Дефрагментация файлов на флешке что это такое

Обновлено: 20.11.2024

Нужна ли дефрагментация флэш-накопителей, таких как USB-накопители, SD-карты и более новые замены жестких дисков SSD? Будет ли это быстрее, если вы это сделаете? Существуют аргументы за и против дефрагментации. На жестком диске чтение или запись фрагментированных файлов связаны с накладными расходами считывающих головок, которым приходится перескакивать с одного места на пластине на другое, что может занять до 8 миллисекунд на обычном жестком диске. Однако жесткие диски очень быстры, когда речь идет о последовательном чтении данных, что составляет порядка 100 МБ в секунду на 3,5-дюймовом жестком диске потребительского класса. Очевидно, что последовательное размещение файловых данных на жестком диске сэкономит время при доступе к файлу.

Поскольку у флешки нет движущихся частей, время доступа к ней не зависит от того, где хранятся данные, поэтому якобы флешки не нуждаются в дефрагментации. Быстрый поиск в Google дает нам множество страниц, где люди предполагают, что разницы в производительности быть не должно, а дефрагментация только увеличивает износ флешки, так как флеш-память можно перезаписать только от 10 до 100 тысяч раз. Износ обычно не является большой проблемой, поскольку большинство флэш-накопителей используют выравнивание износа для распределения операций записи. Я нашел две страницы, где обсуждаются некоторые эмпирические данные, а не теоретические соображения. Один предполагает, что существует небольшая разница, которая может быть связана с тем, что флэш-устройство содержит как медленную, так и быструю флэш-память, а также из-за операций ввода-вывода, необходимых для доступа к несмежным данным. [Yegulalp 2006] На другой веб-странице утверждается, что существует явная разница при записи фрагментированных файлов. [Дискипер 2007].

Кажется, эти источники не понимают, что чтение флэш-памяти может выполняться путем произвольного доступа или на уровне секторов (или страниц) (от 512 до 2048 байт за раз), но запись выполняется блоками гораздо большего размера. от 16 до 256 килобайт. [Википедия, 2008]. Запись одного 512-байтового сектора данных может включать чтение полного блока размером 128 КБ, его стирание, а затем перезапись исходных данных с изменением только 512 байт.

Эксперимент

Это довольно шокирует: снижение скорости в 50 раз из-за фрагментации! Судя по всему, одна операция записи занимает до 120 миллисекунд, даже если это всего 4 КБ данных.

Очевидно, что при чтении фрагментированного файла возникают дополнительные накладные расходы, но гораздо меньше, чем при записи данных.

Заключение

Фрагментация может серьезно повлиять на производительность флэш-накопителя, особенно во время операций записи, которые могут занимать несколько миллисекунд на блок данных. Это может быть не так важно для USB-накопителя, который используется для передачи пары файлов с одного компьютера на другой, но если SSD используется в качестве замены жесткого диска, это, безусловно, может иметь значение. Стандартный инструмент дефрагментации жесткого диска может быть не идеальным инструментом для дефрагментации флэш-накопителя, поскольку он не знает о размере блока распределения внутри флэш-накопителя. Это может замедлить процедуру дефрагментации.

Я повторю эксперимент позже с другими типами флэш-памяти и попытаюсь выяснить размер внутреннего блока, который нигде не указан.

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.

Если я проведу дефрагментацию флэш-накопителя Kingston емкостью 8 ГБ, сократится ли срок его службы?

5 ответов 5

Не следует дефрагментировать флэш-носитель.

Во-первых, никакой выгоды. Дефрагментация традиционного магнитного жесткого диска выгодна, поскольку приводной рычаг должен перемещать головки вокруг диска, чтобы найти данные. Дефрагментация упорядочивает данные на жестком диске, и рычагу актуатора приходится меньше искать (двигаться). Однако флэш-носитель не имеет движущихся частей, поэтому у него практически нет времени поиска.

Однако флэш-носитель изнашивается. Это занимает много времени, с большим количеством повторных записей в одно и то же место. В современных флэш-накопителях используется технология TRIM, которая сводит к минимуму количество операций записи в одно и то же место, распределяя их по всему диску. TRIM в основном делает прямо противоположное тому, что вы пытаетесь сделать — фрагментирует данные.

