Defragmentarea discului explicată

Defragmentarea discului obișnuia să fie înconjurată de mister, cu sfatul fiind să nu atingeți niciodată mouse-ul computerului în timp ce defragmentarea rulează, făcând-o în modul sigur și pregătindu-vă pentru posibilitatea pierderii de date din cauza unei căderi ocazionale de alimentare. Mulți oameni încă se tem de defragmentare sau pur și simplu încearcă să nu se gândească la asta din cauza vechilor sfaturi care încă apar în căutările pe internet. În acest articol voi încerca să explic defragmentarea discului și toate noțiunile aferente în termeni simpli pentru a elimina orice teamă sau mit asociat cu aceasta.

Pentru a înțelege ce este defragmentarea discului, trebuie mai întâi să înțelegem cum funcționează un hard disk, ce este un sistem de fișiere și cum se întâmplă cu adevărat fragmentarea. Aceștia pot suna ca termeni foarte tehnici, dar noțiunile sunt în realitate destul de ușor de înțeles cu puține explicații și câteva ilustrații. Să le privim aici.

Cum funcționează HDD-ul tău

HDD-ul (unitatea de disc) este cea mai lentă parte a computerului, deoarece conține părți mobile – platouri rotative și capul de citire-scriere. Iată cum arată în interiorul computerului dvs.:

De fiecare dată când deschideți un fișier (sau sistemul încearcă să acceseze un fișier), CPU trimite cererea pe hard disk și capul de citire-scriere începe să se miște pentru a prelua datele solicitate. În loc să intru în detaliu să vorbim despre cum se mișcă exact capul de citire-scriere (folosind termeni precum „viteză unghiulară”, „timp de căutare” și altele), voi spune doar un fapt pe care va trebui să-l rețineți – în ceea ce privește viteza de acces la date. , partea exterioară a platoului de hard disk, denumită și partea din față a unității, este cea mai rapidă, în timp ce partea interioară, sau partea din spate a unității, este cea mai lentă.

Suprafața discului este subdivizată în sectoare și piste (vezi imaginea de mai jos). Dacă aceasta pare a fi prea multe informații de preluat, atunci nu vă faceți griji. Există două motive pentru care includ aceste informații în articolul meu - vă poate ajuta să creați o imagine în mintea dvs. care să arate cum sunt stocate datele pe hard disk și aceștia sunt, de asemenea, termeni care sunt folosiți frecvent în software-ul de defragmentare. Deci, dacă puteți depune efort suplimentar, atunci vă rugăm să citiți această parte și să încercați să înțelegeți terminologia extrem de tehnică care va urma aici.

Urmele sunt practic ca inelele anuale ale unui copac tăiat. Și sectoarele sunt ca pene dintr-o pizza, cu excepția terminologiei computerizate, un singur sector este partea din pană de pizza care aparține unei singure piese și are de obicei 512 octeți.

Diferite modele de hard disk pot avea un număr diferit de piste și sectoare. Cu toate acestea, rămâne faptul că datele stocate pe pistele exterioare de pe orice hard disk durează mai puțin timp pentru a accesa capul de citire-scriere decât datele stocate pe pistele interioare.

Ce este un sistem de fișiere?

Cu cantități uriașe de date care sunt stocate pe hard disk, trebuie să existe o modalitate de a le organiza și controla, ceea ce fac sistemele de fișiere. NTFS este sistemul de fișiere utilizat de Microsoft în sistemul de operare Windows (de la Windows NT în sus). Sistemul de fișiere menține locația fizică a fiecărui fișier de pe hard disk și face posibil ca computerul să recupereze date atunci când este solicitat. Sistemul de fișiere combină grupuri de sectoare de 512 octeți în clustere, care este cea mai mică unitate de spațiu pentru a stoca un fișier sau o parte a unui fișier. Pe hard disk-urile NTFS există de obicei 8 sectoare per cluster, ceea ce înseamnă că dimensiunea unui singur cluster este de 4096 de octeți. Aceasta este dimensiunea bucăților în care fiecare fișier este împărțit. Având în vedere că dimensiunile multor fișiere stocate pe hard disk sunt măsurate în megaocteți sau chiar gigaocteți, împărțirea acestora în bucăți de 4096 de octeți, deși este necesară din mai multe motive, oferă un potențial imens de fragmentare.

