Фрагментированные файлы что это такое

При дефрагментации томов файловой системы NTFS допускается дефрагментация виртуального кластера за пределами размера файла.

Сведение к минимуму взаимодействий между дефрагментацией и теневым копированием

По возможности перемещайте данные блоками, выровненными относительно друг друга, с шагом в 16 килобайт (КБ). Это снижает затраты на копирование при записи при включении теневого копирования, поскольку пространство для теневого копирования увеличивается, а производительность снижается при выполнении следующих условий:

• Размер блока запроса на перемещение меньше или равен 16 КБ.
• Дельта перемещения не увеличивается на 16 КБ.

Дельта перемещения — это количество байтов между началом исходного блока и началом целевого блока. Другими словами, блок, начинающийся со смещения X (на диске), можно переместить на начальное смещение Y, если абсолютное значение X минус Y четно кратно 16 КБ. Таким образом, при наличии кластеров размером 4 КБ переход от кластера 3 к кластеру 27 будет оптимальным, а переход от кластера 18 к кластеру 24 — нет. Обратите внимание, что mod(3,4) = 3 = mod(27,4).Мод 4 выбран потому, что четыре кластера по 4 КБ каждый эквивалентны 16 КБ. Таким образом, том, отформатированный под размер кластера 16 КБ, приведет к оптимизации всех перемещаемых файлов.

Дополнительную информацию о теневых копиях см. в разделе Служба теневого копирования томов.

Файлы, потоки и типы потоков, поддерживаемые для дефрагментации

Хотя большинство файлов можно перемещать с помощью управляющего кода FSCTL_MOVE_FILE, перемещать можно не все. Ниже приведен список файлов, потоков и типов потоков (также называемых кодами типов атрибутов), поддерживаемых FSCTL_MOVE_FILE. Другие файлы, потоки и типы потоков не поддерживаются FSCTL_MOVE_FILE.

Типы потоков, поддерживаемые для любого файла или каталога.

• ::$ДАННЫЕ
• ::$ATTRIBUTE_LIST
• ::$REPARSE_POINT
• ::$EA
• ::$LOGGED_UTILITY_STREAM

**Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003 и Windows XP: **::$EA и ::$LOGGED_UTILITY_STREAM не поддерживаются до Windows 8 и Windows Server 2012

Типы потоков, поддерживаемые для любого каталога.

Ниже приведены системные файлы, потоки и типы потоков, поддерживаемые FSCTL_MOVE_FILE в формате "имя_файла:имя_потока:$имя_типа".< /p>

Почему происходит фрагментация, как это помогает и разумна ли дефрагментация SSD

Тим Фишер имеет более чем 30-летний опыт работы в сфере технологий. Он пишет о технологиях более двух десятилетий и является вице-президентом и генеральным директором Lifewire.

В этой статье

Перейти к разделу

Фрагментация происходит на жестком диске, модуле памяти или другом носителе, когда данные физически записаны на диск недостаточно плотно. Эти фрагментированные отдельные фрагменты данных обычно называются фрагментами.

дефрагментация – это процесс не-фрагментации или объединения фрагментированных файлов таким образом, чтобы они располагались ближе физически на диске или другом носителе, потенциально ускорение доступа диска к файлу.

Что такое фрагменты файлов?

Фрагменты, как вы только что прочитали, — это просто фрагменты файлов, не расположенные рядом друг с другом на диске. Об этом может показаться странным, и вы ничего не заметите, но это правда.

Например, когда вы создаете новый файл Microsoft Word, вы видите весь файл в одном месте, например на рабочем столе или в папке «Документы». Вы можете открыть его, отредактировать, удалить, переименовать и так далее. С вашей точки зрения, все это происходит в одном месте, но на самом деле, по крайней мере, физически на диске, это часто не так.

Вместо этого ваш жесткий диск, вероятно, сохраняет части файла в одной области устройства хранения, в то время как остальная часть находится где-то еще на устройстве, потенциально далеко. относительно, конечно. Когда вы открываете файл, ваш жесткий диск быстро собирает все части воедино, чтобы их можно было использовать в остальной части вашей компьютерной системы.

Когда диску необходимо считывать фрагменты данных из нескольких разных областей на диске, он не может получить доступ ко всем данным так же быстро, как если бы все они были записаны вместе в одну и ту же область диска.

Фрагментация: аналогия

В качестве аналогии представьте, что вы хотите сыграть в карточную игру, для которой требуется целая колода карт. Прежде чем вы сможете играть в игру, вам нужно достать колоду из любого места, где бы она ни находилась.

Если карты разбросаны по всей комнате, время, необходимое для того, чтобы собрать их вместе и расставить по порядку, будет намного больше, чем если бы они лежали на столе в красивом порядке.

Колоду карт, разбросанную по всей комнате, можно рассматривать как фрагментированную колоду карт, очень похожую на фрагментированные данные на жестком диске, которые при сборе (дефрагментации) могут равняться файлу, который вы хотите открыть, или процесс из определенной программы, который необходимо запустить.

Почему происходит фрагментация?

Фрагменты возникают, когда файловая система допускает образование промежутков между различными частями файла. Если вы хоть что-то знаете о файловых системах в целом, вы, возможно, уже догадались, что файловая система была виновником этой фрагментации, но почему?

Иногда фрагментация происходит из-за того, что файловая система зарезервировала слишком много места для файла при его первом создании и поэтому оставила вокруг него открытые области.

Ранее удаленные файлы также являются еще одной причиной, по которой файловая система фрагментирует данные при записи. Когда файл удаляется, его ранее занятое пространство теперь открыто для сохранения новых файлов. Как вы можете себе представить, если это открытое пространство недостаточно велико, чтобы вместить весь размер нового файла, то там может быть сохранена только его часть. Остальные должны быть размещены в другом месте, надеюсь поблизости, но не всегда.

Наличие некоторых фрагментов файла в одном месте, а других в другом месте, потребует от жесткого диска просмотра промежутков или пробелов, занятых другими файлами, до тех пор, пока он не соберет все необходимые фрагменты, чтобы собрать файл для дальнейшего использования. вы.

Этот метод хранения данных является абсолютно нормальным и, скорее всего, никогда не изменится. В качестве альтернативы файловая система могла бы постоянно перетасовывать все существующие данные на диске каждый раз при изменении файла, что замедлило бы процесс записи данных и замедлило бы все остальное.

Итак, несмотря на то, что факт фрагментации, который немного замедляет работу компьютера, вызывает разочарование, вы можете считать ее "необходимым злом" в некотором смысле – эта небольшая проблема вместо много больший.

Дефрагментация в помощь!

Как вы уже знаете из всех обсуждений, к файлам на устройстве хранения можно получить доступ намного быстрее, по крайней мере, на традиционном жестком диске, когда составляющие их части расположены близко друг к другу.

Со временем, по мере того как происходит все большая и большая фрагментация, может наблюдаться измеримое и даже заметное замедление. Вы можете воспринимать это как общую медлительность компьютера, но, предполагая, что произошла чрезмерная фрагментация, большая часть этой медлительности может быть связана со временем, которое требуется вашему жесткому диску для доступа к файлу за файлом, каждый в любом количестве различных физических мест на диске.< /p>

Таким образом, иногда дефрагментация или процесс обращения фрагментации (т. е. сближение всех частей вместе) является задачей обслуживания умного компьютера. Обычно это просто называется дефрагментацией.

Процесс дефрагментации нельзя выполнять вручную. Как мы уже упоминали, ваш опыт работы с вашими файлами согласован, поэтому с вашей стороны не требуется переупорядочивать. Фрагментация — это не просто беспорядочная коллекция файлов и папок.

Специальный инструмент для дефрагментации — это то, что вам нужно. Одним из таких дефрагментаторов является Disk Defragmenter, который бесплатно входит в состав операционной системы Windows. Тем не менее, существует множество сторонних инструментов, лучшие из которых значительно лучше справляются с процессом дефрагментации, чем встроенный инструмент Microsoft.

