В чем польза дефрагментации диска

   К слову сказать, Питеру Нортону первому пришла в голову поистине гениальная идея двухпанельного файлового менеджера, которую он и воплотил в Norton Commander‘е.

   Реализация, правда, подкачала и к 5-й версии NC стал довольно монстроидальной вещью. Вот скажите, нафига в файловом менеджере нужен был графический курсор и анимированные разворачивающиеся окна?

   На мой взгляд, непревзойдённо крутой реализацией гениальной идеи Нортона был Volkov Commander. Написан он был на ассемблере, и при той же функциональности работал быстрее, и занимал в памяти менее 64 кБ.

   Но всё это – дела давно минувших дней, а наш разговор пойдёт сейчас о дефрагментации.

   Все вы, конечно, привыкли к тому, что чем дольше используешь компьютер – тем больше:

•  загаживается винт
•  портится реестр винды
•  в автозагрузке появляется куча программ, которые уже даже не помнишь, зачем были нужны.

   Одна из причин тормозов компьютера – высокая степень фрагментации файлов на диске. И чем дольше вы работаете без форматирования – тем на более мелкие части дробятся ваши файлы, тем дольше времени требуется системе для доступа к ним.

   Как вы думаете, во сколько раз медленнее может копироваться файл, если он фрагментирован? В полтора раза? В два? В три?

   Сегодня я лично убедился: фрагментированный файл копируется в десять(!) раз медленнее.

   Итак, проводим натурный эксперимент. Мы имеем: RAID 10 из четырёх SATA-шных винтов. Максимальная скорости чтения и записи файлов с такого RAID-а равна удвоенной скорости работы одного жёсткого диска, то есть около 120 * 2 = 240 Мбайт/с.

   А ещё мы имеем файл, размером 600 Мб, который при копировании показывает скорость.. 25 Мбайт/с. То есть, в 10 раз меньше рабочей. При копировании создаётся впечатление, что это не скоростной RAID, а внешний usb-винт!

   Расширенный статус RAID-контроллера говорит нам, что с дисками и температурой всё в порядке, ошибок чтения и записи не встречалось. В чём же тогда может быть дело? Варианта два:

•  Либо файл неудачно попал на кластеры с замедленным временем доступа
•  Либо файл настолько фрагментирован, что для чтения каждого блока приходится заново позиционировать головки дисков.

   Начнём с более простого варианта, и посмотрим, что нам говорит сам Windows о фрагментации диска:

   “Всё хорошо, прекрасная маркиза!”  Диск D:, на котором расположен файл фрагментирован всего на 5%. Какая красота!

   Правда, любого, кто работал с нортоновскими утилитам насторожит, что системное средство дефрагментации windows не выводит никакой вспомогательной информации. И вообще, если и имеет интерфейс пользователя – то исключительно состоящий из идиотских кнопок, не позволяющих никоим образом ни повлиять на ход действий, ни получить сколь-либо полезную информацию.

   Вообще, политика интерфейсов Microsoft заключается в том, что пользователь априори идиот. К чему нагружать его мозг какими-то файлами и картинками? Да ещё эти картинки как-то рисовать?!

   Стандартная утилита дефрагментации Windows напоминает окошко с одной единственной кнопкой “Сделать хорошо!“. Ну и ещё с планировщиком, чтобы можно было каждую неделю “хорошо” делать. А подробности вам знать не к чему.

   Но не стоит сразу верить тому, что говорят вам продукты Microsoft.

   Вот в этой статье в разделе “Особенности дефрагментации NTFS” очень хорошо описаны недостатки стандартного API Microsoft по дефрагментации дисков. И не взирая на то, что статья датирована 2000 годом, можно смело утверждать, что эта проблема до сих сопутствует всем замечательным продуктам этой известной компании.

   Вот тут-то и пришло время вспомнить про нортоновские утилиты. И хотя они до сих пор выпускаются фирмой Symantec, есть более современный и что здорово – совершенно Freewar-ный продукт, который к тому же поддерживает наш Windows 2008 Server. Итак, знакомьтесь:

•  Auslogic Disk Defrag: https://www.auslogics.com/ru/software/disk-defrag/

   Запустив его, и проанализировав несистемный диск D: мы видим клиническую картину: 85% диска фрагментировано. Круто, да? Это вам не Microsoft.

   Внимательно освоившись в программе, находим ответ, почему наш файл так медленно копировался. Оказывается, exp_AR_24.rsw побит на 3180 фрагментов. Кластеры, содержащие этот файл условно обозначены на диаграмме ярко-красным цветом:

   Запускаем процесс дефрагментации и оптимизации. Дефрагментация располагает данные таким образом, чтобы каждый файл содержал минимальное число фрагментов. Оптимизация – объединяем всё свободное место в один большой фрагмент дискового пространства.

