Diska defragmentēšana agrāk bija ieskauta noslēpumainībā ar ieteikumu nekad nepieskarties datora pelei, kamēr darbojas defrag, darot to drošajā režīmā un nodrošinot iespēju zaudēt datus no gadījuma rakstura strāvas padeves pārtraukuma. Daudzi cilvēki joprojām baidās no sadrumstalotības vai vienkārši cenšas par to nedomāt, jo interneta meklējumos joprojām parādās vecie padomi. Šajā rakstā es mēģināšu vienkāršā veidā izskaidrot diska sadrumstalotību un visus saistītos priekšstatus, lai novērstu visas ar to saistītās bailes vai mītus.
Lai saprastu, kas ir diska defragmentēšana, vispirms ir jāsaprot, kā darbojas cietais disks, kāda ir failu sistēma un kā patiesībā notiek sadrumstalotība. Tie var izklausīties kā ļoti tehniski termini, taču patiesībā jēdzienus ir diezgan viegli saprast, nedaudz paskaidrojot un ar dažām ilustrācijām. Apskatīsim tos šeit.
Kā darbojas jūsu HDD
Jūsu cietais disks (cietais disks) ir lēnākā datora daļa, jo tajā ir kustīgas daļas - vērpšanas šķīvji un lasīšanas un rakstīšanas galva. Tas izskatās tā datora iekšienē:
Katru reizi, kad atverat failu (vai sistēma mēģina piekļūt failam), centrālais procesors nosūta pieprasījumu uz jūsu cieto disku, un lasīšanas-rakstīšanas galva sāk kustēties, lai izgūtu pieprasītos datus. Tā vietā, lai detalizēti runātu par to, kā precīzi pārvietojas lasīšanas un rakstīšanas galva (izmantojot tādus terminus kā “leņķa ātrums”, “laika meklēšana” un tamlīdzīgi), es vienkārši paziņošu faktu, kas jums būs jāatceras - attiecībā uz datu piekļuves ātrumu , cietā diska paplātes ārējā daļa, saukta arī par diska priekšpusi, ir visātrākā, savukārt diska iekšējā daļa vai aizmugure ir vislēnākā.
Diska virsma ir sadalīta sektoros un celiņos (skat. Attēlu zemāk). Ja tas šķiet pārāk daudz informācijas, lai to uzņemtu, tad neuztraucieties par to. Ir divi iemesli, kāpēc es šo informāciju iekļauju savā rakstā - tas var palīdzēt izveidot prātā attēlu, kurā parādīts, kā dati tiek glabāti jūsu cietajā diskā, un tie ir arī termini, kurus bieži izmanto defragmentēšanas programmatūrā. 
Tātad, ja jūs varat pielikt papildu pūles, tad, lūdzu, izlasiet šo daļu un mēģiniet saprast ārkārtīgi tehnisko terminoloģiju, kas šeit sekos.
Dziesmas būtībā ir kā gada gredzeni uz nocirstā koka. Nozares ir kā picas ķīļi, izņemot datortehnoloģiju, viens sektors ir picas ķīļa daļa, kas pieder vienai dziesmai un parasti ir 512 baitu lieluma.
Dažādiem cieto disku modeļiem var būt atšķirīgs celiņu skaits un sektori. Tomēr fakts paliek fakts, ka jebkura cietā diska ārējos celiņos saglabātajiem datiem lasīšanas un rakstīšanas galvai piekļūt nepieciešams mazāk laika nekā iekšējos ierakstos saglabātajiem datiem.
Kas ir failu sistēma?
Ar lielu datu daudzumu, kas tiek glabāts cietajā diskā, ir jābūt iespējai to organizēt un kontrolēt, ko dara failu sistēmas. NTFS ir failu sistēma, kuru Microsoft izmanto operētājsistēmā Windows (sākot no Windows NT). Failu sistēma saglabā katra faila fizisko atrašanās vietu cietajā diskā un ļauj jūsu datoram iegūt datus, kad tas tiek pieprasīts. Failu sistēma apvieno 512 baitu sektoru grupas kopās, kas ir mazākā vietas vienība faila vai faila daļas glabāšanai. NTFS cietajos diskos parasti ir 8 sektori katrā klasterī, kas nozīmē, ka viena klastera izmērs ir 4096 baiti. Tas ir gabalu lielums, kurā katrs fails tiek sadalīts. Ņemot vērā, ka daudzu cietajā diskā saglabāto failu izmēri tiek mērīti megabaitos vai pat gigabaitos, to sadalīšana 4096 baitu gabalos, lai arī tas ir nepieciešams vairāku iemeslu dēļ, sniedz milzīgu sadrumstalotības potenciālu.
Kas ir sadrumstalotība?