См. наш Список бесплатных программ для дефрагментации, где можно найти полные обновленные обзоры лучших программ. Defraggler — наш любимый инструмент.

Дефрагментация довольно проста, и все эти инструменты имеют похожий интерфейс. По большей части вы просто выбираете диск, который хотите дефрагментировать, и выбираете «Дефрагментация» или «Дефрагментация». Время, необходимое для дефрагментации диска, в основном зависит от размера диска и уровня фрагментации, но для большинства современных компьютеров и больших жестких дисков полная дефрагментация занимает час или больше.

Стоит ли дефрагментировать твердотельный жесткий диск?

Нет, на самом деле не следует дефрагментировать твердотельный жесткий диск (SSD). По большей части дефрагментация SSD — пустая трата времени. Мало того, это сократит общий срок службы накопителя.

Твердотельный накопитель — это жесткий диск без движущихся частей. Твердотельные накопители — это расширенные версии хранилищ, используемых на флэш-накопителях и цифровых камерах.

Как вы, возможно, уже догадались, если на диске нет движущихся частей, и поэтому ничто не занимает время, пока он перемещается, собирая вместе все фрагменты файла, то доступ к этим фрагментам можно получить одновременно. .

При всем при этом да, фрагментация на твердотельных накопителях действительно происходит, потому что в основном виновата файловая система. Однако, поскольку на производительность это не влияет так сильно, как на не-SSD, вам действительно не нужно их дефрагментировать.

Еще одна причина, по которой в этом нет необходимости, заключается в том, что их не следует дефрагментировать! Это приведет к тому, что они выйдут из строя быстрее, чем в противном случае. Вот почему:

Твердотельные накопители допускают ограниченное количество операций записи (т. е. размещение информации на диске). Каждый раз, когда на жестком диске запускается дефрагментация, она должна перемещать файлы из одного места в другое, каждый раз записывая файл в новое место. Это означает, что на SSD будет выполняться постоянная запись снова и снова по мере выполнения процесса дефрагментации.

Больше письма = больше износа = раньше смерть.

Поэтому без сомнений не выполняйте дефрагментацию SSD. Это не только бесполезно, но и в конечном счете вредно. Многие инструменты дефрагментации на самом деле даже не дадут вам возможность дефрагментировать твердотельные накопители, а если и сделают, то предупредят вас с предупреждением о том, что это не рекомендуется.

Для ясности: выполните дефрагментацию своих обычных, старомодных, "вращающихся" жестких дисков.

Подробнее о дефрагментации

При дефрагментации жесткого диска ссылка на файл не перемещается, а перемещается только его физическое местоположение. Другими словами, документ Microsoft Word на вашем рабочем столе не покинет это место, когда вы его дефрагментируете. Это верно для всех фрагментированных файлов в любой папке.

Вы не должны думать, что вам нужно регулярно дефрагментировать жесткие диски. Однако, как и все остальное, это, конечно, будет зависеть от использования вашего компьютера, размера жесткого диска и отдельных файлов, а также количества файлов на устройстве.

Если вы решите выполнить дефрагментацию, просто помните, что это абсолютно безопасно и нет абсолютно никаких причин тратить деньги на программу для ее выполнения: существует много очень хороших бесплатных инструментов для дефрагментации. !

Фрагментация заставляет ваш жесткий диск выполнять дополнительную работу, которая может замедлить работу вашего компьютера. Съемные устройства хранения, такие как флэш-накопители USB, также могут быть фрагментированы. Дефрагментация диска в Windows переупорядочивает фрагментированные данные, чтобы ваши диски и диски могли работать более эффективно. Дефрагментация диска запускается по расписанию, но вы также можете анализировать и дефрагментировать свои диски и диски вручную. Для этого выполните следующие действия:

Для дефрагментации жесткого диска

Откройте дефрагментацию диска, нажав кнопку «Пуск» . В поле поиска введите Дефрагментация диска, а затем в списке результатов нажмите Дефрагментация диска.

