Дефрагментация диска — что это, зачем нужно и как сделать?

1. ФРАГМЕНТАЦИЯ — ОДНА ИЗ ПРИЧИН ЗАМЕДЛЕНИЯ РАБОТЫ ВИНЧЕСТЕРА
2. ЧТО ТАКОЕ ДЕФРАГМЕНТАЦИЯ?
3. КАК ВЫПОЛНИТЬ ДЕФРАГМЕНТАЦИЮ ДИСКА?

Чтобы понять, что такое дефрагментация, следует хотя бы поверхностно ознакомиться с работой жестких дисков (не относится к твердотельным SSD-накопителям и флешкам). Точнее — логикой записи и чтения с них данных. Рассмотрим все вкратце и по порядку.

Запись файлов на жесткие диски с файловыми системами FAT, NTFS и др. осуществляется путем их разбиения на множество мелких фрагментов, размер которых равен размеру одного сектора данного диска. Сектора, что физически находятся рядом друг с другом, объединяются в логические кластеры.

При записи данных на жесткий диск вовсе необязательно, что они будут записаны последовательно на соседние кластеры. Это обычное явление, когда одни фрагменты файлов физически расположены "далеко" от других фрагментов. Т.е. имеет место фрагментация данных.

Жесткий диск устроен таким образом, что его считывающая головка из любого положения может обратиться к любому кластеру, независимо от его физического местоположения. Потому разбиение данных на кластеры и не вызывает никаких ошибок считывания. Но вызывает другое явление — снижение производительности самого жесткого диска.

ФРАГМЕНТАЦИЯ — ОДНА ИЗ ПРИЧИН ЗАМЕДЛЕНИЯ РАБОТЫ ВИНЧЕСТЕРА

Представим поле, на котором в разброс высажены разные культуры. Допустим, что фермеру требуется собрать урожай яблок. Закончив с одним деревом, он переходит к другому. Но растет это другое дерево не рядом, а в 100 метрах от текущего местоположения фермера. Третья яблоня растет в 50 метрах от второй и т.д. Очевидно, что для сбора урожая потребуется дополнительное время на перемещение. Если бы яблони росли рядом, то и времени на сбор яблок потребовалось бы меньше.

Примерно то же самое испытывает и жесткий диск (точнее — считывающая головка) каждый раз, когда пользователь компьютера выполняет какие-либо операции с файлами — копирует, перемещает и т.д. Считывающей головке приходится часто перемещаться между разбросанными по поверхности диска кластерами, тратя больше времени на выполнение пользовательских команд.

Но снижение производительности винчестера — не единственное последствие фрагментации данных. Ввиду того, что считывающая головка перемещается чаще, быстрее расходуется ресурс движущих механизмов. Конечно, износ не столь критичен, но все же он присутствует.

ЧТО ТАКОЕ ДЕФРАГМЕНТАЦИЯ?

Дефрагментация — это процесс/процедура объединения разрозненных фрагментов файлов таким образом, чтобы они физически находились на диске рядом друг с другом. Делается это примерно следующим образом:

• Сначала жесткий диск считывает из файловой системы адреса разрозненных кластеров, использованных для хранения того или иного файла.
• Самый первый кластер, что хранит начало файла, может быть перемещен или оставлен на своем месте (зависит от ситуации).
• Далее винчестер, ориентируясь по полученным адресам, находит второй кластер. Если тот физически находится далеко, то он переносится в ту область диска, что соседствует с первым кластером.
• И так повторяется до тех пор, пока разрозненные кластеры не будут записаны последовательно, т.е. дефрагментированы — собраны воедино, как физически, так и логически.
• Также в процессе дефрагментации могут выполняться дополнительные операции, например — перемещение файлов в начало диска, что также увеличивает скорость доступа к ним.

Все это — довольно грубый пример процесса дефрагментации, но основную суть и логику процесса он объясняет. А вот для наглядности карта фрагментации данных, составленных одной из специализированных программ:

0

Красные точки на этой карте показывают условное местоположение фрагментов файлов на диске. Обратите внимание на точки, расположенные на некотором расстоянии от сгруппированных (последовательно расположенных) точек. Это и есть фрагментированные кластеры.

КАК ВЫПОЛНИТЬ ДЕФРАГМЕНТАЦИЮ ДИСКА?

Дефрагментация данных на жестких дисках — базовая функция, присутствующая практически во всех операционных системах, включая Windows. Существует также ряд платных и бесплатных сервисных утилит, позволяющих сделать это.

Рассмотрим процесс запуска дефрагментации на примере Windows 10 (актуально и для более ранних версий ОС):

• Открываем «Проводник», кликаем правой кнопкой мыши по любому из локальных дисков и выбираем из контекстного меню пункт «Свойства».

• В открывшемся окне переходим во вкладку «Сервис», в блоке «Оптимизация и дефрагментация диска» и нажимаем кнопку «Оптимизировать».

• Откроется еще одно окно — «Оптимизация дисков». В нем нужно будет выбрать один из локальных дисков, который следует оптимизировать. Чтобы точно понять, нуждается ли диск в дефрагментации, можно предварительно запустить анализ данных на нем, нажав кнопку «Анализировать».

• Проанализируем все диски. Количество фрагментированных данных в процентном соотношении будет отображено напротив названия выбранного диска в графе «Текущее состояние».

• В нашем случае сильно фрагментированные диски отсутствуют. Совсем немного (8%) фрагментирован только «Локальный диск D:» (это связано с тем, что система еженедельно сама выполняет дефрагментацию по расписанию, о чем указано в нижней части окна). Не страшно, все равно запустим дефрагментацию, выбрав этот диск и кликнув по кнопке «Оптимизировать».

• В зависимости от производительности, объема диска и количества разрозненных фрагментов процесс дефрагментации может затянуться на несколько часов.

• Дожидаемся окончания процедуры. В результате в графе «Текущее состояние» должно отобразиться, что фрагментация диска составляет 0% (т.е. разрозненных кластеров не осталось).

Стандартный инструмент Windows удобен и прост в использовании, но уступает по функционалу и эффективности выполнения основной задачи ряду сторонних утилит, специализирующихся на дефрагментации дисков. Рассмотрим работу с одной из таких программ — UltraDefrag:

Запускаем анализ дисков нажатием кнопки с изображением лупы. По окончанию процедуры в графе «Фрагментация» будет отображен процент фрагментированных данных на всех локальных дисках.

В отличие от стандартного инструмента Windows программа UltraDefrag предусмотрено 4 режима дефрагментации:

1. «Дефрагментация». Режим, схожий по функциональности со стандартным инструментом Windows. В данном случае дефрагментируемые файлы остаются в той области диска, где они находились.
2. «Быстрая оптимизация». В этом режиме помимо дефрагментации файлов программа также перемещает их в начало диска, что дополнительно ускоряет доступ винчестера к ним.
3. «Полная оптимизация». То же, что и в предыдущем случае, однако перемещению в начало диска подвергаются все файлы, а не только те, что были дефрагментированы. Это наиболее длительный по времени режим дефрагментации.
4. «Оптимизация MFT». Специальный режим дефрагментации, затрагивающий только файл MFT (Master File Table), который представляет собой базу данных с информацией обо всех хранящихся на диске файлах, папках и присвоенных им атрибутах.

UltraDefrag — далеко не единственная программа, специализирующаяся на дефрагментации дисков. С некоторыми наиболее популярными утилитами можно ознакомиться в нашем обзоре Программы для дефрагментации жестких дисков.