Ми вже повідомляли про безліч поліпшень в ядрі операційної системи, мережевих компонентах і файлової системи. І хоча на більшості комп'ютерів-клієнтів стара добра перевірка chkdsk тепер застосовується вкрай рідко, за винятком особливих випадків, ми вирішили використовувати Window 8 як можливість для поліпшення цієї службової програми. Ми хотіли зосередитися на переосмисленні принципу її роботи, щоб підвищити доступність і знизити час простою через chkdsk. Оцінюючи реальне застосування chkdsk, ми помітили, що пошкодження відбуваються все рідше, а кількість запусків chkdsk не скорочується. Та як би ми не старалися скоротити використання вручну засобів роботи з дисками (наприклад, кошти дефрагментації), ми знаємо, що багато хто воліє виконувати ці операції вручну - "про всяк випадок". Тому ми постаралися поліпшити загальні показники службової програми chkdsk, адже її запуск обмежує доступність комп'ютера. А оскільки обсяги дисків продовжують рости і багатодискові системи набувають все більшого поширення, ми захотіли поліпшити цю службову програму. Цю статтю підготував Кіран Бангалор (Kiran Bangalore), керівник програми в нашій головній групі з розробки систем.
- Стівен
У цій статті я розповім про нову модель визначення працездатності NTFS для Windows 8 і про наше модернізованому засобі для виявлення і усунення пошкоджень дисків - утиліті chkdsk.
Нам всім знайоме те почуття досади, яке виникає, коли при перезапуску комп'ютера вдома або сервера в офісі раптово запускається chkdsk. Засмучує ще й той факт, що доводиться чекати, поки цей процес завершиться і Windows стане доступна. У Windows 8 ми забезпечуємо швидке вирішення цих проблем в момент виникнення, надаючи користувачу можливості керування і підвищуючи доступність і масштабованість систем.
Однією з наших ключових цілей при створенні Windows 8 було підвищення доступності та скорочення загального часу простою систем. Ця функція, разом з такими компонентами, як Простору зберігання і нова файлова система ReFS. допомагає спростити виправлення пошкоджень і підвищити рівень доступності всієї системи.
Попередня версія chkdsk і модель визначення працездатності NTFS
Навіть сьогодні існує безліч унікальних, нехай і рідкісних, причин пошкодження дисків. Будь то помилки, пов'язані з носієм і виникли на жорсткому диску, або проміжні помилки, що виникли в пам'яті, пошкодження можуть мати місце в метаданих файлової системи (це дані про те, на яких фізичних блоках зберігаються, наприклад, фотографії, які ви зробили в минулому році у відпустці). Щоб підтримувати доступ до цих даних, Windows повинна виявити і виправити ці помилки, а для цього потрібно запустити службову програму chkdsk.
У попередніх версіях NTFS впроваджувалася простіша модель визначення працездатності, згідно з якою файлову систему була або працездатна, або ні. У тій моделі тому переводився в автономний режим на той час, який було потрібно для виправлення пошкоджень системи і відновлення працездатності томи. Час простою було прямо пропорційно числу файлів на томі.
Надійні телеметричні дані, отримані від систем по всьому світу, показали, що хоча пошкодження і рідкісні, але при необхідності запуску chkdsk перевірка диска може зайняти від декількох секунд до декількох годин в залежності від числа файлів на диску. А у випадку з великими серверами зберігання на перевірку може знадобитися ще більше часу.
У Windows Vista і Windows 7 ми оптимізували швидкість виконання перевірки диска, але оскільки кожні півтора року максимальний обсяг жорсткого диска подвоювався і відповідно зростала кількість файлів на томі, часу на виконання перевірки диска стало вимагатися все більше і більше (навіть з урахуванням підвищення швидкості).
Тому в Windows 8 ми змінили сам підхід до визначення працездатності системи NTFS, а також змінили принцип виправлення пошкоджень, щоб звести до мінімуму час простою через chkdsk. Ми також запровадили нову файлову систему на майбутній, ReFS. в якій для виправлення пошкоджень не потрібно виконувати перевірку диска в автономному режимі.
