Spiegazione della deframmentazione del disco

La deframmentazione del disco era circondata dal mistero con il consiglio di non toccare mai il mouse del computer mentre la deframmentazione è in esecuzione, di farlo in modalità provvisoria e di prepararsi alla possibilità di perdita di dati a causa di un'interruzione di corrente occasionale. Molte persone temono ancora la deframmentazione o semplicemente cercano di non pensarci a causa dei vecchi consigli che continuano a emergere nelle ricerche su Internet. In questo articolo cercherò di spiegare la deframmentazione del disco e tutte le nozioni correlate in termini semplici per eliminare ogni paura o mito ad essa associato.

Per capire cos'è la deframmentazione del disco, è necessario prima capire come funziona un disco rigido, cos'è un file system e come avviene realmente la frammentazione. Questi possono sembrare termini molto tecnici, ma in realtà le nozioni sono abbastanza facili da comprendere con una piccola spiegazione e alcune illustrazioni. Diamo un'occhiata a loro qui.

Come funziona il tuo HDD

Il tuo HDD (disco rigido) è la parte più lenta del tuo computer, perché contiene parti mobili: piatti rotanti e la testina di lettura-scrittura. Ecco come appare all'interno del tuo computer:

Ogni volta che apri un file (o il sistema tenta di accedere a un file), la CPU invia la richiesta al tuo disco rigido e la testina di lettura-scrittura inizia a muoversi per recuperare i dati richiesti. Invece di entrare nei dettagli parlando di come si muove esattamente la testina di lettura-scrittura (usando termini come "velocità angolare", "ricerca del tempo" e simili), mi limiterò a dichiarare un fatto che dovrai ricordare: in termini di velocità di accesso ai dati , la parte esterna del piatto del disco rigido, detta anche parte anteriore dell'unità, è la più veloce, mentre la parte interna, o parte posteriore dell'unità, è la più lenta.

La superficie del disco è suddivisa in settori e tracce (vedi immagine sotto). Se ti sembrano troppe informazioni da accettare, non preoccuparti. Ci sono due ragioni per cui includo queste informazioni nel mio articolo: può aiutare a creare un'immagine nella tua mente che mostra come i dati vengono archiviati sul tuo disco rigido e questi sono anche termini usati frequentemente nei software di deframmentazione. Quindi, se puoi fare lo sforzo extra, allora per favore leggi questa parte e cerca di capire la terminologia estremamente tecnica che seguirà qui.

Le tracce sono fondamentalmente come gli anelli annuali su un albero tagliato. E i settori sono come i cunei in una pizza, tranne che nella terminologia informatica un singolo settore è la parte del cuneo della pizza che appartiene a una singola traccia e di solito ha una dimensione di 512 byte.

Diversi modelli di disco rigido possono avere un numero diverso di tracce e settori. Tuttavia, resta il fatto che i dati memorizzati sulle tracce esterne su qualsiasi disco rigido richiedono meno tempo per l'accesso della testina di lettura-scrittura rispetto ai dati memorizzati sulle tracce interne.

Che cos'è un file system?

Con enormi quantità di dati archiviati sul disco rigido, deve esserci un modo per organizzarli e controllarli, che è ciò che fanno i file system. NTFS è il file system utilizzato da Microsoft nel sistema operativo Windows (da Windows NT in poi). Il file system mantiene la posizione fisica di ciascun file sul disco rigido e consente al computer di recuperare i dati quando richiesto. Il file system combina gruppi di settori da 512 byte in cluster, che è l'unità di spazio più piccola per archiviare un file o parte di un file. Sui dischi rigidi NTFS ci sono in genere 8 settori per cluster, il che significa che la dimensione di un singolo cluster è 4096 byte. Questa è la dimensione dei pezzi in cui viene diviso ogni file. Considerando che le dimensioni di molti file archiviati sul disco rigido sono misurate in megabyte o addirittura gigabyte, dividerli in parti da 4096 byte, sebbene necessario per una serie di motivi, offre un enorme potenziale di frammentazione.

Cos'è la frammentazione?

Su un disco rigido appena formattato i file vengono scritti in modo continuo: tutti i cluster appartenenti a un singolo file sono archiviati ordinatamente insieme e il file è tutto in un unico pezzo, poiché c'è molto spazio libero per scrivere ogni file. E poi inizi a usare il tuo PC. Se non lo utilizzassi, rimarrebbe ben organizzato e non dovresti preoccuparti della frammentazione, ma poi non sarebbe altro che una costosa decorazione della stanza. La frammentazione non avviene perché fai qualcosa di sbagliato o perché il tuo PC è cattivo, è ciò che accade con il normale utilizzo del PC. Immagina un disco rigido con file archiviati ordinatamente uno accanto all'altro. Ora supponiamo di eliminare un file da 1 megabyte dal centro di questo gruppo ben archiviato e quindi salvare un file da 2 megabyte sul disco rigido. Il tuo sistema cerca spazio libero in cui scrivere il file, trova il blocco di 1 megabyte di spazio libero che hai appena reso disponibile eliminando il vecchio file e inizia a scrivervi il nuovo file e, come ci si aspetterebbe, 1 megabyte in seguito esaurisce lo spazio in questo punto e inizia a cercare il successivo blocco di spazio libero disponibile. Se la finestra di spazio successiva ha una dimensione di 1 megabyte, il file appena salvato viene suddiviso in 2 soli pezzi. Ma supponiamo che il prossimo blocco di spazio libero sia mezzo megabyte, quindi dopo aver scritto parte del tuo file in questo punto, il sistema cerca più spazio e il tuo file è ora suddiviso in più di 2 pezzi. Questa è una spiegazione semplificata di come avviene la frammentazione.