   Для нашего RAID-массива эта операция длилась около 24 часов. Хорошо, что использование утилиты Auslogic Disk Defrag позволяет в произвольном месте приостанавливать и прерывать процесс дефрагментации.

   После того, как утилита завершила свою работу, видим следующую картину:

   Но как дефрагментация повлияла на скорость копирования файлов? А вот так:

   Скорость стала выше ровно в 10 раз. Если бы сам не убедился – никогда бы не поверил.

    Какие выводы можно сделать из этой статьи?

•  Во-первых, за 15 лет ничего не поменялось. Утилиты сторонних производителей, зачастую Freeware, по-прежнему справляются с системными действиями гораздо лучше, и выполняют их гораздо качественнее – чем штатное программное обеспечение фирмы Microsoft.

•  А во-вторых, если ваш комп безбожно тормозит – сделайте дефрагментацию, это помогает.
 

О необходимости дефрагментации жёсткого диска сказано уже не мало, но, не смотря на это, отношение у пользователей к ней двоякое: либо он не делают её практически никогда, не понимая зачем она нужна, либо делают очень часто, видя в этом панацею от проблем производительности компьютера. В этой статье я хочу осветить эти вопросы и помочь разобраться: что такое дефрагментация и как часто её нужно делать.

1. Что такое фрагментация?

В процессе первичной настройки компьютера, его жёсткий диск разбивается на разделы — логические диски (так называемые диски C, D и т.д.) и размер этих дисков чётко ограничен, в процессе использования изменяться уже не может. Далее следует установка операционной системы, программ, пользовательских настроек, что подразумевает под собой запись на логический диск разнообразных файлов и папок. Со временем, в процессе использования некоторые из них удаляются, другие появляются, третьи изменяют свои размеры. И однажды наступает момент, когда для записи файла не находится участка свободного места достаточного размера чтобы записать туда файл целиком, тогда операционная система разделяет файл на фрагменты и пишет их в доступные свободные участки. Со временем ситуация только усугубляется: многие файлы оказываются разделёнными на многие тысячи фрагментов. На практике это означает, что операционной системе перед тем, как начать работу с файлом необходимо его собрать из тысяч кусочков, затем с ним поработать и после этого записать в эти тысячи различных мест, на что расходуется драгоценные вычислительные ресурсы. Ситуация напоминает случай ели бы Вам пришлось работать в помещении на 90% заполненному разнообразными предметами: среди них есть нужные вещи, с которыми Вы работаете постоянно, другие, которые используются крайне редко и всё это перемешано с изрядным количеством мусора. В таких условиях, вместо полезной работы, 90% времени у Вас будет уходить на поиск и перемещение предметов.

То же самое происходит и с компьютером: при сильной фрагментрованности его производительность существенно падает.

Что такое дефрагментация?

Дефрагментация файлов — процесс обратный фрагментации: специальные программы собирают разрозненные и разбросанные по всему диску кусочки файлов в единое целое для того, чтобы операционная система в следующий раз обращалась уже к целому файлу и не расходовала свои ресурсы на его сборку-разборку. Кроме дефрагментации файлов существует ещё понятие дефрагментации свободного места: это когда свободное место более-менее равномерно распределено между файлами и при необходимости записать большой файл его будет некуда записать целиком. Для этого программы дефрагментации уплотняют места хранения файлов, перенося при этом свободные места в отдельную область. Наглядно это видно на следующих иллюстрациях:

Видно, что файлы разделены на сотни и тысячи фрагментов, а свободного места практически не видно, при том, что его там фактически больше половины общего размера диска (13,52 Gb из 22,85).

После проведённой операции производительность компьютера изрядно повысится.

Приступим?

В первую очередь необходимо прояснить один момент. Ответьте на вопрос: «Возможно ли навести порядок и продолжительное время его удерживать в помещении, заполненном на 90 и более процентов при условии его интенсивного использования?» Если первое ещё как-то возможно, то второе — крайне маловероятно. Через непродолжительное время ситуация снова вернётся на круги своя. Потому проблема фрагментации вторична и происходит из проблемы степени заполненности жёсткого диска. О том, как безопасно и максимально эффективно очистить системный диск читайте здесь. А после этого можно уже заняться и собственно дефрагментацией.

Инструменты

Существует великое множество программ-дефрагментаторов начиная от встроенной в Windows и заканчивая супер-пупер продвинутыми (как правило платными) программами-оптимизаторами «всё-в-одном». Есть очень продвинутые специализированные программы (как правило тоже платные) со многими алгоритмами дефрагментации, планировщиками, агентами, постоянно следящими за состоянием дисков и т.д. (но при этом они увеличивают время загрузки системы и забирают под себя часть оперативной памяти). Что из этого разнообразия выбрать для себя? Я считаю данный вопрос абсолютно не принципиальным. Вполне можно обойтись и утилитой «из коробки». Эффект от работы платной программы возможно и будет несколько лучше, но разница в последующей производительности системы всё равно будет измеряться в миллисекундах, что, по-моему, абсолютно несущественно, потому — зачем платить больше?