Кроме того, большинство операционных систем не позволяют дефрагментировать флеш-носитель (по причинам, упомянутым выше). Могут быть некоторые сторонние инструменты, которые обходят ограничение, но это не очень хорошая идея.

Я не знаю ни одного USB-накопителя на рынке в 2012 или 2011 году, поддерживающего TRIM. Твердотельная флэш-память, используемая в SSD HDDS и USB-накопителях, действительно отличается.

@Ramhound: В конце 2012 года появился специальный USB-накопитель с поддержкой TRIM (и S.M.A.R.T.): Kingston DataTraveler Workspace

На самом деле вы имеете в виду выравнивание износа, а не TRIM как таковую. TRIM может помочь приводу лучше выравнивать износ, но они разные.

Я знаю, что многие люди не согласятся.

Я уже видел несколько сообщений в сети о том, что дефрагментация USB-накопителей не требуется. Однако необходимо сделать это в некоторых особых случаях.

Вот пример на ваше рассмотрение:

Рассмотрите ситуацию, когда у вас есть сложный grub.cfg с несколькими ОС, работающими на USB-накопителе, и некоторые другие файлы, которые вы храните на своем USB-накопителе. Файлы сильно фрагментированы, и вам нужно добавить ISO для загрузки. Существует около 20% пустого пространства, и ISO оказывается фрагментированным. Но grub4dos не загрузит ISO, если он не находится в непрерывном дисковом пространстве. Что бы вы сделали?

В любом случае, поскольку мы говорим о флэш-накопителе, нет необходимости использовать традиционные инструменты дефрагментации, которые работают в цикле и выполняют несколько (? ненужных?) операций записи. Если ваш флэш-диск достаточно мал, вы можете просто скопировать все свои данные во временный каталог (в любое место на жестком диске), затем стереть флэш-диск, а затем скопировать данные обратно на него. Это будет намного эффективнее, чем любой алгоритм дефрагментации, и по-прежнему будет выполнять ту же работу. И вы предотвратите износ флешки

Поэтому мой ответ будет таким: не дефрагментируйте флешки, если в этом нет особой необходимости. И если вам нужно, не используйте инструменты дефрагментации, просто сделайте это вручную.

Нам всем говорили, что дефрагментация жесткого диска положительно влияет на производительность, но это определенно не относится к твердотельным накопителям.

Для меня дефрагментация жесткого диска имеет смысл, потому что рычаг чтения жесткого диска должен прыгать по диску в поисках фрагментированных файлов; а как же флешки? Если все данные просто хранятся в твердотельной памяти, кажется, что доступ к этим адресам памяти не займет больше времени, независимо от того, расположены ли они последовательно или разбросаны по разным местам.

Вы попали прямо в точку: флэш-устройства и твердотельные накопители не получают значительного прироста производительности от дефрагментации.

На самом деле все может быть еще хуже. Гораздо хуже.

По моему мнению, вам не следует никогда дефрагментировать диск на основе твердотельной памяти.

Дефрагментация 101

Традиционные жесткие диски представляют собой вращающиеся диски из магнитного материала с головкой чтения/записи, которая должна перемещаться, чтобы найти данные. Файлы хранятся по частям — часто в виде «кусков» по 512 байт, которые могут быть или не быть физически рядом друг с другом или даже рядом друг с другом. Это означает, что содержимое файла может быть случайным образом распределено по физической поверхности жесткого диска.

Обычно вы никогда этого не увидите, потому что файловая система — та самая «NTFS» или «FAT32», на которую вы можете время от времени ссылаться, — заботится о местонахождении всех этих фрагментов, когда вы читаете или записываете файл.

Есть физическая головка чтения/записи, которая перемещается по носителю при доступе к данным. Подобно лазеру в проигрывателе компакт-дисков (или игле в проигрывателе грампластинок), диск вращается под ним, а головка перемещается вперед и назад, чтобы найти нужную «дорожку», содержащую следующий фрагмент файла, к которому осуществляется доступ.

Несмотря на то, что она перемещается очень быстро, перемещение этой головки чтения/записи требует времени. Если вы можете убедиться, что все фрагменты файла расположены рядом друг с другом, а не разбросаны повсюду, голове не нужно так много двигаться, и чтение файла происходит быстрее.

В двух словах это дефрагментация или «дефрагментация»: переупорядочивание фрагментов таким образом, чтобы, когда приходит время доступа к определенному файлу, они были все вместе, а головке чтения/записи не нужно было слишком много перемещаться.

