איחוי: איך עושים סדר במחשב?
לפעמים המחשב מפסיק להגיב להוראות וגורם תסכול רב למשתמש. ברוב המקרים, המקור לבעיה היא פרגמנטציה בדיסק הקשיח, שיכולה להיפתר על ידי תוכנת איחוי דיסק
מכירים את התופעה של המחשב שמפסיק להגיב להוראות, וגורם למשתמש להניע בפראות את העכבר על הלוח במטרה לעבור את נקודת המשבר ולגרום למחשב להמשיך לעבוד? סביר להניח שגם אתם נתקלתם במחשב הקופא על מקומו ומפסיק פתאום לעבוד, כמו פועל העוצר לרגע בכדי לשאוף קצת אוויר, ואז אוזר עוז ומעמיס את המשא על כתפיו וממשיך בדרך.
כאשר תופעות אלו קורות בתדירות גבוהה, מרבית המשתמשים סבורים שהגיע הזמן לשדרוג, אבל לפעמים הפתרון נמצא קרוב וצריך רק להתכופף ולקחת.
הפרגמנטציה: התפוררות מערכת הקבצים
בעיית איחוי הדיסק או כפי שהיא נקראת בשפה המקצועית פרגמנטציה, היא בעיה טכנית המוכרת כבר 30 שנה, בכל המחשבים ובכל מערכות ההפעלה מבוססות הדיסק (DOS). היא זו הגורמת לירידה משמעותית בביצועי המחשבים, והיא האחראית למרבית השדרוגים, מבלי שרוב המשתמשים מודעים לכך, שהרבה כסף מבוזבז על בעיה שיש לה פתרון קל וזול בתוכנה.
הסיבה הטכנית העיקרית לקיום הבעיה, היא התוצאה של מחיקת קבצים בדיסק, והאפשרות שניתנה על ידי מערכת ההפעלה להשתמש במקום שהתפנה לקבצים אחרים.
בעת כתיבת קובץ חדש, המערכת לא יודעת מראש את גודלו, והכתיבה מתבצעת במקום שהתפנה. אם המקום אינו מספיק, ממשיך הקובץ להיכתב במקום אחר, כשחלקיו של קובץ אחד יכולים להיות מפוזרים במספר מקומות שונים בדיסק.
תארו לעצמכם מה קורה בדיסק אחרי עריכה, מחיקה וכתיבת אלפי קבצים חדשים. מערכת ההפעלה, בניגוד לדימוי המקובל של מנהל ארכיב מסודר, עם חלוקה היררכית לספריות, תיקיות, קבצים וכדומה, היא המחסנאי הבלגניסט ביותר שאפשר לדמיין.
מה באמת קורה במערכת הקבצים?
נכון שכשמסתכלים על האחסון דרך המשקפת של Explorer, הכל נראה מסודר להפליא. אבל הסוד המלוכלך של DOS (ושל כל מערכות ההפעלה הכוללות אלמנט ניהול דיסק) הוא, שהתוכנה עושה מאמצים עילאיים להסתיר את הבלגן האמיתי שמתחולל על הדיסק הפיזי.
אילו יכולנו להביט ישירות בדיסק, היינו רואים אלפי קבצים, שחלקיהם פזורים בכל מקום. לאחר זמן מה, הופך כל דיסק חדש ונקי, לסלט של קטעי קבצים מפוזרים בלי כל סדר או היגיון.
תארו לעצמכם מחסן המנוהל כך: כשמגיע משלוח חדש (קובץ), המחסנאי מחלק אותו לארגזים בגודל סטנדרטי (אשכולות, Clusters) שכל אחד מהם תופס מספר נתון של יחידות אחסון מודולריות (קטעים, Sectors) עכשיו הוא מתחיל לחפש מקומות פנויים במחסן להניח אותם.