Ce este fragmentarea?

Pe un hard disk proaspăt formatat, fișierele sunt scrise într-o manieră continuă – toate clusterele aparținând unui singur fișier sunt bine stocate împreună, iar fișierul este într-o singură bucată, deoarece există mult spațiu liber pentru a scrie fiecare fișier. Și apoi începeți să utilizați computerul. Dacă nu l-ai folosi, ar rămâne ordonat și nu ar trebui să-ți faci griji cu privire la fragmentare, dar atunci nu ar fi altceva decât o decorare scumpă a camerei. Fragmentarea se întâmplă nu pentru că faci ceva greșit sau pentru că computerul tău este rău, ci ceea ce se întâmplă cu utilizarea normală a computerului. Imaginați-vă un hard disk cu fișiere stocate ordonat unul lângă altul. Acum spuneți că ștergeți un fișier de 1 megaoctet din mijlocul acestui grup bine stocat și apoi salvați un fișier de 2 megaocteți pe hard disk. Sistemul caută spațiu liber în care să scrie fișierul, găsește blocul de spațiu liber de 1 megaoctet pe care tocmai l-ați pus la dispoziție prin ștergerea fișierului vechi și începe să scrie noul fișier în el și, așa cum s-ar putea aștepta, 1 megabyte mai târziu, rămâne fără spațiu în acest loc și începe să caute următorul bloc disponibil de spațiu liber. Dacă următoarea fereastră de spațiu are o dimensiune de 1 megaoctet, atunci fișierul dvs. nou salvat este rupt în doar 2 bucăți. Dar să presupunem că următorul bloc de spațiu liber este de jumătate de megaoctet, apoi după ce a scris o parte din fișierul tău în acest loc, sistemul caută mai mult spațiu și fișierul tău este acum împărțit în mai mult de 2 bucăți. Aceasta este o explicație simplificată a modului în care are loc fragmentarea.

Pentru a vedea de ce este important pentru performanța computerului dvs., aruncați o privire la imaginea de mai jos. În stânga vedeți o reprezentare schematică a unui fișier stocat într-o singură bucată într-o singură locație. În dreapta vezi același fișier fragmentat în mai multe bucăți stocate în locații diferite de pe hard disk. Acum imaginați-vă cantitatea de muncă pe care trebuie să o facă capul de citire-scriere pentru a prelua fișierul din stânga și comparați-l cu cantitatea de muncă pe care trebuie să o facă, săriți de la loc la loc pentru a prelua fișierul din dreapta. Este evident că va dura mai mult pentru a accesa fișierul din dreapta. Cu cât fișierul este spart în mai multe bucăți și cu cât acele bucăți sunt împrăștiate mai departe pe hard disk, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru ca capul de citire-scriere să îl recupereze, ceea ce duce la o performanță mai lentă.

Pe lângă fragmentarea fișierelor în sine, există și problema fragmentării spațiului liber, care la rândul său provoacă mai multă fragmentare a fișierelor. Acest lucru se întâmplă de obicei atunci când datele sunt șterse, lăsând mici secțiuni de spațiu liber împrăștiate între fișierele rămase. Rezultatul este că, atunci când fișierele noi sunt salvate pe hard disk, sistemul le împarte în bucăți pentru a se încadra în aceste mici secțiuni de spațiu liber.

Cum funcționează defragmentarea discului

Acum că știți tot ce trebuie să știți despre hard disk-uri, sistemul de fișiere și fragmentare, vom trece la subiectul principal al acestui articol, care este defragmentarea discului. Sper că este clar de ce este necesar să vă defragmentați hard diskul. Această operațiune nu numai că ajută la repunerea bucăților de fișiere împreună, dar poate și consolida spațiul liber, astfel încât să existe blocuri mai mari de spațiu disponibile pentru a scrie fișiere noi, prevenind astfel fragmentarea ulterioară. Un defragmentator bun va include, de asemenea, un algoritm pentru plasarea inteligentă a fișierelor, care utilizează cunoștințele despre zonele de acces la date mai rapide și mai lente de pe hard disk. Să aruncăm o privire mai atentă la aceste aspecte ale defragmentării discului.