В разделе Текущее состояние выберите диск, который нужно дефрагментировать.

Чтобы определить, нужно ли дефрагментировать диск, нажмите Анализировать диск. Если вам будет предложено ввести пароль администратора или подтверждение, введите пароль или предоставьте подтверждение.

После того как Windows завершит анализ диска, вы сможете проверить процент фрагментации диска в столбце «Последний запуск». Если число превышает 10 %, необходимо выполнить дефрагментацию диска.

Нажмите Дефрагментировать диск. Если вам будет предложено ввести пароль администратора или подтверждение, введите пароль или предоставьте подтверждение.

Для завершения дефрагментации диска может потребоваться от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от размера и степени фрагментации жесткого диска. Вы по-прежнему можете пользоваться своим компьютером во время процесса дефрагментации.

Если диск уже используется исключительно другой программой или отформатирован с использованием файловой системы, отличной от файловой системы NTFS, FAT или FAT32, его невозможно дефрагментировать.

Сетевые расположения не могут быть дефрагментированы.

Если диск, который вы ожидаете увидеть в разделе Текущее состояние, не отображается там, возможно, он содержит ошибку. Попробуйте сначала восстановить диск, а затем вернитесь к дефрагментации диска, чтобы повторить попытку.

Фрагментация. Снижая производительность компьютера и делая ваши файлы менее пригодными для восстановления, фрагментация может стать вашим злейшим врагом, когда дело доходит до восстановления потерянных данных. Почему это происходит, что можно сделать для восстановления фрагментированных файлов и как вообще избежать фрагментации? Прочтите, чтобы узнать.

Фрагментация

Допустим, вы сохраняете файл на жестком диске. Если ваш жесткий диск пуст или почти пуст, операционная система выделит на диске непрерывный блок секторов и сохранит файл в этом блоке… ну, постоянно. Но что произойдет, если вы ранее записывали на этот жесткий диск, добавляя и удаляя данные? Рано или поздно (в зависимости от используемой файловой системы, размера жесткого диска и используемой операционной системы) на вашем жестком диске не останется достаточно длинных фрагментов свободного дискового пространства для размещения больших файлов. Такая ситуация очень распространена, и практически любая операционная система (в том числе встроенная в портативные устройства) может с ней справиться.

При записи нового файла операционная система пытается найти непрерывный кусок свободного места на диске, пытаясь сохранить файл непрерывным образом. Однако, если файл больше, чем любой из доступных фрагментов свободного пространства, или если файл увеличивается позже (например, вы записываете видео), может просто не быть единого непрерывного фрагмента, достаточно большого, чтобы поместиться в файл без разделения. его на более мелкие фрагменты. Затем каждый из меньших фрагментов сохраняется в отдельном фрагменте свободного пространства. В результате содержимое файла оказывается случайным образом разбросанным по поверхности диска. Это называется фрагментацией.

Почему фрагментация — это зло

Известно, что фрагментация замедляет операции с файлами на магнитных жестких дисках, как при чтении, так и при записи. Почему «магнитные жесткие диски»? Потому что фрагментация не оказывает отрицательного влияния на производительность хранилища на твердотельных носителях, и вот почему.

Если вы используете традиционный магнитный жесткий диск, внутри него есть вращающиеся диски и подвижные головки. При чтении файла жесткий диск сначала размещает головки над областью диска, содержащей данные, и ждет, пока головки стабилизируются. Только тогда он будет читать (или записывать) информацию. Если файл хранится в одном непрерывном фрагменте, диску нужно будет только один раз позиционировать свои головки. Непрерывные операции чтения на современных жестких дисках выполняются чрезвычайно быстро; как правило, скорость чтения смежных файлов составляет от 70 до 100 МБ/с.

Если файл содержит более одного фрагмента, жесткому диску придется менять положение головок каждый раз, когда ему нужно перейти к следующему непрерывному блоку. Эти операции выполняются относительно медленно. В результате чтение сильно фрагментированного файла может занять от 5 до 15 МБ/с на том же самом диске.