Твердотельные диски

«Волшебство» флэш-накопителей и твердотельных накопителей (SSD) заключается в том, что они построены с использованием электронных схем без движущихся частей. Нет ни диска, который можно было бы вращать, ни головки чтения/записи, которую можно было бы перемещать. Все, что делает его похожим на жесткий диск, на самом деле имитирует характеристики жесткого диска в схеме твердотельного накопителя.

Разница в производительности может быть существенной.

Многие машины теперь поставляются с твердотельными накопителями в качестве основных дисков, и один из самых дешевых способов ускорить старую машину – заменить старый механический жесткий диск на твердотельный накопитель.

Флэш-память против SSD

И USB-накопители, и твердотельные накопители являются твердотельными накопителями.

Флэш-накопители USB (также называемые флэш-накопителями, USB-накопителями и т. д.) по сути являются более медленными и дешевыми родственниками твердотельных накопителей. 1 Оба они используют так называемую «флеш-память» вместо магнитной поверхности традиционных жестких дисков.

Разница в том, что твердотельные накопители крупнее, быстрее и долговечнее, что, как мы вскоре увидим, неожиданно оказывается важным. Кроме того, твердотельные накопители обычно разрабатываются как компонент, устанавливаемый на ваш компьютер, как и традиционный жесткий диск.

Дефрагментация твердотельных накопителей

Дефрагментация твердотельного накопителя обычно не дает повышения производительности 2 . Поскольку нет необходимости двигать головой, нет дополнительных затрат времени на извлечение одного фрагмента данных с флэш-накопителя по сравнению с любым другим. Неважно, как расположены файлы; все так же быстро.

Вот тут все становится еще хуже.

Запись во флэш-память, используемую в твердотельных накопителях и флэш-накопителях, приводит к небольшому ухудшению ее качества. Чтение — нет.

Таким образом, чем больше вы записываете на твердотельный накопитель, тем короче срок его службы.

Теперь, не поймите меня неправильно, "обычное" использование должно быть в порядке. И технология продолжает совершенствоваться почти ежедневно. Как я упоминал выше, твердотельные накопители, как правило, имеют более высокое качество, чем недорогие флэш-накопители USB. Сейчас они находятся на этапе, когда при нормальном использовании они могут пережить машины, в которые они помещены.

Но все же… твердотельные накопители изнашиваются.

Дефрагментация вредит твердотельным накопителям

Дефрагментация диска заключается в перемещении данных на диске. Это означает чтение из одного места и запись в другое.

Если вы регулярно дефрагментируете флешку, вы каждый раз добавляете тысячи и тысячи операций записи. Каким бы ни был ожидаемый срок службы устройства, вы легко можете сократить его вдвое, а то и хуже.

Поэтому время от времени проводите дефрагментацию жестких дисков, но никогда не дефрагментируйте флэш-накопители. Мало что можно выиграть и много потерять.

Дефрагментация и Windows

Последние версии Windows работают правильно. (Или, скорее, они не сделают ничего плохого.)

Windows заметит, что у вас есть твердотельный накопитель, и фактически не позволит вам его дефрагментировать. Более того, раз в неделю Windows будет автоматически дефрагментировать диски, которые необходимо дефрагментировать, а не дефрагментировать диски, для которых это не подходит.

Вам вообще ничего не нужно делать.

За исключением … не дефрагментируйте этот USB-накопитель. По крайней мере, без надлежащей резервной копии его содержимого… что вам следует сделать в любом случае.

Форсирование проблемы

Это забавно. Сразу после того, как я скажу «Не делай этого», кто-то спросит: «А как мне это сделать?»

Хорошо. Windows не позволит вам, но большинство сторонних инструментов дефрагментации предполагают, что вы знаете, что делаете, когда просите дефрагментировать диск — любой диск. Piriform Defraggler — это инструмент, который я использую, когда мне нужно что-то более обширное, чем собственный инструмент дефрагментации Windows.

И да, я взял флешку и дефрагментировал ее.Нет, он не сразу вышел из строя и не загорелся.

Но в этом-то и суть. Операция дефрагментации сократила его жизнь. Он выйдет из строя раньше и без предупреждения.

Что, естественно, возвращает меня к резервному копированию.