ברגע שהוא מוצא את הראשון - ולא חשוב שהמקום קטן מדי לכל המשלוח, הוא מכניס את הארגזים ליחידות האחסון. כשנגמר המקום, הוא משאיר פתק, שאומר "המשך המשלוח על המדף X", שם הוא יש עוד קצת מקום פנוי. וכך זה ממשיך עד שכל המשלוח פוזר.
עכשיו מגיעה הזמנה ועליו להוציא חלק מהארגזים, בדיוק לפי התכולה המוזמנת. הוא הולך ל"יומן ניהול המחסן" (FAT) מזהה את המשלוח ואת מיקום הארגזים הראשונים. הוא לא מוצא את המבוקש ולכן קורא את מה שכתוב בפתק והולך למדף אחר, וכך זה נמשך עד שנמצא הארגז המבוקש.
הוא מוציא אותו, ומשאיר מקום פנוי על המדף - לתוכו יכנסו ארגזים של משלוחים עתידיים. כדי לשמור על רציפות המסלול, עליו לחזור אחורה, לפתק הקודם, ולשנותו כך שיפנה למיקומם החדש של הארגזים. עכשיו מגיע המשלוח הבא, והמחסנאי מתחיל להכניס אותו לתוך המקום הפנוי, וגם הוא מתפצל כמו הקודם.
מחפשים את המטמון
זוהי אנלוגיה מדויקת לדרך בה מתנהלת מערכת הקבצים, כמו מעין משחק "מחפשים את המטמון". כאשר המטמון האמיתי הוא כל המדפים הריקים למחצה, שם נוצרו חללים קטנים מדי לניצול. ור קשתדעו, שבזמן שהדיסק מחפש את כל חלקי הקובץ המבוקש, מעבד יכול היה לבצע כמה מיליארדי פעולות.
בעת שהמחשב מנסה לקרוא קובץ שלם הוא נזקק לחסדי המחסנאי, כדי לאסוף את חלקיו השונים מהדיסק, והמחשב מאט באופן דרמטי. בבדיקה מעבדתית נמצא כי ירידת הביצועים כתוצאה מפרגמנטציה של הדיסק יכולה להגיע גם ל-50%.
הפלונטר לא ישתחרר מעצמו
החידושים האחרונים בטכנולוגיה של אמצעי האחסון וירידת מחירי הדיסקים לא רק שאינם פותרים את הבעיה, הם מחמירים אותה. בימים אלה אנו עדים לגידול המואץ בניצול אמצעי האחסון, לצורך שמירת קבצים גרפיים, שירים, סרטים, גיבויים וכדומה.
כל אלו מבוססים על קובצי ענק, שמתפוררים לעשרות או מאות אלפי צבירים, ו"נתקעים" לאלפי מקומות פנויים על הדיסק. בעוד שלקובץ וורד קטן יש סיכוי למצוא מקום בחתיכה אחת, סרט קולנוע שתופס כמה גיגהבייטים יתפזר בדיסק כמו רסיסי פצצה.
כמה זה עולה לנו?
משתמשי המחשבים יודעים, שמדי פעם עליהם לבצע פעולת איחוי לדיסק על מנת לסדר את הנתונים. מי שעבר את החוויה של איחוי דיסק, יודע שזו פעולה ארוכה במיוחד, ולכן אף אחד אינו אוהב לבצע אותה, ומשתדל לדחותה ככל האפשר. כאשר המצב קשה מנשוא ואינו מאפשר ביצוע איחוי, אנחנו מחליפים מחשב, או דיסק, והבעיה נפתרת מעצמה - אבל ביוקר.
במישור העסקי, המשמעות של זה מדהימה: בחברה המחזיקה 1,000 מחשבים, שדרוג מוקדם של המחשבים (כולל עלות כוח האדם) כרוך בהוצאה של 400,000 דולר בכל שנה.
איך מתמודדים עם הבעיה?
מערכות ההפעלה הראשונות הגיעו לשוק ללא כל התייחסות לבעיית הפרגמנטציה. לצד שוק מערכות ההפעלה התפתח שוק תוסס של תוכנות עזר, שהידועה בהן היא ערכת הכלים של נורטון. מערכות חדשות אינן סובלות כל כך מפרגמנטציה, ומכך אפשר להסיק שהפתרונות התחילו להגיע לשוק רק כשהמשתמשים התחילו להתלונן.
