La deframmentazione secondo Windows Seven

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Giovedì 29 Gennaio 2009 11:34 Scritto da Administrator

Sul blog ufficiale di Windows 7 sono riportati interessanti dettagli sulla gestione, da parte del nuovo sistema operativo Microsoft (attualmente in fase di Beta1), della deframmentazione degli hard disk e dell'utility preposta a ciò. Ma partiamo con l'analizzare "gli albori" della deframmentazione...

Lasciando per un attimo da parte gli SSD e i sostanziali miglioramenti che apportano ad un computer (riprenderemo il discorso in merito a conclusione di questo articolo), gli hard disk tradizionali, a differenza delle CPU, non hanno subito evidenti sviluppi: il gap prestazionale rispetto agli altri componenti centrali di un PC è ad oggi notevole: i dischi fissi rappresentano infatti il principale collo di bottiglia dei sistemi desktop, in quanto permettono bandwidth decisamente basse e latenze esorbitanti. Si pensi ad esempio che per leggere e scrivere in un disco si impiegano dai 2 ai 5 millisecondi: potrebbe sembrare un tempo sorprendentemente infimo, ma se lo compariamo ai soli 10 nanosecondi necessari affinchè una CPU da 2GHz elabori i dati presenti nella sua cache L1, possiamo facilmente intuire come in realtà la reattività del sistema venga inficiata dagli hard disk. 

Questo gap prestazionale non ha subito sostanziali miglioramenti negli ultimi venti anni: mentre le CPU hanno raggiunto frequenze esorbitanti ed integrano ad oggi diversi core, le performance degli hard disk sono solamente di poco migliorate.

In quest'ottica, risulta chiaro che il software deve cercare di gestire gli accessi agli hard disk nella maniera più efficiente possibile: il file system deve cercare di richiedere ad un disco il minor numero possibili di I/O al secondo, oltre ad ottimizzare i processi di lettura e scrittura, cercando di accedere al disco solo quando necessario. Oltre a ciò, si rende necessaria un'accurata gestione del processo di deframmentazione dei dischi. 

A tal proposito, in tutti i sistemi operativi Windows è inclusa un'apposita utility per il defrag degli hard disk e, a seconda del sistema operativo, tale processo lavora in maniera differente. In Windows XP, ad esempio, ogni file che risulta fisicamente suddiviso in più di una porzione è considerato frammentato. In Vista tale logica è stata migliorata: il frammento è considerato tale solo se di dimensioni molto piccole; ciò significa che, rispetto a Windows XP, l'utility di deframmentazione di Vista ignora, durante il processo di ottimizzazione dei dati su disco, le porzioni di file più grandi di 64MB.

Questi differenti approcci danno come risultati diversi livelli di frammentazione di un volume. Il defrag di Vista è stato progettato dopo attenti studi condotti analizzando il reale impatto della deframmentazione sul sistema. In particolare, è stato rilevato che le migliori prestazioni si hanno quando i file sono suddivisi in blocchi sufficientemente ampi: in tal caso, i tempi di seek del disco non sono significativi rispetto alla latenza associata alla lettura sequenziale vera e propria del file. In parole povere: fino ad un certo punto, la frammentazione di un disco non ha impatti negativi evidenti sulle performance generali del sistema.

La deframmentazione in Windows 7 è un aspetto che è stato ripreso in seria considerazione da Microsoft, per cercare di migliorarlo ulteriormente. A partire dall'interfaccia grafica: in Vista è stata rimossa l'interfaccia che forniva una panoramica "qualitativa" dello stato di frammentazione del disco. Poichè tale decisione è stata alquanto criticata dai Vista-users, in Seven Microsoft ha scelto di integrare un nuovo tool per il monitoraggio della deframmentazione. In particolare, è possibile conoscere a priori il livello, in percentuale, della frammentazione di quella particolare partizione.

A differenza di XP, col quale la deframmentazione deve essere necessariamente inizializzata manualmente, Vista ha introdotto lo scheduling dell'utility. Tuttavia, tale procedura ha forse un impatto più negativo che positivo: molti utenti, infatti, lamentano una incessante attività del disco col defrag "automatico" attivo. Siamo quindi ben lontani dai buoni propositi di ogni sistema operativo: minimizzare ed ottimizzare gli accessi al disco, evitando di utilizzarlo incessantemente.

A tal proposito, Seven include un'ottimizzazione delle risorse anche per quanto riguarda la deframmentazione in background, oltre a permettere la deframmentazione "simultanea" di più volumi: fino a Vista, infatti, è necessario deframmentare un volume per volta, specificando di volta in volta quale partizione sottoporre a deframmentazione prima di avviare il relativo processo di ottimizzazione. Con Seven,è possibile effettuare una deframmentazione in parallelo di più volumi, rimuovendo la restrizione di dover attendere il termine della deframmentazione di un volume per poter avviare la deframmantazione di quello successivo.

In Windows Seven la deframmentazione è più "globale": molti file che in Windows Vista (e precedenti) non venivano considerati, adesso con Seven è possibile ottimizzarli e deframmentarli. In particolare, gli "architetti" di Seven hanno lavorato molto per rendere i vari file metadata NTFS movibili. La capcacità di riallocale i file metadata NTFS apporta dei miglioramenti alla deframmentazione dello spazio disponibile: è infatti possibile rendere contigui in maniera più ravvicinata tutti i file (inclusi quelli di sistema), lasciando una porzione di spazio libero "alla fine" della partizione, che può essere utilizzata dai file che verranno successivamente scritti su disco.

Se Seven rileva un disco a stato solido, inoltre, disabilita la deframmentazione su quel particolare disco; secondo Microsoft, infatti, la natura fisica dei dischi SSD fa sì che la deframmentazione non sia necessaria e, addirittura, potrebbe diminuire la vita del disco in alcuni casi. Ma in realtà  molti produttori di SSD con controller specifico ritengono che anche sui drive a stato solido la deframmentazione sia necessaria. Voci discordanti che difficilmente giungeranno ad un'intesa comune. Sarà forse il tempo, accompagnato dai feedback degli utenti, a dare una risposta più certa o, meglio, concreta.

Un'ultima piccola novità: in Windows Server 2008 RC2 (la versione Server di Windows 7) la deframmentazione è disabilitata di default. Perchè questo? Semplice: poichè il carico di lavoro su un server è variabile, il processo di deframmentazione dovrebbe essere abilitato e programmato solamente dall'amministratore, quando sul server non grava un carico di lavoro eccessivo.

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