Что вам следует сделать в любом случае.

Сделать это

Подпишитесь на Confident Computing! Меньше разочарований и больше уверенности, решения, ответы и советы в вашей почте каждую неделю.

Дефрагментация жесткого диска может быть полезной или вредной для устройства в зависимости от того, какой тип жесткого диска вы используете. Как правило, вы хотите регулярно дефрагментировать механический жесткий диск и избегать дефрагментации твердотельного диска. Дефрагментация может повысить скорость доступа к данным для жестких дисков, хранящих информацию на пластинах, и ускорить износ твердотельных накопителей, использующих флэш-память.

Дефрагментация упорядочивает файлы

Термин "дефрагментация" означает переупорядочивание сегментов файла на устройстве хранения в непрерывном порядке, чтобы файл больше не был фрагментирован. Фрагментация заставляет ваш компьютер работать тяжелее и медленнее. Когда компьютер сохраняет файл на жесткий диск, он использует все доступное пространство — если последовательного свободного места недостаточно для хранения файла целиком, жесткий диск разбивает файл на несколько частей и сохраняет эти части в доступном месте. открытые пространства. Несмежный файл называется фрагментированным файлом.

Преимущества жестких дисков

Если ваш компьютер работает медленнее, чем обычно, вы можете ускорить процесс резервного копирования, выполнив дефрагментацию жесткого диска. Дефрагментация полезна для жестких дисков, потому что она объединяет файлы, а не разбрасывает их, так что головка чтения-записи устройства не должна так много перемещаться при доступе к файлам. На скорость восстановления данных жестким диском влияют две вещи: время поиска и скорость чтения, которые связаны со временем, которое требуется для перемещения рычага контроллера в место хранения данных, и со временем, которое требуется для чтения данных. Дефрагментация сокращает время загрузки за счет уменьшения частоты поиска данных на жестком диске.

Недостатки твердотельных накопителей

Дефрагментация SSD, скорее всего, не улучшит производительность и приведет к более быстрому износу диска. Твердотельные накопители или жесткие диски с флэш-памятью физически не перемещают рычаг контроллера для чтения данных, хранящихся на физическом диске, а вместо этого вызывают информацию, хранящуюся во флэш-памяти. Из-за того, как работают твердотельные накопители, время поиска становится незначительным, поэтому фрагментированный файл не будет иметь значения. Кроме того, многие твердотельные накопители используют алгоритмы, преднамеренно распространяющие данные по микросхемам флэш-памяти, которые имеют смысл только для контроллера твердотельного накопителя. Поскольку компьютер не обрабатывает алгоритмы размещения данных SSD, данные перемешиваются, а фактически не дефрагментируются.

Настроить интервалы дефрагментации

Windows может выполнять дефрагментацию жесткого диска в фоновом режиме, чтобы это было незаметно. Вы можете запустить дефрагментацию по требованию или настроить частоту фоновой дефрагментации с помощью программы «Оптимизация дисков». Получите доступ к «Оптимизации дисков», выполнив поиск «Дефрагментация» в строке поиска меню чудо-кнопок и выбрав результат «Дефрагментация и оптимизация ваших дисков» . Выберите жесткий диск, который вы хотите дефрагментировать, и нажмите «Изменить настройки». Установите флажок рядом с «запускать по расписанию» и выберите вариант «Еженедельно» или «Ежемесячно». Дефрагментация обычно проходит без сучка и задоринки, но вы можете потерять данные, если компьютер отключится во время процесса.

PCWorld: Прекрасная фрагментация: правда о дефрагментации SSD
PCWorld: три удивительных факта о дефрагментации жесткого диска
Энциклопедия журнала PC Magazine: определение: дефрагментация
Жаргон компьютерной надежды: дефрагментация
Auslogics: зачем мне дефрагментировать жесткий диск
Microsoft Windows: способы повышения производительности компьютера
PC Advisor: как выполнить дефрагментацию в Windows 7 и Windows 8: стоит ли выполнять дефрагментацию на ПК или ноутбуке с Windows?

Дэн Стоун начал профессионально писать в 2006 году, специализируясь на образовании, технологиях и музыке. Он веб-разработчик в коммуникационной компании, ранее работал на телевидении. Стоун получил степень бакалавра журналистики и магистра коммуникативных исследований в Университете Северного Иллинойса.

Читайте также: