ReFS, NTFS, ExFat, GPT, MBR - Daten schnell und effektiv schreiben und lesen

Dateisysteme und Datenträgerformate auf Windows-Servern im Griff

| Autor / Redakteur: Thomas Joos / Rainer Graefen

ReFS kann auf Windows-Servern als Dateisystem jederzeit eingesetzt werden.
ReFS kann auf Windows-Servern als Dateisystem jederzeit eingesetzt werden. (Bild: Thomas Joos)

Microsoft bietet auf Windows-Servern mittlerweile mehrere Dateisysteme und Datenträgerformate an. Um aktuellen Anforderungen zu entsprechen sollten sich Administratoren mit den verschiedenen Möglichkeiten auseinandersetzen.

Dateisysteme und Datenträgerformate spielen vor allem auf Servern eine wichtige Rolle, auf denen viele Daten geschrieben und gelesen werden. Vor allem der gleichzeitige Zugriff auf Daten eines Datenträgers können die Leistung eines Servers schnell einbrechen lassen.

Auch Windows-Server sind nicht immer die schnellsten Lösungen, wenn es um optimalen Zugriff auf Daten geht. Aus diesem Grund sollten sich Administratoren mit den Möglichkeiten auseinandersetzen, auch wenn es um die Größe von Datenträgern geht.

ReFS - Das Dateisystem für Windows-Server

Microsoft entwickelt die Möglichkeiten von ReFS, dem generellen Nachfolger von NTFS ständig weiter. ReFS (Resilient File System, unverwüstliches Dateisystem) ist in der Lage, defekte Dateien automatisch zu reparieren. Außerdem gilt ReFS im Vergleich zu NTFS als wesentlich unempfindlicher gegenüber Abstürzen des Betriebssystems oder dem Ausschalten des Servers ohne vorheriges Herunterfahren.

Während in Windows Server 2012 das Dateisystem noch recht eingeschränkt war, bietet es mit neuen Serverversionen, wie zum Beispiel Windows Server 1803 oder Windows Server 2019 zusätzliche Funktionen. Vor allem, wenn es um Leistung und Stabilität geht, sollten sich Administratoren mit ReFS auseinandersetzen. ReFS ist darüber hinaus in den meisten Einsatzgebieten schneller und vor allem stabiler.

Storage Spaces Direct in Windows Server 1803 und Windows Server 2019 unterstützen das Dateisystem ReFS. Außerdem können Datenträger auf Basis von S2D dedupliziert werden. Seit Windows Server 1709 lassen sich auch ReFS-Datenträger deduplizieren. Das heißt, in Windows Server 1803 können Unternehmen auf ein effektives Dateisystem setzen, und dieses auch gleich deduplizieren. Unternehmen, die auf S2D setzen, sollten den Einsatz von Windows Server 1803 daher generell einplanen, zumindest aber testen.

NTFS ist immer noch sinnvoll

Als Dateisystem auf dem Datenträger den Windows zum Starten nutzt ist NTFS auf Windows-Systemen noch immer erste Wahl. Hier kann ReFS aktuell noch nicht verwendet werden. Auch auf Servern mit Windows Server 1709 und Windows Server 1803 ist das derzeit nicht möglich.

Derzeit sieht es auch nicht so aus, als ob Microsoft das mit Windows Server 2019 ändern wird. NTFS ist also vor allem dann noch sinnvoll, wenn keine weiteren Datenträger als der Startdatenträger zum Einsatz kommen sollen. Auch auf SAN-Datenträgern ist ReFS derzeit noch nicht brauchbar. Aus diesem Grund sollten Administratoren vor dem Formatieren von Datenträger erst genau recherchieren, ob für den jeweiligen Einsatz ReFS überhaupt geeignet ist. In den meisten Fällen ist ReFS dann geeignet, wenn große Datenträger zum Einsatz kommen sollen.

Um einen Datenträger von FAT32 zu NTFS umzuwandeln, kann in der Eingabeaufforderung mit dem Befehl

convert <Buchstabe> /fs:ntfs

gearbeitet werden. Einen solchen Befehl gibt es für ReFS aber nicht. Hier muss eine Neuformatierung durchgeführt werden.

GPT versus MBR

Das Datenträgerpartitionsformat MBR (Master Boot Record) unterstützt Festplatten mit einer Größe von bis zu zwei Terabytes. Im Vergleich dazu unterstützt das Partitionsformat GPT (GUID-Partitionstabelle) Festplatten mit einer Größe von bis zu 18 Exabytes und bis zu 128 Partitionen pro Datenträger. Datenträger mit dem GPT-Partitionsformat sind besser vor Ausfällen geschützt, sie besitzen redundante Primär- und Sicherungspartitionstabellen.

Die Konvertierung eines MBR-Datenträgers in einen GPT-Datenträger und umgekehrt kann nur durchgeführt werden, wenn der Datenträger leer ist. Dazu wird in der Datenträgerverwaltung von Windows der Datenträger mit der rechten Maustaste angeklickt und der entsprechende Befehl ausgewählt.

Die Konvertierung kann jedoch auch in der Befehlszeile durchgeführt werden:

  • Starten Sie eine Eingabeaufforderung mit Administratorrechten.
  • Starten Sie diskpart.
  • Geben Sie list disk ein.
  • Geben Sie select disk <Nummer der Disk, die Sie konvertieren wollen> ein.
  • Geben Sie clean ein.
  • Geben Sie convert gpt ein, den umgekehrten Weg gehen Sie mit convert mbr.

Externe Datenträger mit ExFat formatieren

Wenn ein USB-Stick mit dem Computer verbunden ist, kann er über das Kontextmenü der rechten Maustaste formatiert werden. Hier stehen drei Dateisysteme zur Auswahl. Wurde der Datenträger mit exFAT formatiert, kann dieser auch Dateien speichern, die größer als 4 GByte sind. Außerdem unterstützt exFAT Datenträger die größer als 32 GByte sind.

NTFS ist hier noch effizienter, allerdings lassen sich diese Sticks aus macOS X-Rechnern oder Linux nur schwer schreiben und lesen. Dafür ist das Dateisystem stabiler und erlaubt mehr Sicherheitseinstellungen. Wird der USB-Stick nur auf Windows-Rechnern genutzt, kann auch NTFS verwendet werden. Um einen Datenträger von FAT32 zu NTFS umzuwandeln, wird in der Befehlszeile der Befehl

convert <Laufwerks-Buchstabe> /fs:ntfs

verwendet.

Vergleich mit anderen Dateisystemen

Geht es um Dateisysteme im Hochleistungsbereich oder Clustern, sind ReFS und NTFS von der Leistung natürlich weniger optimal. Hier spielen spezielle Dateisysteme für Cluster eine wesentlich größere Rolle. Eines der wichtigsten Vertreter in diesem Bereich ist das General Parallel File System (GPFS) von IBM.

Bei GPFS handelt es sich um ein paralleles Dateisystem, ähnlich wie das Hadoop Distributed Filesystem (HDFS). Bei solchen Dateisystem sind die Daten auf den Clusterknoten serverweit verfügbar, das heißt, Server können auf alle Datenträger im Cluster schreibend zugreifen. GPFS ermöglicht in diesem Bereich sogar Zugriffe über LAN-Leitungen, auch wenn keine direkte Verbindung eines Serverknotens zum Storage-Gerät verfügbar ist.

Zwar kann ReFS über die Storage Pools auch übergreifend arbeiten, kommt von der Leistung aber bei Weitem nicht an Cluster-Dateisysteme heran. Microsoft entwickelt ReFS ständig weiter und integriert Funktionen, die meistens in NTFS schon vorhanden sind. Ob die Leistung steigt, hängt in den meisten Fällen vom eingesetzten Speichersystem ab.

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