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[原创] 全球首发!【技术实战】在ReFS分区中安装并启动Windows系统

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发表于 2021-7-21 17:23:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 朱玛12345678 于 2021-7-23 11:13 编辑
你知道吗?早在遥远的2011年,微软就已经引入ReFS文件系统了。
早期的时候微软只将ReFS文件系统应用于数据存储卷,时光荏苒,一晃十多年过去,如今随着Windows Server 2022操作系统在启动技术的革新上为其带来了可启动ReFS卷特性使引导系统成为了可能。

还记得我曾在两年前首次公开发布过的《全球首发!【技术实战】在exFAT分区中安装并启动Windows系统》教程帖吗?
http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 88226&mobile=no
关于ReFS引导在半年前我也公布了最新研究进度《发现Win10v21H1预览版居然支持ReFS启动了,下一代WindowsServer2022终获ReFS引导支持》测试帖:
http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 24043&mobile=no
随着Windows Server 2022 RTM版本的到来,ReFS不能用作系统盘运行Windows的历史已经过去。不过因为目前在所有能支持ReFS引导的系统中只有Windows Server 2022抵达了RTM阶段,所以本次教程的发布也仅以Windows Server 2022 Build 20348正式版进行实战操作测试。
当然将来我也会长期持续更新补充这个连微软官方都从未提及的隐藏功能,针对未来版本的Windows进一步地开发并帮助你们解决将ReFS作为系统盘运行系统时遇到的其他小问题。就像之前那样现在我也决定再次全网首发完整的超详细图文安装教程,那么就让我们一起为下一代Windows文件系统见证新的未来吧。

接下来在正式开始之前让我们先了解一下关于 复原文件系统(ReFS) 的概述:
ReFS.jpg
ReFS是微软公司开发的最新文件系统,作为NTFS的下一代继任者,ReFS最初伴随Windows Server 2012一并引入,它旨在解决不断扩大的海量数据存储需求并为将来的存储技术革新奠定基础。
其中ReFS文件系统的主要优势有:http://www.zhihu.com/question/388272960
当前已知ReFS各版本号与Windows版本之间的兼容性汇总表:
ReFS版本号.jpg

ReFS所带来的新功能与特性
支持超大规模的卷容量(1YB)和单文件(16EB)以及文件目录数(2^64),在保证高可扩展性的同时不会对其性能有负面影响
保留并加强日志文件记录,并通过独立存储64位元数据校验和最大限度保证文件系统的健壮性
同时针对NVMe固态硬盘和SMR机械硬盘双优化,大幅提高硬盘IO性能
根据SSD和HDD不同存储结构智能调整数据分配策略,延长其使用寿命
主动验证数据完整性,可自动更正错误无需手动运行Chkdsk停机维护
RefsUtil可对严重损坏的ReFS卷提供数据打捞以恢复丢失的数据
无缝集成并提供存储空间直通实时层优化
增强RAID镜像模式下数据的可修复性
优化共享存储池的容错性和负载平衡
提供存储池镜像加速奇偶校验
提供弹性冗余机制防止位衰减
提供虚拟机.VHD(X)性能优化
支持写入时复制(COW)
支持文件Ghosting
支持完整性流
支持稀疏VDL
支持块克隆
支持流快照
以上是截至当前最新的ReFS 3.7版本相对于NTFS的已知新功能列表,未来在随着ReFS版本的不断升级的同时还会引入更多新功能。

ReFS计划在未来添加的功能
EFS加密
以上功能仍处于开发阶段尚未完成,将在未来的ReFS版本更新中提供支持。

ReFS中已删除或降级的功能
不再支持NTFS的8.3短文件名,彻底不兼容MS-DOS操作系统。
不再支持exFAT的TFAT被动保护机制,已被更强大的主动数据纠错所取代。
以上则是从ReFS 1.1初始版本就已经永久移除的功能,并且不会随着将来ReFS版本的升级再次引入。

