Windows 8: Chkdsk-Redesign und NTFS-Healt-Monitoring

Windows 8 verfügt natürlich über das Kommandozeilentool chkdsk, mit dem sich eine Dateisystemprüfung durchführen lässt. Microsoft hat die Funktion in Windows 8 einem Re-Design unterzogen.

In einem Artikel im Building Windows 8-Blog geht Steven Sinofsky auf diese Thematik ein und erläutert auch das neue "NTFS healt model for Windows 8", welches zum Erkennen und Beheben von NTFS-Datenträgerfehlern zur Anwendung kommt.

In früheren NTFS-Versionen wurde ein einfaches Verfahren zum Erkennen und Beheben von Festplattenfehlern verwendet. Zur Überprüfung und Reparatur wurde das komplette Laufwerk (Volumen) offline genommen. Erst dann konnten Fehler im Dateisystem repariert werden. Dies war der Grund, warum die Überprüfung des Systemdatenträgers nur durch einen Neustart möglich war.

Zwar wurde der Prozess zur NTFS-Überprüfung in Windows Vista und Windows 7 bereits optimiert. Trotzdem kann es dauern, bis die Fehlerüberprüfung abgeschlossen ist. Da die Festplattengrößen zunehmen, ist man bei Windows 8 zu einem anderen Modell zur Fehlerbehebung übergegangen. Dieses erfüllt folgenden Anforderungen von Microsoft:

• Die durch Dateisystem-Korruption verursachte "Downtime" des Datenträgers muss 0 in allen kontinuierlich verfügbaren Konfigurationen sein. In allen anderen Konfigurationen soll die Ausfallszeit möglichst bei nahe 0 liegen.
• Der Benutzer oder Administrator muss jederzeit über den Fehlerstatus des Dateisystem informiert sein. Auftretende Dateisystem-Fehler sollen durch den Benutzer/Administrator auf einfache Weise zu beheben oder zur Behebung einplanbar sein.

Durch Designänderungen beim NTFS-Dateisystem und bei chkdsk konnten diese Forderungen umgesetzt werden. Microsoft gibt an, dass durch das neue Design der Prozess zur Fehlerprüfung-/behebung in verschiedene Phasen unterteilt wird.

(Quelle: Microsoft)

Microsoft führt dann die in Windows 8 verwendeten Verbesserungen am Design der NTFS-Dateisystemprüfung auf.

• Online self-healing: Bereits in Windows Vista (und in Windows Server 2008) war eine automatische Fehlerkorrektur im NTFS-Dateisystem implementiert. Dies reduzierte die Notwendigkeit, chkdsk einzusetzen. Eine Überprüfung auf Fehler und deren Reparatur findet im laufenden Betrieb auf NTFS-Dateisystemebene statt, ohne die Verfügbarkeit des Datenträgers zu beeinträchtigen. In Windows 8 wurde die Zahl der Probleme, die so behoben werden können, erhöht, so dass chkdsk noch seltener eingesetzt werden muss.
• Online verification: Manche Inkonsistenzen im NTFS-Dateisystem sind kein Resultat einer Festplattenkorruption sondern resultieren aus Speicherproblemen. Daher wurde in Windows 8 ein neuer Dienst "spot verification service" implementiert. Der Dienst wird über den Dateisystemtreiber getriggert und prüft, ob es einen Dateisystemfehler auf der Festplatte gibt,  bevor das Dateisystem repariert bzw. wiederhergestellt wird. Der Dienst läuft im Hintergrund und beeinflusst die normale Systemfunktion nicht. Erst wenn der Dateisystem-Treiber den Dienst triggert, wird eine Dateisystemprüfung durchgeführt.
• Online identification and logging: Wird ein Problem erkannt, triggert dies einen Online-Scan des Dateisystems. Es wird ein Wartungstask für das Dateisystem aufgesetzt. In Windows 8 wie diese Aufgabe während Leerlaufzeiten durchgeführt. Die Reparatur läuft im Hintergrund, während andere Programme im Vordergrund ausgeführt werden können. Bei der Prüfung des Dateisystems werden alle Fehler für eine spätere Korrektur protokolliert.
• Precise and rapid correction: Der Datenträger kann vom Benutzer oder Administrator offline genommen werden. Dann lassen sich die vorher aufgezeichneten Fehler beheben. Die "Downtime" für diese Operation wird von Microsoft als "Spotfix" bezeichnet und dauert in Windows 8 nur Sekunden  – in Windows Server 8 mit geteilten Cluster-Datenträgern wurde die "Downtime" sogar komplett eliminiert. Damit ist die Zeitdauer, die chkdsk zum Beheben von Fehlern den Datenträger offline nehmen muss, proportional zur Zahl der gefunden Dateisystemfehler (im alten Modell hing die Zeit von der Zahl der zu scannenden Dateien ab).

Microsoft zeigt im Blog-Beitrag noch verschiedene Diagramme sowie Screenshots der betreffenden Funktion.