Defragmentarea fișierelor

În termeni simpli, defragmentarea fișierelor este procesul de punere la loc a bucăților de fișiere. Ceea ce fac defragmentatoarele de disc este să rescrie fișierele în blocuri adiacente de spațiu liber, asigurându-se că toate fragmentele de fișiere sunt scrise într-o ordine consecutivă. În acest fel, capul de citire-scriere al hard disk-ului trebuie să meargă într-o locație pentru a accesa fișierul solicitat, în loc să fie nevoit să adune bucăți de fișiere pe toată unitatea.

Defragmentarea spațiului liber

Defragmentarea sau consolidarea spațiului liber de pe un hard disk este una dintre cele mai eficiente tehnici de prevenire a fragmentării. Atunci când spațiul liber este în blocuri mari înconjurătoare în loc să fie împrăștiat în jurul hard diskului în secțiuni mai mici, fișierele noi care sunt scrise pe hard disk pot fi ușor plasate într-o singură bucată. Când rescriu fișiere în timpul defragmentării discului, defragmentarii încearcă să plaseze toate fișierele mai aproape unul de celălalt, astfel încât spațiul liber rămas să fie consolidat în secțiuni mai mari.

Plasarea inteligentă a fișierelor

Știind cum funcționează un hard disk și cum sunt stocate și accesate datele pe acesta, puteți înțelege mai ușor teoria din spatele plasării inteligente a fișierelor. Există, de fapt, mai multe moduri în care fișierele pot fi plasate pe un hard disk cu intenția de a îmbunătăți performanța sistemului. Diferiți defragmentare pot utiliza tehnici sau algoritmi diferiți pentru plasarea fișierelor, unii oferind o gamă de algoritmi pe care utilizatorul i-ar putea alege pentru a se potrivi cu stilul său individual de utilizare a computerului.

Defragmentatorii pot încerca să păstreze împreună fișierele care sunt accesate în mod normal împreună, cum ar fi un grup de fișiere .dll necesare la lansarea unei aplicații. Acest lucru reduce foarte mult cantitatea de lucru pe care trebuie să o facă capul de citire-scriere al HDD-ului atunci când aceste fișiere sunt solicitate. Plasarea fișierelor de sistem pe pistele exterioare rapide ale hard diskului reduce timpul necesar pentru pornirea sistemului, precum și pentru lansarea aplicațiilor. Această zonă rapidă de pe hard disk poate fi folosită și pentru a plasa fișierele cel mai frecvent accesate, îmbunătățind viteza sarcinilor de zi cu zi. În același timp, mutarea fișierelor utilizate rar în spatele unității (piele interioare mai lente) asigură că acestea sunt îndepărtate și nu ocupă spațiu liber valoros în zona rapidă.

După cum puteți vedea, defragmentarea discului nu înseamnă doar punerea împreună a fragmentelor de fișiere, ci este mult mai mult. Toate tehnicile diferite utilizate în defragmentare oferă un potențial mare de îmbunătățire a vitezei și performanței sistemului. Oamenii care proclamă că defragmentarea nu este necesară cu hard disk-urile moderne este posibil să nu fi încercat un defragmentator modern cu un motor de optimizare puternic. Oricine își folosește mult PC-ul, editează, salvează și șterge fișiere, instalează și dezinstalează software, joacă jocuri pe computer sau lucrează la proiecte școlare pe termen lung va observa cu siguranță o îmbunătățire a performanței computerului său după ce folosește pe acesta un software de defragmentare bogat în funcții. După cum se spune, a vedea înseamnă a crede. Încercați să defragmentați și să optimizați unitatea de disc pentru a vedea ce diferență poate face în performanța computerului.