Відновлення роботи файлової системи
Колосальне зростання ємності сховищ і числа файлів з даними користувачів зумовив необхідність модернізації моделі визначення працездатності системи NTFS і службової програми chkdsk.
Наші замовники чітко окреслили три важливих вимоги до працездатності файлової системи:
- Час простою через пошкодження файлової системи має бути нульовим в конфігураціях з безперервною доступністю і близьким до нуля у всіх інших конфігураціях.
- Користувач або Адміністратор повинен бути завжди поінформований про працездатності файлової системи.
- Користувач або Адміністратор повинен бути в змозі відновити працездатність файлової системи, якщо пошкодження виникають регулярно.
Наш проект передбачає зміни як в файлової системі, так і в службовій програмі chkdsk заради досягнення найкращої доступності. З метою створення узгодженого, швидкого і прозорого рішення проти пошкоджень, в новому проекті процес ділиться на наступні фази.
Ми розробили новий метод зв'язку, що описує типи пошкоджень як "команди", що діють на ключові компоненти і точки проекту - драйвер файлової системи (NTFS), модуль самовідновлення, службу точкової перевірки і службову програму chkdsk. Всі пошкодження файлової системи класифікуються залежно від того, яка з 18 "команд", визначених нами в Windows 8, потрібно в кожному випадку. Ми залишили місце і для можливих нових визначень команд, які допоможуть нам успішніше діагностувати несправності в майбутньому.
Ключові зміни, внесені в проект для підвищення рівня доступності
Порівняння на Windows Server: chkdsk / f і chkdsk / spotfix
- Покращена керованість. Щоб підвищити прозорість нової моделі визначення працездатності, Windows відображає стан файлової системи через такі інтерфейси:
- Центр підтримки. Працездатність диска найнаочніше показана в Центрі підтримки як "Стан диска" (див. Малюнок нижче), де видно, коли необхідно вжити заходів, щоб відновити працездатність томи.
- Провідник. Стан працездатності відображається також в Провіднику, під пунктом "Властивості диска".
- PowerShell. Викликати функцію chkdsk можна і за допомогою нового командлет в PowerShell, REPAIR-VOLUME, який може бути корисний при вилученому керуванні працездатністю файлової системи.
- Диспетчер сервера. У Windows Server можна також управляти станами працездатності томів безпосередньо з диспетчера сервера.
Нова модель визначення працездатності файлової системи
У новій моделі працездатність файлової системи може визначатися чотирма станами; одні носять чисто інформативний характер, інші вимагають дій. Стану працездатності:
- Працездатна і функціонує в оперативному режимі
- Потрібно оперативна точкове перевірка
- Потрібне оперативне сканування
- Потрібне точкове виправлення
Стану працездатності файлової системи Windows 8
- Працездатна і функціонує в оперативному режимі. У цьому стані немає виявлених пошкоджень файлової системи і ніяких дій не потрібно. Файлова система перебуває в цьому стані основну частину часу.
- Потрібно оперативна точкове перевірка. Файлова система залишається в цьому перехідному стані лише на короткий час після виявлення пошкодження, яке не можна виправити шляхом самовідновлення; тому знаходиться в цьому стані до тих пір, поки служба точкової перевірки не підтвердить наявність пошкодження. Дій користувача знову не потрібно.
- Потрібне оперативне сканування. Коли служба точкової перевірки підтверджує присутність пошкодження, файлова система переходить в стан "Потрібно оперативне сканування". У наступному періоді обслуговування виконується оперативне сканування; дій користувача не потрібно. Цей стан відображається в Центрі підтримки, тому сканування можна запустити вручну, якщо бажано зробити це до наступного періоду обслуговування. Сканування запускається у фоновому режимі, т. Е. Можна продовжувати працювати на комп'ютері, поки йде сканування. В ході цього оперативного сканування все підтверджені несправності та заходи щодо їх усунення заносяться в журнал для подальшого виправлення. У системах під керуванням Windows Server 8 час простою визначається на основі часу простою процесора і сховища.