Лично я для себя выбираю Auslogics Disk Defrag. Он бесплатен, более быстр, более нагляден, есть портативная версия, а также может оптимизировать несколько локальных дисков одновременно (чего, кстати, стандартный не может).

Вот и всё, высокой Вам производительности!

Восстановление пароля из браузера, мессенджера, почтовой программы, сетевого подключения, подключения и интернету.

На десерт:

Необходимо ли провести дефрагментацию на пункте выдачи посылок Экспресс службы Почты России и возможно ли там эффективно работать в принципе? источник

В этом мире живут
как бы по инерции…
К. Моррис

На самом деле вопрос можно поставить даже шире. Была ли вообще данная проблема актуальна где-либо за пределами мира DOS и ее “производных” (включая Windows 95/98/Me)? Дать однозначный и исчерпывающий ответ не так-то просто. Не помогут никакие тестирования файловых систем и программ-дефрагментаторов — в лабораторных условиях очень сложно воссоздать реальные рабочие ситуации, да еще и характерные для различных областей применения компьютеров. Полагаться стоит лишь на собственный опыт, трезвый взгляд на вещи и знания конструктивных особенностей ОС, файловых систем, и, как ни странно, — аппаратного обеспечения. Начнем, пожалуй, с небольшого экскурса в историю двух “параллельных” миров — IBM PC и Apple Macintosh.

Миры, в которых мы живем. Или, точнее, жили

Для начала рассмотрим более “взрослый” и дорогой мир Apple до эпохи G3. Что мы видим? Два ключевых момента, на которые стоит обратить внимание, — это SCSI и HFS (особенно HFS+).

Одна из функций нормальных SCSI-контроллеров — буферизация команд (Command Queuing) с возможным изменением порядка их исполнения, а также оптимизация хода головок накопителя. Говоря простым языком, когда контроллеру приходят команды на чтение/запись секторов с линейными номерами 2000, 1000, 3000, он исполнит их в той последовательности, которая наиболее удобна при текущем положении головок (например, 1000, 2000, 3000).

Возможно, некоторым читателям покажется, что таким образом SCSI-контроллер берет на себя часть функций дисковой подсистемы ОС. Однако горькая правда состоит как раз в том, что буферизация команд и данных (дисковый кэш, не путать с файловым) должна быть задачей именно контроллера, но часто перекладывается на ОС — ради поддержки аппаратуры без соответствующих возможностей и “интеллекта”. Всему виной некоторый сдвиг представлений в области операционных систем. Возьмем, к примеру, идею BIOS (firmware) как средство абстрагирования от подробностей функционирования оборудования и освобождения ОС от лишнего багажа драйверов. Вроде бы разумная идея, но, скажем, Windows 9x/2000/XP в вопросах ввода/вывода на BIOS не полагается. Да и любая другая операционная система, работающая в защищенном режиме процессоров семейства x86, фактически обречена на подобное положение — использовать BIOS за пределами реального режима нецелесообразно, особенно в плане производительности.

Файловые системы HFS/HFS+ интересны нам постольку, поскольку их программные реализации также располагают неким “интеллектом”, ответственным за снижение степени фрагментации. После года интенсивной ежедневной работы на машине Apple Macintosh в области полиграфии, где файлы отличаются как большим разнообразием размеров, так и постоянно изменяемым содержимым, степень фрагментации файловой системы HFS+ оставалась незначительной, а производительность (субъективно) не падала вовсе. Программа-дефрагментатор на этой машине была запущена единственный раз — из любопытства, а никак не по необходимости.

Теперь посмотрим на рынок “массовых ПК” того (а в какой-то мере и нынешнего) времени: не обремененные “интеллектом” MFM-, RLL- и IDE-контроллеры, вполне оправданно на тот момент “заточенные” под однозадачные ОС путем отсечения излишней функциональности, присущей SCSI. Файловые системы, спроектированные скорее с упором на простоту реализации, нежели на эффективность работы. Экстенсивное развитие как аппаратного, так и программного обеспечения (увеличение разрядности, емкости, пропускной способности, но не архитектуры и алгоритмов).

В этом мире с самого начала используется “методика китайской армии”, которая, несмотря на все свои достоинства, имеет один существенный недостаток: большую армию намного сложнее прокормить. В результате вместо работы пользователь вынужден затрачивать какое-то количество времени на исправление последствий конструктивных недостатков компьютера в целом — аппаратуры, ОС, файловой системы. Таким образом, в погоне за массовостью и удешевлением утеряна одна очень важная концепция: ведь именно компьютер должен работать на человека, а никак не наоборот.

