V-locity. Дефрагментатор для гипервизора

На гипервизорах ситуация еще серьезнее. Фрагментация создает настоящий барьер для эффективной виртуализации. При использовании гипервизора на одном и том же компьютере одновременно работают несколько операционных систем. Все они используют одни и те же физические жесткие диски. Хостовая операционная система работает с настоящим жестким диском, а виртуальные системы - с виртуальными дисками, которые физически являются обычными файлами.

Виртуальные машины имеют минимум информации об имеющихся в реальности аппаратных ресурсах и не имеют никакого представления о соседних виртуальных машинах. Поэтому операции ввода-вывода, выполняемые на разных виртуальных машинах, не синхронизированы друг с другом. Неизбежно возникает конкуренция. Например, дисковые операции при выполнении SQL-транзакции на одной виртуальной машине соревнуются с сервисными дисковыми операциями (дефрагментацией, проверкой файла антивирусом, резервным копированием) на другой машине.

Конечно, сервисная программа не должна снижать производительность. По этой причине Microsoft рекомендует отключать сервисные операции, выполняемые по расписанию на системах, работающих под управлением Hyper-V. В частности, дефргаментацию. Но ведь фрагментация быстро приводит к снижению производительности. Получается замкнутый круг.

Совсем недавно компания Diskeeper выпустила новый продукт, призванный решить проблему дефрагментации на платформах Hyper-V, - V-locity. Его основное назначение - автоматическая фоновая дефрагментация системы без участия пользователей. В V-locity реализована фирменная технология компании Diskeeper - InvisiTasking, благодаря которой процесс дефрагментации не оказывает никакого влияния на производительность системы. V-locity устанавливается как на гипервизор, так и на каждую виртуальную машину. Работа всех экземпляров V-locity синхронизирована. V-locity координирует процессы дефрагментации во всех системах так, чтобы обеспечить оптимальную производительность диска с нулевым снижением производительности всех систем.

В V-locity реализовано множество интересных технологий. Помимо дефрагментации файлов, V-locity выполняет консолидацию свободного дискового пространства, выравнивает данные на дисках для оптимизации времени доступа, поддерживает в дефрагментированном виде файлы подкачки и файловые таблицы. Программа корректно обрабатывает все типы файлов, включая сжатые, зашифрованные и разреженные (sparse) файлы на NTFS-томах, умеет эффективно работать с большими файлами и очень большими (терабайтные) дисками.

Режимы работы

Интерфейс V-locity

По умолчанию программа настроена так, чтобы, с одной стороны, минимизировать фрагментацию файлов и свободного дискового пространства на всех без исключения логических дисках, с другой - не снижать производительность ни у одной из систем. В некоторых случаях требуется другое поведение. Например, дефрагментацию нужно провести максимально быстро и в заданное время. Или требуется исключить из процесса дефрагментации определенные диски, директории или файлы. В таких случаях потребуется запустить программу и вручную настроить процесс дефрагментации.

V-locity реализована как расширение консоли управления. Программу можно запускать как обычное приложение либо получать к ней доступ через консоль "Управление компьютером". Интерфейс программы напоминает интерфейс браузера - гипертекст используется очень активно. Слева располагается панель быстрого запуска, содержащая несколько групп команд. Каждая команда снабжена подробными пояснениями, что очень удобно. Справа располагается рабочая область, содержащая список логических дисков и панель информации о процессе дефрагментации.

Панель информации содержит несколько элементов. Пожалуй, наиболее информативным является граф, отображающий сравнительную динамику использования ресурсов компьютера V-locity и другими программами. Здесь же выводится список файлов, которые недавно подвергались дефрагментации, текущее расписание для автоматической дефрагментации и т. д.

В списке дисков указан статус каждого диска и помечены технологии, задействованные при его дефрагментации. Для каждого логического диска набор используемых технологий и их параметры настраиваются отдельно.