Твердотельные носители, такие как SSD-накопители, USB-накопители и все распространенные карты памяти, не имеют внутри механических движущихся частей. Нет необходимости ждать, пока что-то позиционируется или стабилизируется. В результате чтение или запись фрагментированных файлов происходит почти так же быстро, как чтение или запись непрерывных данных. Однако фрагментация на твердотельных носителях приводит к другим проблемам, одной из самых серьезных из которых является возможность восстановления данных.

Операционные системы пытаются уменьшить фрагментацию

Как именно операционная система выбирает фрагменты свободного пространства для заполнения новыми данными? Существует много разных алгоритмов, используемых разными операционными системами в разных файловых системах. Большинство современных операционных систем пытаются минимизировать фрагментацию, выбирая оптимальный способ распределения свободного пространства. То, что считается «оптимальным», различается в разных системах. Например, алгоритм «наилучшего соответствия» всегда будет отдавать предпочтение наименьшему фрагменту свободных кластеров, достаточно большому для размещения файла. «Наихудший вариант» — наоборот, предпочтение отдается самым большим частям, игнорируя более мелкие «дыры» в начале диска и добавляя файлы в конец выделенной области до того, как диск будет заполнен. Алгоритм «первого соответствия» записывает в первый доступный фрагмент, который является достаточно большим. Есть и другие алгоритмы, все со своими плюсами и минусами, и все они оптимизированы для разных сценариев использования. Некоторые алгоритмы быстрее других записывают большие файлы, в то время как некоторые алгоритмы работают лучше, уменьшая фрагментацию файлов, которые могут увеличиваться, и т. д.

Важно отметить, что вы ничего не должны (или не можете) делать для настройки работы этих алгоритмов. Но можете ли вы вообще что-нибудь сделать, чтобы уменьшить фрагментацию?

Дефрагментация

Говоря о механических (магнитных) жестких дисках, дефрагментация диска помогает значительно уменьшить фрагментацию. Дефрагментация переупорядочивает данные, хранящиеся на жестком диске, так что файлы хранятся непрерывно. Дефрагментация работает лучше всего, если у вас достаточно свободного места на жестком диске, так как системе потребуется сохранить любой перемещаемый файл, прежде чем освободить занимаемое им место на диске. В результате система может быть не в состоянии полностью дефрагментировать диск, на котором мало свободного места (это одна из причин, по которой часто рекомендуется оставлять некоторый процент свободного места на диске).

Инструменты дефрагментации можно запускать вручную или по расписанию. Запланированная дефрагментация — отличный способ сохранить ваши механические жесткие диски. В последних версиях Windows встроенный инструмент дефрагментации может работать по расписанию без необходимости установки сторонних решений.

Дефрагментация твердотельных и флэш-носителей

Как насчет дефрагментации твердотельных носителей, например USB-накопителей или SSD-накопителей? Дефрагментация их традиционным способом не имеет смысла. На самом деле, попытка дефрагментировать хранилище на основе флэш-памяти путем перетасовки данных приведет только к дополнительному (и совершенно ненужному) износу ячеек флэш-памяти, что сократит срок их службы, но не ускорит работу диска.

Почему же в Windows 8 и 8.1 есть дефрагментация SSD? Инструмент просто отправляет команду TRIM на SSD-диск, гарантируя, что любое свободное пространство, доступное на диске, будет правильно распознано контроллером SSD и его алгоритмами сборки мусора.

