Что такое фрагментация и дефрагментация

Вы хотите понять, что такое фрагментация и дефрагментация? Тогда вы попали по адресу, так как сегодня мы разберемся, что именно означают эти термины. А когда требуется фрагментация и дефрагментация.

На заре компьютеров у нас были уже древние носители информации, такие как магнитные ленты, перфокарты, перфоленты, магнитные дискеты и некоторые другие. У них было очень мало памяти и скорости. Кроме того, они были ненадежны, так как легко могли быть повреждены. Эти проблемы мешали компьютерной индустрии внедрять новые технологии хранения данных. В результате появились легендарные вращающиеся диски, которые использовали магниты для хранения и извлечения данных. Общим для всех этих типов хранилищ было то, что для чтения части конкретной информации необходимо было последовательно прочитать весь носитель.

Они были значительно быстрее, чем вышеупомянутые древние носители данных, но имели свои особенности. Одна из проблем с магнитными жесткими дисками называлась фрагментацией.

Содержание[ Спрятать ]

• Что такое фрагментация и дефрагментация?
• Что такое Фрагментация?
• Причина фрагментации
• Каковы потенциальные проблемы, возникающие в результате фрагментации?
• Как обнаружить фрагментированный диск?
• Как решить проблему?
• Что такое дефрагментация?
• Твердотельный накопитель и фрагментация
• Вывод

Что такое фрагментация и дефрагментация?

Возможно, вы слышали термины фрагментация и дефрагментация. Вы когда-нибудь задумывались, что они означают? Или как система выполняет эти операции? Давайте узнаем все об этих терминах.

Что такое Фрагментация?

Важно, чтобы мы узнали, как работает жесткий диск, прежде чем исследовать мир фрагментации. Жесткий диск состоит из нескольких частей, но нам нужно знать только две основные части. блюдо , это точно так же, как вы можете себе представить металлическую пластину, но достаточно маленькую, чтобы поместиться на диске.

Есть пара металлических дисков с микроскопическим слоем магнитного материала, и эти металлические диски хранят все наши данные. Этот диск вращается с очень высокой скоростью, но обычно с постоянной скоростью 5400 об/мин. RPM (оборотов в минуту) или 7200 об/мин.

Чем выше скорость вращения вращающегося диска, тем быстрее время чтения/записи данных. Второй — это компонент, называемый головкой чтения/записи диска или просто вращающейся головкой, которая размещается на этих дисках, эта головка улавливает и вносит изменения в магнитные сигналы, поступающие от пластины. Данные хранятся небольшими порциями, называемыми секторами.

Таким образом, каждый раз, когда обрабатывается новая задача или файл, создаются новые сектора памяти. Однако, чтобы более эффективно использовать дисковое пространство, система пытается заполнить ранее неиспользуемый сектор или сектора. Отсюда основная проблема фрагментации. Поскольку данные хранятся фрагментами по всему жесткому диску, каждый раз, когда нам нужно получить доступ к определенным данным, система должна пройти через все эти фрагменты, и это делает весь процесс, а также систему в целом чрезвычайно медленными. .

Что такое фрагментация вне компьютерного мира? Фрагменты — это небольшие части чего-то, которые при соединении образуют единое целое. Это то же самое понятие, которое используется здесь. Система хранит несколько файлов. Каждый из этих файлов открывается, добавляется, сохраняется и снова сохраняется. Когда размер файла больше, чем он был до того, как система извлекла файл для редактирования, возникает необходимость в фрагментации. Файл разбивается на части, и части хранятся в разных местах области хранения. Эти части также называются «фрагментами». Таблица размещения файлов (FAT) используются для отслеживания местоположения различных фрагментов в хранилище.

Это не видно вам, пользователю. Независимо от того, как файл хранится, вы увидите весь файл в том месте, где вы сохранили его в вашей системе. Но на жестком диске все совсем по-другому. Различные фрагменты файла разбросаны по устройству хранения. Когда пользователь нажимает на файл, чтобы открыть его снова, жесткий диск быстро собирает все фрагменты, поэтому он представляется вам как единое целое.

Читайте также: Что такое инструменты администрирования в Windows 10?

Подходящей аналогией для понимания фрагментации может быть карточная игра. Предположим, что вам нужна целая колода карт для игры. Если карты разбросаны по локации, вам придется собирать их из разных частей, чтобы получилась целая колода. Разбросанные карты можно рассматривать как фрагменты файла. Сбор карт аналогичен жесткому диску, собирающему фрагменты при извлечении файла.

