ReFS(レフス)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

ReFS（Resilient File System）は、Microsoftが開発した新しいファイルシステムだ。従来のファイルシステムであるNTFSの弱点を克服し、特に大規模なデータセットや高い可用性が求められる環境において、データの整合性と拡張性を向上させることを目的として設計された。Windows Server 2012で初めて導入され、その後のバージョンで機能強化が進められている。システムエンジニアを目指す初心者にとって、現代のデータ管理においてReFSがどのような役割を果たすのかを理解することは重要だ。

ReFSの最も重要な特徴の一つは、その強力なデータ整合性機能にある。ReFSは、データとメタデータ（ファイル名、サイズ、タイムスタンプなどの情報）の両方に対して、整合性チェックサムを計算し、保存する仕組みを持つ。これにより、ディスク上のデータが破損した場合でも、その破損を検出し、それがどのブロックであるかを特定できる。さらに、Microsoftのストレージ仮想化技術である「ストレージスペース」と組み合わせて使用すると、ミラーリングされたディスク構成において、破損したブロックを自動的に検出して、健全なコピーから修復する機能を提供する。この自動修復機能は、ユーザーやシステム管理者が手動で介入することなく、データの一貫性を維持し続けるため、システムの可用性を大幅に向上させる。また、ReFSは「コピーオンライト」戦略を採用しており、ファイルが変更される際に、既存のデータを上書きするのではなく、新しい場所に書き込み、その後にメタデータを更新する。これにより、書き込み中のシステムクラッシュなどが発生しても、データの破損を最小限に抑え、以前の健全な状態を回復しやすくなる。

ReFSは、現代のデータセンター環境で増加する大規模なデータセットに対応するために設計されている。NTFSが持つボリュームサイズ、ファイル数、ディレクトリ数などの論理的な上限をはるかに超えるスケーラビリティを提供する。具体的には、ボリュームサイズはペタバイト（PB）単位、ファイルサイズはエクサバイト（EB）単位までサポートし、数千万、数億といった膨大なファイルを格納する環境においてもパフォーマンスを維持できる。このような大規模なスケーラビリティは、クラウドサービスプロバイダーやビッグデータ解析を行う企業、あるいは大規模な仮想マシン環境など、従来のNTFSでは限界があったユースケースで特に威力を発揮する。ReFSはストレージスペースと密接に連携し、シンプロビジョニングやストレージプールといった機能と組み合わせることで、ストレージ容量の効率的な利用と柔軟な拡張を可能にする。

パフォーマンス面でもReFSはいくつかの最適化が施されている。特に、仮想ハードディスクファイル（VHDXファイル）の操作において、固定サイズのチャンクアロケーションを採用することで、ファイルの作成、拡張、削除といった処理を高速に行うことができる。これは、仮想化環境において、仮想マシンの展開やスナップショット管理の効率化に直結するため、サーバー仮想化ホストでの利用に非常に適している。また、ReFSは「Tiering（階層化ストレージ）」機能もサポートしており、ホットデータ（頻繁にアクセスされるデータ）を高速なSSD層に配置し、コールドデータ（アクセス頻度の低いデータ）を安価なHDD層に配置することで、コストを抑えつつ全体のパフォーマンスを最適化できる。

ReFSはNTFSの後継として開発されたものの、すべてのNTFS機能を置き換えるものではない。例えば、ReFSはファイル圧縮、ファイルシステムレベルの暗号化（EFS）、ディスククォータ、ハードリンクなどのNTFSが持つ一部の機能はサポートしていない。また、ReFSはシステムパーティションやブートパーティションとしては利用できない。これらの特性から、ReFSは一般的に、データボリュームとして、特にファイルサーバー、仮想化ホスト、バックアップターゲットなど、データの整合性と大容量ストレージが求められるサーバー環境での利用が推奨される。従来のクライアントPCのCドライブなどにはNTFSが引き続き適している。しかし、Windows Server環境においては、ReFSとストレージスペースの組み合わせが、ソフトウェア定義ストレージ（SDS）ソリューションの中核をなす技術として広く採用されており、今後のデータ管理においてその重要性は増していくだろう。ReFSは、データの可用性と信頼性を高め、将来の大規模なデータニーズに対応するための、堅牢でスケーラブルな基盤を提供するファイルシステムと言える。