Per capire perché è importante per le prestazioni del tuo PC, dai un'occhiata all'immagine qui sotto. Sulla sinistra vedi una rappresentazione schematica di un file archiviato tutto in un unico pezzo in un'unica posizione. Sulla destra vedi lo stesso file frammentato in più pezzi archiviati in posizioni diverse sul disco rigido. Ora immagina la quantità di lavoro che la testina di lettura-scrittura deve fare per recuperare il file a sinistra e confrontalo con la quantità di lavoro che deve svolgere saltando da un punto all'altro per recuperare il file sulla destra. È ovvio che ci vorrà più tempo per accedere al file a destra. Più sono i pezzi in cui il file viene suddiviso, e più questi pezzi sono sparsi sul disco rigido, più tempo impiega la testina di lettura-scrittura per recuperarlo, il che si traduce in prestazioni più lente.

Oltre alla stessa frammentazione dei file, c'è il problema della frammentazione dello spazio libero, che a sua volta provoca una maggiore frammentazione dei file. Questo di solito si verifica quando i dati vengono eliminati lasciando piccole sezioni di spazio libero sparse tra i file rimanenti. Il risultato è che quando i nuovi file vengono salvati sul disco rigido, il sistema li suddivide in pezzi per adattarsi a queste piccole sezioni di spazio libero.

Come funziona la deframmentazione del disco

Ora che sai tutto ciò che devi sapere su dischi rigidi, file system e frammentazione, passeremo all'argomento principale di questo articolo, che è la deframmentazione del disco. Spero sia chiaro il motivo per cui è necessario deframmentare il disco rigido. Questa operazione non solo aiuta a rimettere insieme le parti dei file, ma può anche consolidare lo spazio libero in modo che ci siano blocchi di spazio più grandi disponibili per scrivere nuovi file, prevenendo così un'ulteriore frammentazione. Un buon deframmentatore includerà anche un algoritmo per il posizionamento intelligente dei file che utilizza la conoscenza di zone di accesso ai dati sempre più lente sul disco rigido. Diamo un'occhiata più da vicino a questi aspetti della deframmentazione del disco.

Deframmentazione file

In parole povere, la deframmentazione dei file è il processo di ricomposizione di parti di file. Quello che fanno i deframmentatori del disco è riscrivere i file in blocchi contigui di spazio libero assicurandosi che tutti i frammenti di file siano scritti in un ordine consecutivo. In questo modo la testina di lettura-scrittura del disco rigido deve andare in una posizione per accedere al file richiesto invece di dover raccogliere pezzi di file su tutto il disco.

Deframmentazione dello spazio libero

La deframmentazione, o consolidamento, dello spazio libero su un disco rigido è una delle tecniche di prevenzione della frammentazione più efficaci. Quando lo spazio libero è in grandi blocchi contigui invece di sparpagliarsi sul disco rigido in sezioni più piccole, i nuovi file che vengono scritti sul disco rigido possono essere facilmente inseriti in un unico pezzo. Quando si riscrivono i file durante la deframmentazione del disco, i deframmentatori tentano di posizionare tutti i file più vicini in modo che lo spazio libero rimanente venga consolidato in sezioni più grandi.

Posizionamento intelligente dei file

Sapendo come funziona un disco rigido e come i dati vengono archiviati e accessibili su di esso, puoi comprendere più facilmente la teoria alla base del posizionamento intelligente dei file. In realtà ci sono più di alcuni modi in cui i file possono essere posizionati su un disco rigido con l'intento di migliorare le prestazioni del sistema. Diversi deframmentatori possono utilizzare tecniche o algoritmi diversi per posizionare i file, alcuni offrono una scelta di algoritmi che un utente può scegliere per adattarsi al proprio stile di utilizzo del PC individuale.

I deframmentatori possono tentare di tenere insieme i file a cui si accede normalmente, ad esempio un gruppo di file .dll necessari all'avvio di un'applicazione. Ciò riduce notevolmente la quantità di lavoro che la testina di lettura-scrittura dell'HDD deve svolgere quando questi file vengono richiesti. L'inserimento dei file di sistema nelle veloci tracce esterne del disco rigido riduce il tempo necessario per l'avvio del sistema e per l'avvio delle applicazioni. Questa zona veloce sul disco rigido può essere utilizzata anche per posizionare i file a cui si accede più di frequente, migliorando la velocità delle attività quotidiane. Allo stesso tempo, lo spostamento dei file usati raramente sul retro dell'unità (le tracce interne più lente) assicura che siano fuori mano e non occupino spazio libero prezioso nella zona veloce.

Come puoi vedere, la deframmentazione del disco non sta solo mettendo insieme frammenti di file, c'è molto di più. Tutte le varie tecniche utilizzate nei deframmentatori offrono un grande potenziale per il miglioramento della velocità e delle prestazioni del sistema. Le persone che affermano che la deframmentazione non è necessaria con i moderni dischi rigidi potrebbero non aver provato un moderno deframmentatore con un potente motore di ottimizzazione. Chiunque utilizzi molto il proprio PC, modificando, salvando ed eliminando file, installando e disinstallando software, giocando a giochi per computer o lavorando su progetti scolastici a lungo termine noterà sicuramente un miglioramento delle prestazioni del proprio computer dopo aver utilizzato un software di deframmentazione ricco di funzionalità su di esso. Come si suol dire, vedere per credere. Prova a deframmentare e ottimizzare il tuo disco rigido per vedere quale differenza può fare nelle prestazioni del tuo PC.