Причина фрагментации

Теперь, когда у нас есть некоторая ясность в отношении фрагментации, давайте разберемся, почему происходит фрагментация. Структура файловой системы является основной причиной фрагментации. Допустим, файл удален пользователем. Теперь место, которое он занимал, свободно. Однако этого пространства может быть недостаточно для размещения нового файла целиком. В этом случае новый файл фрагментируется, а части сохраняются в разных местах, где есть свободное место. Иногда файловая система резервирует для файла больше места, чем необходимо, оставляя места в хранилище.

Есть операционные системы, которые хранят файлы без реализации фрагментации. Однако в Windows фрагментация — это способ хранения файлов.

Каковы потенциальные проблемы, возникающие в результате фрагментации?

Когда файлы хранятся в организованном порядке, жесткому диску требуется меньше времени для извлечения файла. Если файлы хранятся фрагментарно, жесткий диск должен занимать больше места при извлечении файла. В конце концов, поскольку все больше и больше файлов хранятся в виде фрагментов, ваша система будет работать медленнее из-за времени, необходимого для выбора и сборки различных фрагментов во время поиска.

Подходящая аналогия для понимания этого — рассмотрим библиотеку, известную паршивым обслуживанием. Библиотекарь не возвращает возвращенные книги на соответствующие полки. Вместо этого они кладут книги на ближайшую к столу полку. Хотя кажется, что при таком хранении книг экономится много времени, реальная проблема возникает, когда покупатель хочет взять одну из этих книг. Библиотекарю потребуется много времени на поиск среди книг, хранящихся в случайном порядке.

Вот почему фрагментацию называют «необходимым злом». Так хранить файлы быстрее, но в конечном итоге это замедляет работу системы.

Как обнаружить фрагментированный диск?

Слишком большая фрагментация влияет на производительность вашей системы. Таким образом, легко определить, фрагментирован ли ваш диск, если вы наблюдаете падение производительности. Время, необходимое для открытия и сохранения ваших файлов, очевидно, увеличилось. Иногда тормозят и другие приложения. Со временем ваша система будет долго загружаться.

Помимо очевидных проблем, которые вызывает фрагментация, существуют и другие серьезные проблемы. Одним из примеров является снижение производительности вашего Антивирусное приложение . Антивирусное приложение создано для сканирования всех файлов на жестком диске. Если большинство ваших файлов хранятся в виде фрагментов, приложению потребуется много времени для проверки ваших файлов.

Резервное копирование данных также страдает. Это занимает больше времени, чем ожидалось. Когда проблема достигает своего пика, ваша система может зависнуть или выйти из строя без предупреждения. Иногда он не может загрузиться.

Чтобы справиться с этими проблемами, важно контролировать фрагментацию. В противном случае эффективность вашей системы серьезно пострадает.

Как решить проблему?

Хотя фрагментация неизбежна, с ней необходимо бороться, чтобы ваша система работала. Чтобы решить эту проблему, необходимо выполнить еще один процесс, называемый дефрагментацией. Что такое дефрагментация? Как выполнить дефрагментацию?

Что такое дефрагментация?

По сути, жесткий диск похож на картотеку нашего компьютера, и все необходимые файлы на нем разбросаны и неорганизованы в этой картотеке. Таким образом, каждый раз, когда приходит новый проект, мы будем тратить много времени на поиск необходимых файлов, тогда как если бы у нас был органайзер для организации этих файлов в алфавитном порядке, нам было бы намного проще найти нужные файлы быстро и легко.

Дефрагментация собирает все фрагментированные части файла и сохраняет их в смежных местах хранения. Проще говоря, это обратная сторона фрагментации. Это невозможно сделать вручную. Вы должны использовать инструменты, предназначенные для этой цели. Это действительно трудоемкий процесс. Но необходимо улучшить производительность вашей системы.

Так происходит процесс дефрагментации диска, алгоритм хранения, встроенный в операционную систему, должен делать автоматически. Во время дефрагментации система объединяет все разрозненные данные в узкие сектора, перемещая блоки данных, чтобы объединить все разрозненные части в единый поток данных.

После дефрагментации можно испытать значительное увеличение скорости, например более высокая производительность ПК , более короткое время загрузки и гораздо менее частые зависания. Обратите внимание, что дефрагментация — очень трудоемкий процесс, так как весь диск должен быть прочитан и организован посекторно.

Большинство современных операционных систем поставляются со встроенным процессом дефрагментации. Однако в предыдущей версии Windows это было не так, а если и было, алгоритм был недостаточно эффективен, чтобы полностью устранить основные проблемы.