注意事项
ReFS安装并启动Windows系统建议配合NVMe固态硬盘或SMR机械硬盘等存储介质使用,对于可移动存储设备除非特别有需要否则并不推荐。
相对于几乎无人为限制的exFAT启动,微软对ReFS启动施加了更为严格的人为限制:
ReFS启动仅支持Windows 10 Build 20185及更高版本的系统,低于此版本的系统不支持ReFS启动不用再去试了。
目前ReFS只支持UEFI引导,Legacy引导不受支持。
目前只有64位版本的系统才能从ReFS分区中启动,32位版本的系统则不支持。
目前可引导特性仅支持Windows 10的ReFS v3,不支持Windows 8的ReFS v1。
受技术限制,目前暂不支持ReFS单分区引导,必须通过单独的ESP分区(如果UEFI BIOS已内置相应DXE驱动支持则可用NTFS或exFAT格式化,否则仅限使用FAT12/16/32格式化)来加载bootx64.efi引导文件,如果要自行为UEFI固件添加NTFS UEFI和exFAT UEFI启动支持可参考此帖:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 09768&mobile=no
由于ReFS严格区分版本号并且存在坑人的自动升级版本机制,因此在使用ReFS时需要特别留意版本兼容性问题,对于如何查看ReFS版本号可参考此帖:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 12267&mobile=no
为保证使用便利性,建议以标准模式安装系统,如果要使用VHD(X)模式安装系统可参考此帖:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 26201&mobile=no
对于启动ReFS分区上的WinPE.WIM系统映像,可参考此帖:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 24042&mobile=no
对于Windows PE系统盘X盘使用ReFS文件系统,可参考此帖:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 21202&mobile=no
对于在Windows 10 v1709及更高版本系统中如果不是用的专业工作站版和企业版SKU,则需要替换此文件来恢复ReFS格式化选项:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 03426&mobile=no
如果要在U盘和SD卡等可移动磁盘设备上使用ReFS文件系统,需要安装此驱动解锁人为限制:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 22139&mobile=no
如果要在Windows 7等旧系统中使用ReFS分区,可以安装此驱动提供读写支持:http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 21925&mobile=no

安装思路
由于微软的Sysprep一直都存在一个Bug,因此原版系统直接安装到ReFS分区在启动时会卡在系统OOBE界面报错无法完成初始化。
而正确的安装方法是先在NTFS分区中安装好系统并手动完成OOBE初始化阶段进入桌面再导入禁止系统自动升级ReFS版本号的注册表,然后在WinPE下将整个系统打包备份为WIM或ESD文件后(不能使用GHOST)再解压释放到exFAT分区中启动做中转确认没有问题,最后重新在WinPE下将整个系统打包备份为WIM或ESD文件后(不能使用GHOST)再解压释放到ReFS分区中启动即可。
如果简单点描述则是:先用NTFS装好系统→PE里备份为WIM→格式化系统盘为exFAT→还原WIM测试exFAT启动→再到PE下备份为WIM→格式化系统盘为ReFS→还原WIM测试ReFS启动→完成
对于已经在exFAT分区安装好且现有能用的系统,可以直接在WinPE下备份WIM/ESD后将原exFAT卷格式化为ReFS再释放系统文件即可测试启动,如果遇到了问题也可以手动完全还原回测试之前的状态。
因为目前在ReFS v3这个大版本中总共存在多达8个不同的小版本,所以根据不同版本号的功能差异当前也就有了两种安装方案:
我们根据是否支持硬链接这一特性将其归为两组,其中不支持硬链接特性的ReFS v3.0至3.4这5个版本将归为第一组,而支持硬链接特性的ReFS v3.5至3.7这3个版本将归为第二组。注意硬链接支持仅对新格式化的ReFS v3.5或更高版本的卷提供,如果是从ReFS v3.4或更低版本升级上去的卷则不能使用硬链接。
如果使用的是第一组ReFS版本则必须要通过exFAT做一次中转处理来解除不支持的硬链接,否则在释放映像时就会报错无法继续,但优点是低版本的ReFS v3.0兼容性相对较好,可以被Windows 10内部版本10586或更高版本的系统所识别;如果使用的是第二组ReFS版本则无需通过exFAT做中转处理,但缺点是高版本的ReFS v3.7兼容性会比较差,无法被Windows 10内部版本19044或更低版本的系统所识别,本篇教程则选用ReFS 3.0版本安装Server 2022系统为基准进行实战操作。
(其实只要能学会用操作复杂一些的ReFS v3.0安装系统的话,那用操作简单一些的ReFS v3.7安装系统自然也就会了,不过也不排除未来的ReFS v4能够无Bug地支持直接安装系统而无需通过NTFS和exFAT做中转处理,从而产生更简单的第三种安装方案。)

准备工具
原版Windows Server 2022 RTM系统镜像下载:
http://opendirectory.luzea.de/Mi ... 64_dvd_dd0914d8.iso

http://software-download.microso ... AL_x64FRE_zh-cn.iso
微PE工具箱下载:http://www.wepe.com.cn/download.html
一键禁止系统自动升级ReFS版本号+Win10v1511解锁ReFSv3格式化功能注册表下载:
论坛直接下载: 一键禁止系统自动升级ReFS版本号 Win10v1511解锁ReFSv3格式化功能.zip (701 Bytes, 下载次数: 96)

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 楼主| 发表于 2021-7-21 17:24:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 朱玛12345678 于 2021-7-22 23:27 编辑

