La desfragmentación es el proceso de redistribución de fragmentos de archivos y estructuras lógicas de sistemas de archivos en discos para garantizar una secuencia continua de clústeres .
En el caso de utilizar discos duros , debido a la desfragmentación, se acelera la lectura y escritura de archivos, y por tanto, el funcionamiento de los programas y del sistema operativo . Esto se logra gracias a que la lectura de archivos después de la desfragmentación se realiza de la forma más lineal y continua posible, sin movimientos adicionales del cabezal del disco duro para buscar y reunir fragmentos.
Las unidades de estado sólido y las unidades flash basadas en varios tipos de memoria flash no necesitan desfragmentar los sistemas de archivos. Además, la desfragmentación daña en cierta medida la memoria flash, ya que esta última tiene un número mucho más limitado de ciclos de escritura/reescritura que las unidades de disco magnético cuando se usa correctamente.
Fragmentación de datos : dividir un archivo en fragmentos de varios tamaños para escribir en diferentes áreas (no consecutivas) del disco duro. La fragmentación se usa, por regla general, cuando es necesario escribir un archivo grande en un disco donde no hay suficiente volumen continuo, pero el espacio libre total es suficiente (por ejemplo, debido a la eliminación de archivos previamente grabados).
La fragmentación del sistema de archivos, en esencia, es un compromiso entre la simplicidad y la velocidad del volcado inicial de datos en el disco y la velocidad y, en consecuencia, la facilidad de leer los mismos datos en el futuro (que, por cierto, puede que no suceda muy pronto en términos de tiempo de procesador ).
Además, la fragmentación es una consecuencia de la operación activa del sistema de archivos y la computadora en su conjunto, según las razones anteriores.
Ocasiones especialesCabe destacar la fragmentación deliberada de los SSD por parte de su controlador a nivel físico, lo que, de hecho, tiene un efecto claramente beneficioso (ver Fragmentación de Flash a nivel físico ).
Cuando hay muchos archivos fragmentados, la velocidad de la unidad (especialmente un disco duro o disquete ) con archivos fragmentados disminuye, ya que hay retrasos en el movimiento físico de la cabeza del disco duro entre fragmentos divididos [1] . Además, la fragmentación general del disco duro ralentiza no solo la velocidad de trabajo con los archivos existentes, sino que, por regla general, ralentiza significativamente la escritura de los nuevos.
Los desarrolladores de utilidades de terceros intentan proporcionar a los usuarios diferentes algoritmos y reglas de desfragmentación.
Por separado, vale la pena explicar la desfragmentación antes mencionada al iniciar Windows [5] . En este momento, solo se desfragmentan los archivos importantes del sistema. El usuario, por regla general, no tiene la capacidad de controlar este proceso. Ralentiza ligeramente el proceso de inicio del sistema operativo, pero prácticamente elimina un aumento significativo en el tiempo de arranque en el futuro, por ejemplo, después de una actualización exitosa del sistema. Si deshabilita esta opción a través del registro de Windows , el tiempo de inicio del sistema operativo disminuirá ligeramente al principio, pero con el tiempo puede aumentar rápidamente con el uso activo de la computadora, incluso si se realiza una desfragmentación general regular con las herramientas del sistema operativo (especialmente en Windows XP y Windows XP). a continuación), ya que durante el funcionamiento del sistema, la mayoría de los archivos del sistema pueden protegerse del acceso directo, o la desfragmentación clásica no es tan importante para ellos.
Resumiendo las limitaciones anteriores, la desfragmentación de algunos archivos (por ejemplo, el archivo de intercambio o los archivos de registro) no puede ocurrir durante la operación directa del sistema (sin "ajustes" adicionales [6] del registro del sistema ). Para tales fines, puede usar utilidades de arranque múltiple , modificar el registro o desfragmentar estos archivos de otro sistema operativo (por ejemplo, Linux ).
La desfragmentación se requiere con mayor frecuencia para los sistemas de archivos como la Tabla de asignación de archivos (FAT16, FAT32) para los sistemas operativos MS-DOS y NTFS para Microsoft Windows , ya que los programas para trabajar con ellos generalmente no brindan internamente ningún medio para evitar la fragmentación (con raras ocasiones el las excepciones son KillCopy y TeraCopy [7] ), y a menudo aparece incluso en un disco casi vacío y una carga de archivo pequeña.
Algunos sistemas de archivos proporcionan una reducción de fragmentación integrada (consulte Fragmentación en ext4 ) mientras mantienen un rendimiento de disco y de registro decente (consulte Registro en diario en ext4 ). Un ejemplo de un sistema de archivos de este tipo es ext4 , sin embargo, el soporte completo y el trabajo con él solo es posible desde el entorno Linux (ver soporte ext4 ).