На данный момент, разумеется, заметен некоторый “интеллектуальный ренессанс” и в мире PC — то, что было “выброшено” раньше, начинает изобретаться заново. Стандарт ATA/ATAPI, например, все больше походит на “старичка” SCSI, происходит постепенное избавление от примитивных файловых систем FAT16/32 (справедливости ради нужно отметить, что их периодически пытались подправить в конкретных реализациях, скажем VFAT, но больших дивидендов это не приносило). Возможно, подобная “эволюционная петля” выглядит неплохо с финансовой точки зрения, но не с точки зрения пользователей.

День сегодняшний

А что происходит в мире многозадачных и многопользовательских ОС?

Идея дефрагментации основана на утверждении, что начав читать файл, программа обязана сразу же прочесть его до конца — при этом, безусловно, гораздо удобнее (эффективнее), чтобы файл размещался на диске непрерывно, дабы не тратилось дополнительное время на позиционирование головок привода.

Однако в многозадачной среде характер работы с накопителями даже не “пахнет” детерминизмом. В середине чтения одним процессом одного файла, другому процессу вполне может понадобиться другой (не исключено, что и на противоположном конце диска). Соответственно не исключена ситуация, когда фрагментация окажется как раз во благо. Не случайно в среде администраторов Unix достаточно давно бытует не совсем ортодоксальное мнение о том, что фрагментация файловой системы порядка 25% немного повышает производительность при одновременной работе нескольких приложений, интенсивно и хаотично использующих дисковую подсистему.

Однако, кроме приведенных теоретических размышлений, существуют и практические исследования. В частности, их проводила достаточно авторитетная организация NSTL (National Software Testing Labs). Вроде бы ее отчеты однозначно свидетельствуют в пользу дефрагментации — во всяком случае для Windows NT/2000/XP/2003 и NTFS. В одном из них даже приводятся результаты некоторых замеров производительности на основе приложений для серверов и рабочих станций. Чаще всего упоминаются “Excel Benchmark”, “Outlook Benchmark” — т. е. “однозадачные” тесты, не дающие, как говорилось выше, адекватной картины.

Встречается также “Exchange Benchmark”, один раз упоминается “SQL Server test”. По результатам исследований Outlook/Exchange прогнозируется прирост быстродействия от 5,9% до 55,6%. Касательно серверных тестов вообще приведена довольно размытая фраза: “Дефрагментация на сервере улучшила производительность на 80%. Для SQL-сервера, в некоторых случаях, эффект достигал 100%”. К сожалению, не приводится ни методика тестирования, ни даже какой именно показатель подразумевается под термином “производительность сервера”.

Выводы

Итак, что мы имеем в результате? Автор может предложить лишь собственное субъективное мнение, которое ни в коем случае не претендует на звание истины.

Сегодня уже есть целый ворох дефрагментаторов для различных ОС и файловых систем и регулярно появляются новые. Собственно поводом к написанию данной статьи послужил выпуск программы O&O Defrag Linux. Конечно, судить о конкретных достоинствах и недостатках по бета-версии некорректно, но, как мы попытались объяснить выше, вопрос стоит гораздо шире — зачем вообще нужен дефрагментатор в системе, где выгода от его использования практически неуловима? Да, дефрагментация и в Linux может оказаться полезной в случае однопользовательской “однозадачной” настольной системы, особенно работающей с потоковыми данными. Но даже в этом случае вполне можно положиться на собственные механизмы “умной” файловой системы, со своей стороны помогая ей избегать фрагментации: оставлять достаточно свободного места на диске, хранить редактируемые данные в отдельном разделе и пр.

Подобные программы существуют постольку, поскольку на них есть спрос. Спрос же частично объясняется тем, что пользователи привыкли к тому, что подобные приложения необходимы для нормальной работы компьютера. Кроме того, некоторым подсознательно нравится, когда умное (с их точки зрения) ПО сообщает, что с компьютером все в порядке. Уровень интеллекта и диапазон возможностей среднего современного дефрагментатора значительно ниже, чем у аналогичной разработки эпохи DOS (кто-то вспомнит старый добрый Norton SpeedDisk и будет прав). Сегодня подобные программы (отнюдь не только дефрагментаторы) существуют больше как антидот от болезней пользователя, нежели компьютера.

В качестве итога всех высказанных выше размышлений можно сказать следующее: дефрагментация файлов, как и любые другие способы оптимизации расположения данных на диске, оправдана лишь в случае предсказуемости характера общения ОС (пользователя, программы) с дисковой подсистемой компьютера. Но это — довольно редкое явление в наши дни…