Интересные сведения опубликовала компания Microsoft в своем блоге о Windows 8 (автор статьи Киран Бангалор). Информация касается тех новшеств и усовершенствований, которые будут внедрены в новую технологию обнаружения и устранения неполадок файловой системы Windows, известной нам как chkdsk. В этой записи своего блога я привожу самые существенные выдержки из нее.

В прошлых версиях NTFS внедрялась более простая модель определения работоспособности, согласно которой файловая система была либо работоспособна, либо нет. В той модели том переводился в автономный режим на то время, которое требовалось для исправления повреждений системы и восстановления работоспособности тома. Время простоя было прямо пропорционально числу файлов на томе.

В результате у пользователей возникало чувство досады, когда при перезапуске компьютера дома или сервера в офисе внезапно запускается chkdsk. Огорчает еще и тот факт, что приходится ждать, пока этот процесс завершится и Windows станет доступна. В Windows 8 обеспечивается быстрое решение этих проблем в момент возникновения, предоставляя пользователю возможности управления и повышая доступность и масштабируемость систем.

Одной из ключевых целей при создании Windows 8 было повышение доступности и сокращение общего времени простоя систем. Эта функция, наряду с такими компонентами, как Пространства хранения и новая файловая система ReFS, помогает упростить исправление повреждений и повысить уровень доступности всей системы.

В Windows Vista и Windows 7 была оптимизировали скорость выполнения проверки диска, но поскольку каждые полтора года максимальный объем жесткого диска удваивался и соответственно возрастало число файлов на томе, времени на выполнение проверки диска стало требоваться все больше и больше (даже с учетом повышения скорости).

Поэтому в Windows 8 был изменен сам подход к определению работоспособности системы NTFS, а также изменен принцип исправления повреждений, чтобы свести к минимуму время простоя из-за chkdsk. Была также внедрена новая файловая система – ReFS, в которой для исправления повреждений не требуется выполнять проверку диска в автономном режиме.

Поэтому при модернизации системного средства проверки диска на наличие ошибок и их исправления, разработчики Windows 8 учли три основных важных требования к работоспособности файловой системы:

• Время простоя из-за повреждений файловой системы должно быть нулевым в конфигурациях с непрерывной доступностью и близким к нулю во всех прочих конфигурациях;
• Пользователь или Администратор должен быть всегда осведомлен о работоспособности файловой системы;
• Пользователь или Администратор должен быть в состоянии восстановить работоспособность файловой системы, если повреждения возникают регулярно.

Ключевые изменения, внесенные в проект для повышения уровня доступности:

1. Оперативное самовосстановление. Функция самовосстановления была внедрена в Windows Vista (а также в Windows Server 2008), чтобы снизить необходимость в запуске chkdsk. Самовосстановление — это функция, встроенная в систему NTFS и исправляющая некоторые виды повреждений, встречающихся в ходе обычной работы. Исправления могут выполняться без перехода в автономный режим. Если все обнаруженные неисправности устранены путем оперативного самовосстановления, можно обойтись без процедур, выполняемых в автономном режиме . В Windows 8 мы расширили список неисправностей, которые можно устранить без перевода в автономный режим, и таким образом снизили потребность в дальнейших проверках chkdsk.
2. Оперативная проверка. Некоторые повреждения носят нерегулярный характер, поскольку вызваны проблемами памяти и могут быть не связаны с фактическими повреждениями диска. Поэтому мы добавили в Windows 8 такое новшество, как служба точечной проверки. Драйвер файловой системы запускает эту службу, и она проверяет наличие фактических повреждений на диске, прежде чем файловая система будет переведена на следующий этап модели определения работоспособности. Новая служба выполняется в фоновом режиме и не влияет на нормальную работу системы. Служба не предпринимает действий, если драйвер файловой системы не запускает ее для подтверждения наличия повреждений.
3. Определение нужных действий и ведение журнала в оперативном режиме.  После подтверждения наличия повреждения запускается сканирование файловой системы в подключенном режиме, выполняемое в качестве задачи по обслуживанию файловой системы. В Windows 8 запланированные задачи по обслуживанию компьютера запускаются только в подходящее время (например, во время бездействия и т. п.). Такое сканирование может выполняться в фоновом режиме, а остальные программы будут продолжать работу в обычном режиме. По мере сканирования файловой системы все обнаруженные неисправности будут заноситься в журнал для последующего устранения.
4. Точное и быстрое исправление. По усмотрению пользователя или администратора том может быть переведен в автономный режим, а повреждения, внесенные в журнал на предыдущем этапе, могут быть устранены. Эта операция называется “точечным исправлением” (Spotfix) и вызывает простой лишь на несколько секунд, а в системах под управлением Windows Server 8 с общими томами кластеров нам удалось свести время простоя к нулю. Благодаря этой новой модели время выполнения проверки диска в автономном режиме теперь прямо пропорционально числу повреждений, а не числу файлов, как было в прежней модели.

Новая модель определения работоспособности файловой системы.