Так появилось программное обеспечение для дефрагментации. Во время копирования или перемещения файлов мы можем видеть операцию чтения и записи из-за того, что индикатор выполнения четко отображает процесс. Однако большинство процессов чтения/записи, выполняемых операционной системой, невидимы. Таким образом, пользователи не могут уследить за этим и систематически дефрагментировать свои жесткие диски.

Читайте также: В чем разница между перезагрузкой и перезапуском?

В результате операционная система Windows поставлялась с предварительно загруженным инструментом дефрагментации по умолчанию, однако из-за отсутствия эффективных технологий различные сторонние разработчики программного обеспечения запустили свой собственный вариант для решения проблемы фрагментации.

Есть также некоторые сторонние инструменты, которые выполняют работу даже лучше, чем встроенный инструмент Windows. Некоторые из лучших бесплатных инструментов для дефрагментации перечислены ниже:

• дефрагментатор
• Умная дефрагментация
• Дефрагментация диска Auslogics
• Пуран Дефрагментация
• Ускорение диска

Одним из лучших инструментов для этого является ‘ дефрагментатор ’. Вы можете установить расписание, и инструмент автоматически выполнит дефрагментацию в соответствии с установленным расписанием. Вы можете выбрать определенные файлы и папки для включения. Или вы также можете исключить определенные данные. Имеет портативную версию. Он выполняет полезные операции, такие как перемещение малоиспользуемых фрагментов в конец диска для расширения доступа к диску и очистка корзины перед дефрагментацией.

Большинство инструментов имеют более или менее похожий интерфейс. Метод использования инструмента довольно понятен. Пользователь выбирает, какой диск он хочет дефрагментировать, и нажимает кнопку, чтобы начать процесс. Ожидайте, что процесс займет не менее часа или около того. Рекомендуется делать это ежегодно или хотя бы раз в 2-3 года, в зависимости от использования. Поскольку эти инструменты в любом случае просты и бесплатны, почему бы не использовать их, чтобы поддерживать стабильную эффективность вашей системы?

Твердотельный накопитель и фрагментация

Твердотельные накопители (SSD) — это новейшая технология хранения данных, которая стала распространенной в большинстве потребительских устройств, таких как смартфоны, планшеты, ноутбуки, компьютеры и т. д. Твердотельные накопители изготавливаются с использованием флэш-памяти, которая является точной технология памяти, используемая в наших флэш-накопителях или флэш-накопителях.

Если вы используете систему с твердотельным жестким диском, следует ли выполнять дефрагментацию? Ан SSD отличается от жесткого диска тем, что все его части статичны. Если нет движущихся частей, на сбор различных фрагментов файла тратится немного времени. Таким образом, доступ к файлу в этом случае происходит быстрее.

Однако, поскольку файловая система осталась прежней, фрагментация происходит и в системах с SSD. Но, к счастью, на производительность почти не влияет, поэтому дефрагментацию выполнять не нужно.

Выполнение дефрагментации на SSD может быть даже вредным. Твердотельный жесткий диск допускает фиксированное конечное число операций записи. Повторное выполнение дефрагментации потребует перемещения файлов из их текущего местоположения и записи их в новое место. Это может привести к преждевременному износу SSD.

Таким образом, выполнение дефрагментации ваших твердотельных накопителей будет иметь разрушительные последствия. На самом деле, многие системы отключают опцию дефрагментации, если у них есть SSD. Другие системы выдадут предупреждение, чтобы вы знали о последствиях.

Рекомендуемые: Проверьте, является ли ваш диск SSD или HDD в Windows 10

Вывод

Что ж, мы уверены, что теперь вы гораздо лучше поняли концепцию фрагментации и дефрагментации.

Несколько советов, о которых следует помнить:

1. Поскольку дефрагментация дисков — это дорогостоящий процесс с точки зрения использования жесткого диска, лучше ограничить его выполнением только по мере необходимости.

2. Не просто ограничение дефрагментации накопителей, а при работе с твердотельными накопителями не нужно выполнять дефрагментацию по двум причинам,

• Во-первых, твердотельные накопители по умолчанию имеют очень высокую скорость чтения-записи, поэтому незначительная фрагментация не имеет большого значения для скорости.
• Во-вторых, твердотельные накопители также имеют ограниченные циклы чтения-записи, поэтому лучше избегать этой дефрагментации на твердотельных накопителях, чтобы избежать использования этих циклов.

3. Дефрагментация — это простой процесс организации всех битов файлов, которые были потеряны из-за добавления и удаления файлов на жестких дисках.

Элон — технический писатель в Cyber ​​S. Он пишет практические руководства уже около 6 лет и затронул множество тем. Он любит освещать темы, связанные с Windows, Android, а также последние хитрости и советы.