删除大型 NTFS 卷上的文件夹后磁盘操作挂起

删除大型 NTFS 卷上的文件夹后磁盘操作挂起

我们有一个客户系统,删除文件后磁盘长时间无法访问。通常,磁盘无法访问的时间超过 45 分钟。

该系统是一个约 55 TB 的生产系统,配置了 11 个磁盘,采用 RAID 5。所有驱动器均为 7200rpm 的 SAS 驱动器。该系统还有一个备份系统,该系统存在完全相同的问题,因此不太可能出现硬件故障。RAID 阵列中的 100GB 专用于运行 Windows 2019 服务器的操作系统分区,其余部分用于挂起的数据分区。

删除的文件数量接近 5000 个,平均有 47 个碎片。它们都位于同一个文件夹中。分区上的文件总数约为 500k,分布在 90 个文件夹中。文件大小从 1MB 到 1GB 不等。

我们重现此问题的步骤很简单,就是删除一个文件夹。使用我们自己的软件,删除调用可以快速处理;大约需要 1.5 秒。但是,在那之后,整个驱动器会完全挂起,通常超过 45 分钟。在此期间,似乎没有调用(读/写)完成。磁盘显示在文件资源管理器中,但甚至没有显示可用空间和总大小。在此期间,可以访问操作系统磁盘。

删除相同数量的碎片整理文件(手动碎片整理或复制文件后)需要 1-2 分钟,这也是相当长的时间。这强烈表明碎片化是问题所在,但我们不知道原因。即使在碎片化的系统上,删除文件也应该相当简单。还是我们错过了什么?使用文件资源管理器(shitft+delete)删除会导致相同的错误,但删除窗口会在 50% 左右挂起。它在大约相同的时间后完成。

RAID 控制器未报告任何错误。

我们可以通过让我们的软件写入更少的碎片文件来解决这个问题,这是可行的。我们首先想要得到解释,这样其他客户就不会遇到这种情况。

我们能找到的最相关的帖子是:
https://stackoverflow.com/questions/39161241/why-does-file-operations-hangs-after-deleting-folder-on-large-ntfs-volume
它已经有 6 年历史了,但是仍然没有关于到底发生了什么的真实信息。

尝试使用 xperf 在挂起期间收集信息。从操作系统磁盘运行此程序,以便能够写入,但这也挂起,因此我们无法获取报告。

contig64 -f 显示
可用集群空间:35559636795392
可用空间碎片数:1699(这个数字可能很有趣,它看起来很低)
最大可用空间块:13484514672640
Defrag.exe 显示 99%,这显然太高了。

有人有什么见解吗?也许知道一些有关 NTFS 的详细信息,这可以解释为什么删除后会花费很多时间。

进一步调查后进行编辑。
使用 xperf 收集调试数据并使用 WPA 进行分析,我们确认我们的问题与上面的链接完全相同。这是相同的堆栈跟踪和非常相似的症状。这肯定指向一个 ntfs 错误(或至少是漏洞),如果单个线程正在访问同一个驱动器,则单个线程会阻止其余线程。这不是真正的解释,但至少它将问题缩小了不少。
已经有一个修复程序可以修复 Windows 11 中的类似问题,但由于升级可能是不可能的,因此我们可能很难验证。修复的问题在此处描述; https://github.com/microsoft/Windows-Dev-Performance/issues/64

答案1

首先,我会使用像 ultra defrag 这样的程序,因为它能够对 NTFS 文件系统的 MFT 进行碎片整理。

然后,我将获取 Windows 版本的 smartctl 或类似版本并检查每个驱动器上的 SMART 健康报告。

我怀疑驱动器已经开始磨损,但目前这只是一个猜测。

我曾经历过坏扇区导致驱动器甚至整个计算机冻结数分钟的情况。即使有 9 个坏扇区,也很容易导致系统冻结 45 分钟或更长时间。

另外,在 NTFS 上使用 chkdsk /r 来处理会导致驱动器冻结的坏扇区。坏消息是,它需要在卸载卷时运行。

你可以尝试

chkdsk /r /scan 提供 chkdsk 扫描的在线版本。由于它是在线的,因此它可能会/可能不会修复它们,但它会检测到它们。

/scan 仅限 NTFS:在卷 /forceofflinefix 仅限 NTFS 上运行在线扫描
:(必须与“/scan”一起使用)绕过所有在线修复;发现的所有缺陷都会排队进行离线修复(即“chkdsk /spotfix”)。

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