V-locity позволяет запускать дефрагментацию для диска вручную. При ручном запуске V-locity анализирует текущее состояние диска и показывает его в графическом виде. В дальнейшем данные о проведении процесса дефрагментации показываются в текстовом виде - для экономии системных ресурсов графический режим не используется. Ручной режим не использует технологию InvisiTasking, так что V-locity "отъедает" 5-10% системных ресурсов. Точно так же InvisiTasking не используется при запуске V-locity из командной строки.

По умолчанию доступ к V-locity требует прав администратора. Однако программу можно настроить так, чтобы к ней имели доступ и обычные пользователи.

Арсенал технологий

Для автоматической дефрагментации можно задать расписание - по дням недели с точностью до получаса. Или указать точную дату, когда требуется выполнить дефрагментацию. V-locity позволяет также указать список файлов, которые требуется дефрагментировать в первую очередь, а также файлы и директории, которые никогда не нужно дефрагментировать.

Технология I-FAAST оптимизирует доступ к наиболее часто используемым файлам. V-locity анализирует физические характеристики диска и составляет список часто используемых файлов. Далее эти файлы размещаются в такой последовательности, чтобы доступ к ним был максимально быстрым. I-FAAST способен улучшать скорость доступа к файлам в среднем на 10-20%, а в отдельных случаях - до 80%. Целесообразность использования I-FAAST зависит от физических характеристик диска и определяется V-locity автоматически. Есть также возможность включить и отключить I-FAAST принудительно.

Frag Shield предназначен для дефрагментации главной файловой таблицы (Master File Table, MFT) и файла подкачки. MFT и файл подкачки используются операционной системой очень активно, поэтому их фрагментация снижает производительность гораздо серьезнее, чем фрагментация обычных файлов.

Не все файлы могут быть дефрагментированы в процессе работы системы. Frag Shield обычно дефрагментирует MFT на лету, но в отдельных случаях дефрагментация возможна только в процессе загрузки системы. Другой случай - консолидация директорий. Идея консолидации в том, чтобы сгруппировать директории и освободить больше непрерывного свободного пространства. Тогда новые файлы будут с большей вероятностью записываться на диск последовательно и неразрывно. Под NTFS консолидация директорий может вестись на лету, под FAT - только в процессе загрузки системы.

Настройка параметров дефрагментации

V-locity способна осуществлять дефрагментацию при загрузке системы. Расписание для такого режима дефрагментации задать нельзя, но можно задать параметры для однократного запуска. Запуск возможен в точно указанную дату или при очередной загрузке системы. V-locity позволяет явно указать, какие именно процедуры должны быть выполнены при запуске: дефрагментация файла подкачки, MFT, консолидация директорий.

V-locity Host и V-locity Guest

V-locity Guest взаимодействует с V-locity Host через TCP/IP. V-locity Guest использует один из двух методов обнаружения хоста: через Hyper-V Integration Services и через широковещательные сообщения.

Функциональность V-locity Guest несколько ограничена по сравнению с V-locity Host. Не поддерживаются технологии I-FAAST, Frag Shield, ограничены возможности по консолидации директорий.

Помимо фрагментации, V-locity позволяет эффективно решать еще одну проблему, характерную для системы серверной виртуализации, - проблему роста размеров VHD-дисков. Размер динамических VHD-дисков может со временем возрастать. Увеличился размер данных, сохраненных на VHD-диске, - автоматически увеличился размер VHD-файла. Уменьшить размер VHD-файла очень не просто. Если с диска удалить записанные данные, то размер файла не уменьшится до прежнего размера. Процесс роста необратим. Дефрагментация файловой системы виртуальной машины, проводимая средствами V-locity Guest, позволяет существенно минимизировать рост размеров динамических VHD-дисков. Кроме того, в V-locity Host имеется функция сжатия и уменьшения размеров динамических VHD-файлов.

Отчетность

Отчет о результатах дефрагментации

Системные требования

Выводы

Кстати, пока я тестировал программу, V-locity выполнила дефрагментацию всех жестких дисков на моем компьютере. Я, конечно, ожидал прироста скорости, но не предполагал, что он будет настолько ощутим. Компьютер стал работать так, как будто я только что установил систему. Полезная программа - дефрагментатор.