La fragmentación no es necesariamente negativa. A veces se usa intencionalmente para aumentar la vida útil de la SSD ; aquí es donde entra en juego el comando de recorte . Vale la pena considerar que la fragmentación se puede considerar en diferentes niveles: a nivel del sistema de archivos (lógico) y a nivel del disco (físico, solo el controlador SSD es responsable de ello , consulte Microcontrolador ). A menudo, el usuario de una SSD ni siquiera es consciente de dicha fragmentación, y se utiliza para desgastar uniformemente las celdas de memoria del dispositivo (consulte Nivelación de desgaste ). Pero incluso en unidades de estado sólido, Windows 8 y superior (en algunos casos) tiende a desfragmentarse a nivel del sistema de archivos [8] . Sin embargo, es tan raro que no debe preocuparse: el recurso de los SSD modernos es muy alto y la estabilidad del sistema operativo es extremadamente importante para casi todos los usuarios.
Salud del disco duroAdemás de ralentizar la computadora en sus operaciones con archivos (como lectura y escritura), la fragmentación crónica de archivos afecta negativamente la "salud" del disco duro, ya que hace que los cabezales de posicionamiento del disco se muevan constantemente, los cuales realizan la lectura. y escritura de datos. Esto puede acortar la vida útil de la unidad de cabeza móvil y aumentar la temperatura dentro del HDD , lo que puede conducir a un desgaste aún más rápido del hardware del disco duro.
Para la memoria flash y su controladorLa memoria flash es una memoria de acceso directo, en la que el tiempo de acceso a cualquier celda es relativamente pequeño y el mismo independientemente de su dirección , y escribe datos en el llamado modo scattershot, cuando solo el controlador de memoria conoce la ubicación real de los fragmentos Además, las celdas de las unidades de semiconductores solo pueden soportar una cantidad limitada de ciclos de escritura, por lo que realizar una desfragmentación normal en unidades flash y SSD no solo es ineficiente, sino también dañino en algunos aspectos [9] . Los programas de desfragmentación pueden acelerar el rendimiento de un SSD , pero sin recurrir a la clásica desfragmentación del sistema de archivos (o minimizarla) [9] .
Control de temperaturaComo se ha explicado anteriormente, aunque la fragmentación de SSD es de doble naturaleza (por alguna limitación del recurso de reescritura), no hay que olvidar un fenómeno mucho más importante, como es el aumento de la temperatura de los chips de las celdas de memoria y, especialmente, el microcontrolador de control . Esta es otra razón para tomar medidas integrales (por ejemplo, una gestión competente de los cables y una refrigeración adecuada de la computadora ) para mejorar el estado de las unidades durante el funcionamiento del sistema, y no solo mantener registros de los datos registrados [10] .
Para eliminar la fragmentación, existen utilidades especiales (programas de desfragmentación), cuyo principio es "recolectar" cada archivo de sus fragmentos y luego colocarlo en la posición más ventajosa para el sistema operativo y el usuario. Una desventaja común de estos programas es su funcionamiento lento: el proceso de desfragmentación puede llevar mucho tiempo (hasta varias horas). Para las unidades de estado sólido, hay un comando especial que optimiza el trabajo sin tener que volver a clasificar los fragmentos de archivos: recortar .
A pesar de que hay programas bastante inteligentes entre los programas de este tipo, puede realizar una buena desfragmentación (para una unidad que no sea del sistema) por su cuenta. Para hacer esto, basta con crear una nueva partición con el sistema de archivos en el disco y luego simplemente copiar los archivos que se almacenarán en él a este disco lógico . Durante dicha copia a un disco vacío, los datos se escriben secuencialmente, con poca o ninguna fragmentación. Además, el proceso de escritura de archivos lleva varias veces menos tiempo que la desfragmentación mediante programas.
El conocimiento de la estructura de archivos y los principios de operación del disco duro ayuda a reducir en gran medida la fragmentación de archivos debido a la correcta organización del trabajo del usuario. Esta organización consiste en que aquellos archivos que se supone que deben almacenarse durante mucho tiempo se escriben primero en un disco en blanco: películas favoritas, archivos, música. Los mismos archivos que no están planeados para almacenarse durante mucho tiempo, es mejor escribirlos hasta el final del disco: eliminarlos no provocará la división de otros archivos. Pero este enfoque es aplicable solo a unidades que no son del sistema (y, en menor medida, a diferentes particiones de la misma unidad; esto se debe tanto a la ubicación física relativa de los datos en los discos magnéticos como a la limitación frecuente en el número de particiones con el estilo de partición MBR que todavía está en demanda [ 13] ), y la desfragmentación de la partición del sistema es aún más eficiente y fácil de realizar con utilidades especiales.
Otros métodos auxiliaresEs útil usar una partición y/o un volumen separados [14] [15] para los archivos . Por ejemplo, en los sistemas operativos similares a Unix , los datos y la configuración del usuario ( directorio /home ), los archivos temporales (/tmp), los protocolos , los cachés , etc. (/var) a menudo se colocan en particiones separadas ; véase también FHS .
Windows 7 y superior con ciertas configuraciones [16] son capaces de desfragmentar, optimizar los archivos del sistema, programar el mantenimiento de los SSD [17] y también cuando la PC está inactiva.
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