היום, כל מערכת מגיעה עם פתרון איחוי מובנה בתוכה, המסוגל עקרונית לפתור את הבעיה - אבל המשתמשים אינם אוהבים את הפתרון הסטנדרטי. ולפיכך התחילו להגיע לשוק פתרונות נוספים, המתיימרים להיות יותר יעילים ויותר נוחים להפעלה.
שימוש במאחה המשולב בתוך מערכת ההפעלה
תהליך האיחוי עשוי לארוך שעות רבות, אך ניתן להתחיל אותו בתוך שניות ספורות. לשם כך, פתחו את "המחשב שלי" (My Computer), ולחצו לחיצה ימנית על הדיסק אותו תרצו לאחות. בחרו ב"מאפיינים" (Properties), ועברו לכרטיסיה "כלים", בה תמצאו את כפתור "איחוי דיסק" (Defragment Now). ניתן ליצור מטלה מתוזמנת שתפעיל את תהליך האיחוי אוטומטית.
אם אינכם מרוצים מתוצאת האיחוי, תגלו כי מספר תוכנות מסחריות יטיבו לעשות את העבודה. אפשר לבחון את Diskeeper של Executive Software (הנערץ בקרב מנהלי מערכת), את PerfectDisk 7.0 של Raxco Software, ואת Norton Utilities, המשולבת בתוך Norton SystemWorks של Symantec.
פתרון נוסף
תוכנה נוספת מסוגלת לנתח לפי מצב פיזור הנתונים ומיקומם בדיסק את השפעת הפרגמנטציה על ירידת יעילות המערכות. התוכנה, DiskLace, מחשבת מדד המאפשר למשתמש לבצע את איחוי הדיסק רק כשצריך, ולפני המועד המאוחר יותר, שאחריו אין ברירה וצריך להשקיע בהחלפת הדיסק או המחשב.
התוכנה יכולה גם להמליץ איזו פעולה יש לבצע, על מנת להשפיע על רמת הפרגמנטציה בזמן הקצר ביותר, ומאפשרת גם להפעיל את מחזור האיחוי בחלקים, לפי המועדים המועדפים על המשתמש, ובמקביל לעבודה השוטפת. התוכנה תהפוך את הטיפול בפרגמנטציה למצב שאפשר לחיות איתו. שימוש בה יוכל להוזיל את עלות התחזוקה, ולשפר את ביצועי המחשב. על סמך בדיקות מוקדמות, היא תחסוך עד 30% מהוצאות המיחשוב בארגונים, ותחזיר את ההשקעה במהירות. מהאתר ניתן להוריד תוכנת הדגמה בחינם, שבעת הפעלתה תבדוק את מצב שבירת הנתונים בדיסק הקשיח.
מה קצב האיחוי הרצוי?
חלק מהחברות מציעות לבצע איחוי דיסק אוטומטי בכל יום, על מנת לא לאפשר להגיע למצב בו קיימת פרגמנטציה כואבת, והם מבצעים זאת באופן אוטומטי בשעות שהמשתמש אינו נמצא ליד המחשב. לחידוש זה יש גם מתנגדים. איחוי נתונים בדיסק היא הפעולה האינטנסיבית ביותר שניתן לבצע בדיסק, שבו יש חלקים מכניים, שעלולים להתקלקל בשימוש ללא הפסקה ולכן עדיף שלא להרבות בכך.
הכותב הוא מומחה בתחום מערכות הפעלה, מערכות תקשורת ובסיסי נתונים. עבד שנים רבות ב-IBM, כמהנדס מערכות, הגה את רעיון הטיפול הנכון בפרגמנטציה, ופיתח מודל פעולה חדש, בדמות תוכנת DiskLace.
לפנייה לכתב/ת 