Фрагментация и восстановление данных

Наконец-то мы подошли к главному пункту этой статьи: восстановлению информации с фрагментированных носителей. Как видите, вы можете содержать свои механические жесткие диски в чистоте с помощью автоматической дефрагментации дисков, работающей по расписанию. Однако для SSD-накопителей такой возможности нет. Будучи изначально меньшими по размеру по сравнению с механическими жесткими дисками аналогичной стоимости, SSD-диски гораздо чаще «заполняются». Поскольку на диске осталось мало свободного места, у операционной системы не будет другого выбора, кроме как фрагментировать данные.В результате любые файлы, которые вы записываете на устройство SSD, скорее всего, будут сильно фрагментированы. Добавьте к этому тот факт, что SSD-накопители физически стирают ячейки, содержащие удаленные данные (с помощью сборки мусора и TRIM), и ваши шансы восстановить что-либо с SSD-накопителя близки к нулю.

Помимо SSD-накопителей, почему фрагментация так плохо влияет на восстановление удаленных файлов? Поскольку во время удаления файла система может также стереть записи файловой системы, указывающие на конкретные физические кластеры на дисках, занятых данным файлом. Обычно это не проблема с NTFS, которая используется практически на всех жестких дисках Windows, но другие файловые системы, такие как FAT32 (используемая на USB-накопителях и картах памяти до 32 ГБ), эффективно удаляют эти указатели во время записи файла. удален. В результате просто перейти по ссылкам из файловой системы и повторно собрать файл может быть невозможно.

О, отлично, файловая система не работает, так что давайте попробуем вырезать! Ну не так быстро. Вырезание файлов отлично работает при восстановлении смежных файлов и не очень хорошо, если вы пытаетесь восстановить фрагментированный файл.

При вырезании инструмент восстановления данных, такой как Partition Recovery, считывает информацию с диска один сектор за другим в поисках знакомых сигнатур, которые могут указывать на файл определенного формата. Когда он обнаруживает что-то похожее на заголовок файла (например, «PDF»), он анализирует данные, и, если данные на самом деле являются заголовком файла, алгоритм анализирует эти данные, чтобы определить размер этого файла. Идея здесь в том, что, зная адрес начала файла и зная его размер, мы можем просто прочитать такое количество кластеров с жесткого диска и вуаля! У нас есть файл обратно.

Это прекрасно работает, если ваш жесткий диск хорошо дефрагментирован и если восстанавливаемый файл хранится на одной непрерывной части. Однако если файл разбит на части, разбросанные по всему диску, инструмент вырезания будет считывать данные, относящиеся к началу файла, за которыми следуют данные, принадлежащие некоторым другим файлам.

Если вы используете инструмент с несколько более интеллектуальным алгоритмом вырезания, этот инструмент может обойти эту ситуацию, проанализировав файловую систему и вырезав только нераспределенные области на диске. Это значительно увеличивает шансы на успешное вырезание фрагментированных файлов, но не все инструменты могут поддерживать этот режим. Обычно вы можете распознать инструменты, поддерживающие этот тип вырезания, если они позволяют выбрать, что можно вырезать: вся поверхность диска, выделенные области (файлы) или нераспределенные области (свободное место на диске).

С другой стороны, если вы пытаетесь вырезать жесткий диск, на котором вообще нет файловой системы (например, после форматирования или переразметки диска), все дисковое пространство будет считаться «нераспределенным», и вы не сможете у вас нет другого выбора, кроме как сканировать всю поверхность диска.

Реальные сценарии

В реальном мире восстановление удаленных файлов возможно, даже если они фрагментированы. Если, например, вы пытаетесь восстановить недавно удаленный файл, средство восстановления данных запустится с анализа файловой системы. Поскольку большинство жестких дисков на ПК с Windows используют NTFS, у инструмента будет большая вероятность обнаружить правильную последовательность записей, относящихся ко всем физическим кластерам на жестком диске, которые раньше принадлежали этому файлу. В результате восстановление фрагментированного файла не будет такой большой проблемой, как это могло бы быть в FAT32 или при отсутствии файловой системы.

Читайте также:

  
• Как сделать SD карту основной памятью на samsung j7
  
• Что такое Avast Online Security и нужен ли он
  
• Как изменить разрешение в вк на компьютере
  
• Как подключить 3060 к компьютеру
  
• Компьютерный вирус обычно вызывается очень большим количеством запросов к ответам сервера