注意不要将原版系统直接安装到ReFS分区中,否则如图系统会卡在OOBE界面报错无法完成初始化。
截图20210722181547.jpg

如果一定要直接安装到ReFS分区中的话,则必须要通过修改注册表键值的方式来跳过OOBE阶段。但无特殊情况强烈不建议这么做,这样会影响系统的完整性。
NT6+系统跳过OOBE的操作方法:
如图当弹出“Windows 无法完成安装”对话框时,按下“Shift+F10”键可快速打开CMD命令提示符,输入“regedit”不含引号后按下“Enter回车键”打开注册表编辑器,对于在系统OOBE界面不显示鼠标指针那就只能盲点了。
截图20210722181627.jpg
如图依次展开定位到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup”项,将下图所有的“REG_DWORD”类型键值逐个“双击”打开编辑框全部输入“0”并点击“确定”按钮完成修改。
截图20210722181810.jpg
如图回到“命令提示符”窗口中注意空格输入“net user Administrator /active:yes”不含引号并“回车”提示命令成功完成,此时可继续输入“shutdown -r -t 0”命令来立即重启系统即可成功跳过OOBE。
截图20210722182032.jpg
如果后面启动时卡住了可尝试多重启几次可能会解决
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发表于 2021-7-21 17:42:27 | 显示全部楼层
威武霸气!
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发表于 2021-7-21 17:59:34 | 显示全部楼层
挑战不可能
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发表于 2021-7-21 18:04:55 | 显示全部楼层
大神写得真详细!!
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发表于 2021-7-21 18:10:39 | 显示全部楼层
相当厉害。
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发表于 2021-7-21 18:12:31 | 显示全部楼层
离大神这么近,崇拜了
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发表于 2021-7-21 18:15:16 | 显示全部楼层
可不可以再出一个驱动使xp-旧版win10都支持读取最新refs,这样万一装双系统也可以互相读取了

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可以,不过代码你来写~  详情 回复 发表于 2021-7-22 01:13
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发表于 2021-7-21 18:44:16 | 显示全部楼层
牛X.
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发表于 2021-7-21 20:22:05 | 显示全部楼层
厉害的朱玛
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发表于 2021-7-21 20:39:24 | 显示全部楼层
不得不说,真是强悍,年少有为!
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发表于 2021-7-21 20:51:45 | 显示全部楼层
学习学习,多谢楼主分享。
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发表于 2021-7-21 22:03:43 | 显示全部楼层
前排学习一下
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发表于 2021-7-21 22:57:07 | 显示全部楼层
Win10 v2004 是否也需要解锁 RefsFormatVersion?

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这个只适用于Win10 v1507至v1607,在其他版本中则不会起到任何实际作用。  详情 回复 发表于 2021-7-22 01:13
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发表于 2021-7-21 23:03:30 | 显示全部楼层
高人!
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发表于 2021-7-22 00:11:42 | 显示全部楼层
这个的学习一哈
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发表于 2021-7-22 00:13:31 | 显示全部楼层
好东西必须顶
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 楼主| 发表于 2021-7-22 01:13:33 | 显示全部楼层
wyf19941230 发表于 2021-7-21 18:15
可不可以再出一个驱动使xp-旧版win10都支持读取最新refs,这样万一装双系统也可以互相读取了

可以,不过代码你来写~
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 楼主| 发表于 2021-7-22 01:13:50 | 显示全部楼层
2010hook 发表于 2021-7-21 22:57
Win10 v2004 是否也需要解锁 RefsFormatVersion?

这个只适用于Win10 v1507至v1607,在其他版本中则不会起到任何实际作用。
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发表于 2021-7-22 06:06:38 | 显示全部楼层
谢谢分享
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发表于 2021-7-22 07:27:03 | 显示全部楼层
朱大神牛!感谢分享,写的很详细,大神辛苦!
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发表于 2021-7-22 07:38:48 | 显示全部楼层
Server 2022系统中ReFS版本不是本來就是最新的,為什麼需要一键禁止系统自动升级ReFS版号?
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发表于 2021-7-22 08:03:56 | 显示全部楼层
感谢分享
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发表于 2021-7-22 09:55:21 | 显示全部楼层
感觉这种文件格式迟早会成为主流
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发表于 2021-7-22 09:55:58 | 显示全部楼层
前来学习
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发表于 2021-7-22 10:13:00 | 显示全部楼层
感谢分享!
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 楼主| 发表于 2021-7-22 10:58:54 | 显示全部楼层
kkwy 发表于 2021-7-22 07:38
Server 2022系统中ReFS版本不是本來就是最新的,為什麼需要一键禁止系统自动升级ReFS版号?

防止旧版本ReFS被自动升级而导致不兼容老系统,对使用最新版本ReFS则没有任何影响。
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发表于 2021-7-22 11:02:12 | 显示全部楼层
版主流弊plus。。有没有对象。把表妹介绍给你吧。。
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发表于 2021-7-22 11:31:41 | 显示全部楼层
楼主威武,就算不折腾,看ReFS的科普都值了。
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发表于 2021-7-22 12:12:34 | 显示全部楼层
请教一下,我就想装个server2022测试一下,能在安装过程中磁盘格式成ReFS来安装么?

点评

请看2楼  详情 回复 发表于 2021-7-22 23:29
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