В новой модели работоспособность файловой системы может определяться четырьмя состояниями; одни носят чисто информативный характер, другие требуют действий. Состояния работоспособности:

• Работоспособна и функционирует в оперативном режиме;
• Требуется оперативная точечная проверка;
• Требуется оперативное сканирование;
• Требуется точечное исправление.

1. Работоспособна и функционирует в оперативном режиме. В этом состоянии нет обнаруженных повреждений файловой системы и никаких действий не требуется. Файловая система пребывает в этом состоянии основную часть времени:

2. Требуется оперативная точечная проверка. Файловая система остается в этом переходном состоянии лишь на краткое время после обнаружения повреждения, которое нельзя исправить путем самовосстановления; том находится в этом состоянии до тех пор, пока служба точечной проверки не подтвердит наличие повреждения. Действий пользователя снова не требуется.

3. Требуется оперативное сканирование. Когда служба точечной проверки подтверждает наличие повреждения, файловая система переходит в состояние “Требуется оперативное сканирование”. В следующем периоде обслуживания выполняется оперативное сканирование; действий пользователя не требуется. Это состояние отображается в Центре поддержки, поэтому сканирование можно запустить вручную, если желательно сделать это до следующего периода обслуживания. Сканирование запускается в фоновом режиме, т. е. можно продолжать работать на компьютере, пока идет сканирование. В ходе этого оперативного сканирования все подтвержденные неисправности и меры по их устранению заносятся в журнал для последующего исправления. В системах под управлением Windows Server 8 время простоя определяется на основе времени простоя процессора и хранилища.

4. Требуется точечное исправление. Файловая система переводит том в это состояние по завершении оперативного сканирования, если требуется, и это состояние отображается в Центре поддержки. На клиентских системах можно перезапустить компьютер, чтобы устранить все неисправности файловой системы, внесенные в журнал на предыдущем этапе. Перезапуск выполняется быстро (займет лишь несколько секунд), и компьютер возвращается в работоспособное состояние. В системах под управлением Windows Server 8 для исправления повреждений на томах данных перезапуск не требуется. Администраторы могут просто запланировать точечное исправление на следующий период обслуживания.

Опытные пользователи, желающие избежать перезапуска системы ради исправления повреждений тома несистемного характера, могут открыть диалоговое окно “Свойства”поврежденного тома и найти на вкладке “Сервис” параметр проверки диска на наличие ошибок файловой системы. Повреждения на неиспользуемых в конкретный момент дисках можно исправлять без полного перезапуска компьютера.

Вопросы и ответы:

Будет ли новая модель определения работоспособности функционировать на съемных дисках? 
Да, она работает на съемных дисках, определяемых как фиксированные носители, подобно большинству внешних жестких дисков.

Как включить новую модель определения работоспособности файловой системы? 
Не нужно ничего делать: новая модель определения работоспособности файловой системы включена по умолчанию.

Применима ли новая модель определения работоспособности файловой системы к Windows Server? 
Да, модель определения работоспособности идентична для сервера и клиента. Различие по умолчанию состоит в том, что диски с данными не будут проверяться или исправляться при загрузке системы — обслуживанием займется администратор в подходящее время.

Можно ли переходить с Windows 8 на Windows 7, не затрагивая модель определения работоспособности файловой системы? 
Да, модель определения работоспособности файловой системы адаптируется к любой версии операционной системы, в которой она установлена.

Понадобится ли выполнять проверку chkdsk для системы ReFS? 
В ReFS реализована иная модель устойчивости, поэтому запускать традиционную служебную программу chkdsk не требуется.

Понадобится ли когда-либо выполнять прежнюю проверку chkdsk /f? 
Бывают случаи, когда неисправное аппаратное обеспечение вызывает такое серьезное повреждение, что подключить файловую систему невозможно. В таких случаях следует выполнить полную проверку chkdsk в автономном режиме, чтобы восстановить файловую систему. Если по каким-то причинам это не удается, рекомендуется произвести восстановление из резервной к��пии.

Перезагрузка действительно необходима для восстановления несистемных томов? 
Нет, но Центр поддержки обычно обеспечивает самый простой вариант. Если вы опытный пользователь, можете исправить несистемные тома, открыв свойства диска или запустив chkdsk \scan <volume>: и chkdsk \spotfix <volume>: из командной строки.

Я часто запускаю chkdsk /f для проверки состояния наших дисков; это все еще нужно? 
Нет, система сообщит вам, когда будет обнаружено повреждение, а затем вы сможете запустить chkdsk /scan для обнаружения всех неисправностей. Оперативная проверка chkdsk /scan не снизит доступность диска или системы.

Сегодня я запускаю chkdsk /f в режиме “только чтение” для проверки состояния наших дисков; нужно ли продолжать делать это? 
Нет, рекомендуется вместо этого запускать проверку chkdsk/scan, поскольку при этом будут также выполнены все возможные оперативные исправления и при необходимости проведена подготовка к точечной проверке (spotfix).