- Потрібне точкове виправлення. Файлова система переводить тому в цей стан по завершенні оперативного сканування, якщо потрібно, і цей стан відображається в Центрі підтримки. На клієнтських системах можна перезапустити комп'ютер, щоб усунути всі несправності файлової системи, внесені в журнал на попередньому етапі. Перезапуск виконується швидко (займе лише кілька секунд), і комп'ютер повертається в працездатний стан. У системах під керуванням Windows Server 8 для виправлення пошкоджень на томах даних перезапуск не потрібно. Адміністратори можуть просто запланувати точкове виправлення на наступний період обслуговування.
Досвідчені користувачі, охочі уникнути перезапуску системи заради виправлення пошкоджень томи несистемного характеру, можуть відкрити діалогове вікно "Властивості" пошкодженого тому і знайти на вкладці Сервіс параметр перевірки диска на наявність помилок файлової системи. Пошкодження на невикористовуваних в конкретний момент дисках можна виправляти без повного перезавантаження комп'ютера.
висновок
Ми зробили виявлення та виправлення помилок файлової системи в Windows 8 більш прозорим і менш обтяжливим для робочого процесу. Сподіваємося, що ці зміни стануть для вас цінною підмогою, і чекаємо ваших відгуків.
- Кіран Бангалор (Kiran Bangalore)
Старший керівник програми, основна група зі зберігання даних і файловим системам в Windows
Питання та відповіді
Чи буде нова модель визначення працездатності функціонувати на знімних дисках?
Так, вона працює на знімних дисках, які визначаються як фіксовані носії, подібно до більшості зовнішніх жорстких дисків.
Як включити нову модель визначення працездатності файлової системи?
Не потрібно нічого робити: нова модель визначення працездатності файлової системи включена за замовчуванням.
Чи можна застосувати нова модель визначення працездатності файлової системи до Windows Server?
Так, модель визначення працездатності ідентична для сервера і клієнта. Різниця за замовчуванням полягає в тому, що диски з даними не будуть перевірятися або виправлятися при завантаженні системи - обслуговуванням займеться адміністратор у відповідний час.
Чи можна переходити з Windows 8 на Windows 7, не зачіпаючи модель визначення працездатності файлової системи?
Так, модель визначення працездатності файлової системи адаптується до будь-якої версії операційної системи, в якій вона встановлена.
Чи знадобиться виконувати перевірку chkdsk для системи ReFS?
У ReFS реалізована інша модель стійкості, тому запускати традиційну службову програму chkdsk не потрібно.
Чи знадобиться коли-небудь виконувати колишню перевірку chkdsk / f?
Бувають випадки, коли несправне апаратне забезпечення викликає таке серйозне пошкодження, що підключити файлову систему неможливо. У таких випадках слід виконати повну перевірку chkdsk в автономному режимі, щоб відновити файлову систему. Якщо з якихось причин це не вдається, рекомендується провести відновлення з резервної копії.
Перезавантаження дійсно необхідна для відновлення несистемних томів?
Ні, але Центр підтримки зазвичай забезпечує найпростіший варіант. Якщо ви досвідчений користувач, можете виправити несистемні томи, відкривши властивості диска або запустивши chkdsk \ scan
Я часто запускаю chkdsk / f для перевірки стану наших дисків; це все ще потрібно?
Ні, система повідомить вам, коли буде виявлено пошкодження, а потім ви зможете запустити chkdsk / scan для виявлення всіх несправностей. Оперативна перевірка chkdsk / scan не знизить доступність диска або системи.
Сьогодні я запускаю chkdsk / f в режимі "тільки читання" для перевірки стану наших дисків; чи потрібно продовжувати робити це?
Ні, рекомендується замість цього запускати перевірку chkdsk / scan, оскільки при цьому будуть також виконані всі можливі оперативні виправлення і при необхідності проведена підготовка до точкової перевірки (spotfix).