Resilient File System in Windows 8 Server

Da parecchi mesi si parla di Windows 8: al CES 2012 Microsoft ha mostrato alcune caratteristiche dell'interfaccia, a febbraio è attesa la prima beta e ogni settimana emergono nuovi piccoli dettagli con un flusso di informazioni che la casa di Redmond dimostra di saper ben gestire. La novità di ieri riguarda il nuovo file system di cui sarà dotata solo la versione server di Windows 8, almeno in una prima fase. Resilient File System (ReFS) - questo il nome della novità descritta da Steven Sinofsky con Surendra Verma sulle pagine di Building Windows 8 - rappresenta un'evoluzione di NTFS, quindi il nuovo file system non lo rimpiazzerà e garantirà un sufficiente livello di interoperabilità. Ciò vuol dire che i volumi ReFS saranno accessibili anche dalla versione client di Windows 8.

Resilient File System  nasce come un file system ottimizzato per lo storage dei dati, e proprio su questo dettaglio ci sono le più interessanti novità. Il nuovo ReFS è strutturato in più tabelle: la principale è denominata Object Table e contiene tutti i riferimenti alle directory. Anche ogni directory è rappresentata da una tabella e ogni riga rappresenta i file. In questa nuova struttura un campo File Metadata è associato a ogni file e fa riferimento a un'ulteriore tabella, le cui righe contengono gli attributi del file stesso. Questa articolata struttura consente di gestire file e directory di grandi dimensioni con un ridotto impatto sulle prestazioni, così sostiene Microsoft che sottolinea come con ReFS vengano superati anche i limiti di dimensioni propri di NTFS.

Le novità della struttura di ReFS non riguardano solo le prestazioni e le dimensioni degli elementi gestibili. Surendra Verma si sofferma anche su alcuni aspetti relativi alla sicurezza dei dati e alle modalità di recupero degli stessi in caso di errore, entrambi aspetti fondamentali per un file system che nasce come soluzione ottimizzata proprio per lo storage dei dati.

L'utilizzo congiunto di Storage Spaces - funzionalità presentata alcune settimane fa dal team di sviluppo di Windows 8 - e di ReFS permette di gestire l'archiviazione di dati anche su dischi differenti, mettendo così al riparo da eventuali perdite di dati a causa del malfunzionamento di un disco . Nel caso in cui si dovesse verificare un errore in fase di lettura Storage Spaces è in grado di leggere altre copie del medesimo dato conservato su un altro disco, mentre in caso di errore in scrittura si potrà procedere alla riallocazione. Microsoft sostiene comunque che il malfunzionamento fisico sia una delle cause meno ricorrenti da cui derivi la perdita di dati, e ben più numerose sono le situazioni in cui si deve intervenire su file corrotti.

Per rendere più sicuro il processo di archiviazione in ReFS si è scelto di non aggiornare i metadata nei medesimi spazi, preferendo invece utilizzare nuova locazioni di memoria. In questo modo se anche si verificassero errori in fase di scrittura non si andrebbe a degradare il metadata esistente. Per mettere al riparo i dati conservati in ReFS da eventuali problemi di corruzione è previsto un checksum (64bit) per ogni metadata e questo valore viene salvato in una posizione differente ogni volta che viene ricalcolato. Operando in questo modo con un metodo denominato allocate-on-write è sempre possibile recuperare la versione precedente in caso di errore in scrittura. Su questo punto Microsoft non nasconde il proprio ottimismo nei confronti del livello di sicurezza raggiunto anche in caso di power-off durante un'operazione di scrittura.

Ci sono però situazioni nelle quali le funzionalità di recupero proprie di ReFS e disponibili attraverso Storage Spaces possano non essere sufficienti. In queste situazioni ReFS mette a disposizione un'ulteriore opzione denominata “salvage” che prevede la cancellazione del singolo dato corrotto al fine di rendere disponibili gli elementi a esso adiacenti e privi di problemi. Microsoft fa l'esempio di un singolo file corrotto contenuto in una directory: nel caso in cui tale elemento non possa essere recuperato in altro modo è prevista la sua cancellazione dal namespace.

Questo metodo mette l'administrator - altrimenti impossibilitato a accedere a un file corrotto anche solo per la rimozione - nella condizione di intervenire, per esempio con il ripristino del file stesso attraverso una copia di backup. Come evidenzia Surendra Verma, tutto il processo avviene senza dover ricorrere a lunghi interventi di check disk effettuati mettendo offline il file system.

L'adozione di ReFS dovrebbe articolarsi in tre momenti: in una fase iniziale ReFS verrà adottato come soluzione di storage system su Windows 8 Server, successivamente verrà esteso come soluzione storage anche per sistemi client e solo in una fase finale è prevista la possibilità di effettuare il boot da tale file system.