access Control Lists, also Zugriffssteuerungslisten) verwendet. Transparente Komprimierung ist nicht vorgesehen. Eine transparente Verschlüsselung auf Dateiebene mit EFS gibt es ebenfalls nicht.

Mit dem Fall Creators Update, Version 1709, für Windows 10 wurde die Erstellung neuer ReFS-Partitionen eingeschränkt: Sie ist seitdem nur noch in den Editionen Enterprise und Pro for Workstations möglich. Zuvor konnten auch für Heimanwender vorgesehene Editionen verwendet werden.

Ziele und vorgesehene Eigenschaften

Microsoft nannte für ReFS unter anderem folgende Entwicklungsziele:

Kompatibilität im Design mit dem häufig verwendeten Dateisystem NTFS und Zugriff durch bekannte Betriebssysteme.
Ein Transaktionsmodell zur Erhaltung der Datenkonsistenz.
Prüfung von Daten beim Lesen und Schreiben.
Fehlertoleranz durch Redundanz und automatische Korrektur erkannter Datenfehler.
Pooling, also die Zusammenfassung von Dateisystemen über mehrere Computer, sowie Virtualisierung.
Ein größeres Adressvolumen für Daten, Striping von Daten und skalierbare Prüfwerkzeuge.
BitLocker-Verschlüsselung wie bei NTFS, jedoch keine Verschlüsselung auf Dateiebene.
File Streaming, damit Daten auch bei Teilausfällen ununterbrochen zugänglich bleiben.

Weitere genannte Vorgaben waren die ausschließliche Verwendung für Windows Server ab Version 8 und Windows Client ab Version 8.1, eine neue Zugriffsmethodik („store engine“) für Lese- und Schreibvorgänge sowie eine Ausrichtung auf Dateiserver. Deshalb war kein Einsatz auf Wechseldatenträgern vorgesehen.

Gegenüber NTFS sollten bestimmte Merkmale entfallen: Named Streams, Object IDs, Kurznamen, Kompression, User-Daten-Transaktionen, Sparse-Dateien, Hard-Links, erweiterte Attribute und Quotas.

Offene Spezifikation und Kritik

Microsoft betrachtet die Merkmale von NTFS und ReFS sowie die Strategie ihrer Erprobung als Wettbewerbsmerkmal und legt sie nicht offen. Der Artikel weist deshalb auf mehrere offene Punkte hin:

Eine vollständige Spezifikation von ReFS ist bisher nicht öffentlich zugänglich.
Es gibt kein Modell mit einer Metrik, anhand derer Leistung und Sicherheit verglichen werden können.
Eine bekannte vergleichende Bewertung hinsichtlich Sicherheit und Datendurchsatz liegt nicht vor.
Ein Bezug zu Redundanzverfahren wie RAID ist nicht bekannt.

Der Artikel ist außerdem wegen inhaltlicher Mängel auf der Qualitätssicherungsseite der Redaktion Informatik eingetragen. Aussagen zu ReFS sollten daher im Zusammenhang mit diesen Einschränkungen und der unvollständigen öffentlichen Dokumentation betrachtet werden.