Svaigi formatētā cietajā diskā faili tiek rakstīti nepārtraukti - visas kopas, kas pieder vienam failam, tiek glīti glabātas kopā, un fails ir viss vienā gabalā, jo katra faila ierakstīšanai ir daudz brīvas vietas. Un tad jūs sākat izmantot datoru. Ja jūs to neizmantotu, tas paliks kārtīgi organizēts un jums nevajadzētu uztraukties par sadrumstalotību, bet tad tas nebūtu nekas cits kā dārga istabas dekorēšana. Sadrumstalotība notiek nevis tāpēc, ka jūs darāt kaut ko nepareizi vai tāpēc, ka jūsu dators ir slikts, tas notiek ar parasto datoru lietošanu. Iedomājieties cieto disku ar failiem, kas glīti glabāti viens otram blakus. Tagad sakiet, ka izdzēšat 1 megabaita failu no šīs glīti glabātās grupas vidus un pēc tam saglabājiet 2 megabaitu failu cietajā diskā. Jūsu sistēma meklē brīvu vietu faila ierakstīšanai, tā atrod 1 megabaitu brīvās vietas bloku, kuru tikko padarījāt pieejamu, izdzēšot veco failu, un sāk tajā rakstīt jauno failu, un, kā varētu sagaidīt, 1 megabaitu vēlāk šajā vietā pietrūkst vietas un sāk meklēt nākamo pieejamo brīvās vietas bloku. Ja nākamais vietas logs ir 1 megabaitu liels, tad jūsu nesen saglabātais fails tiek sadalīts tikai 2 gabalos. Pieņemsim, ka nākamais brīvās vietas bloks ir puse megabaitu, tad, ierakstot daļu sava faila šajā vietā, sistēma meklē vairāk vietas, un jūsu fails tagad ir sadalīts vairāk nekā 2 gabalos. Šis ir vienkāršots skaidrojums par to, kā notiek sadrumstalotība.
Lai uzzinātu, kāpēc tas ir svarīgi jūsu datora veiktspējai, ieskatieties zemāk redzamajā attēlā. Kreisajā pusē redzat faila shematisku attēlojumu, kas vienā vietā ir saglabāts vienā gabalā. Labajā pusē redzat vienu un to pašu failu, kas sadalīts vairākos gabalos, kas cietajā diskā saglabāti dažādās vietās. Tagad iedomājieties, cik daudz darba ir jāveic lasīšanas un rakstīšanas galvai, lai izgūtu kreisajā pusē esošo failu, un salīdziniet to ar summu, ja tai ir jāveic lēciena vieta, kur ievietot failu pa labi. Ir skaidrs, ka paies ilgāks laiks, lai piekļūtu labajā pusē esošajam failam. Jo vairāk gabalos fails ir sadalīts, un jo tālāk šie gabali tiek izkaisīti uz cietā diska, jo ilgāk paiet, kamēr lasīšanas un rakstīšanas galva to izgūst, kā rezultātā lēnāk darbojas.
Bez paša faila sadrumstalotības ir arī jautājums par brīvās vietas sadrumstalotību, kas savukārt izraisa lielāku failu sadrumstalotību. Tas parasti notiek, kad dati tiek izdzēsti, atstājot nelielas brīvas vietas sadaļas, kas izkaisītas starp atlikušajiem failiem. Rezultāts ir tāds, ka tad, kad jaunie faili tiek saglabāti cietajā diskā, sistēma tos sadala gabalos, lai ietilptu šajās mazajās brīvās vietas sadaļās.
Kā darbojas diska defragmentēšana
Tagad, kad jūs zināt visu, kas jums jāzina par cietajiem diskiem, failu sistēmu un sadrumstalotību, mēs pāriet uz šī raksta galveno tēmu, kas ir diska defragmentēšana. Es ceru, ka ir skaidrs, kāpēc ir nepieciešams defragmentēt cieto disku. Šī darbība palīdz ne tikai salikt failu gabalus kopā, bet arī konsolidēt brīvo vietu tā, lai jaunu failu rakstīšanai būtu pieejami lielāki vietas bloki, tādējādi novēršot turpmāku sadrumstalotību. Labs defragmentētājs ietvers arī algoritmu viedai failu izvietošanai, kas izmanto zināšanas par ātrāku un lēnāku datu piekļuves zonām cietajā diskā. Apskatīsim tuvāk šos diska defragmentēšanas aspektus.
Failu defragmentēšana
Vienkārši sakot, faila defragmentēšana ir process, kurā failu gabali tiek salikti kopā. Diska defragmentētāji dara, ka pārraksta failus blakus esošajos brīvās vietas blokos, pārliecinoties, ka visi failu fragmenti ir rakstīti secīgā secībā. Tādā veidā cietā diska lasīšanas un rakstīšanas galvai ir jāiet vienā vietā, lai piekļūtu pieprasītajam failam, nevis jāapkopo failu gabali visā diskā.
Brīvās vietas defragmentēšana
Cietā diska brīvās vietas sadrumstalotība vai konsolidācija ir viena no efektīvākajām sadrumstalotības novēršanas metodēm. Ja brīva vieta ir lielos blakusesošos blokos, nevis izkaisīta pa cieto disku mazākās daļās, jaunus failus, kas tiek ierakstīti cietajā diskā, var viegli ievietot vienā gabalā. Pārrakstot failus diska defragmentēšanas laikā, defraggeri mēģina visus failus novietot tuvāk viens otram, lai atlikusī brīvā vieta tiktu apvienota lielākās sadaļās.
Viedā faila izvietošana
Zinot, kā darbojas cietais disks un kā tajā tiek glabāti un piekļūti dati, jūs varat vieglāk izprast viedo failu izvietošanas teoriju. Faktiski ir vairāk nekā daži veidi, kā failus var ievietot cietajā diskā, lai uzlabotu sistēmas veiktspēju. Dažādi defragmentētāji failu ievietošanai var izmantot dažādas metodes vai algoritmus, daži piedāvā algoritmu izvēli, ko lietotājs var izvēlēties, lai tie atbilstu viņu individuālajam datora lietošanas stilam.
Defragmentētāji var mēģināt saglabāt kopā failus, kuriem parasti piekļūst kopā, piemēram, .dll failu grupu, kas nepieciešama, palaižot lietojumprogrammu. Tas ievērojami samazina darba apjomu, kas HDD lasīšanas un rakstīšanas galvai jāveic, kad tiek pieprasīti šie faili. Sistēmas failu ievietošana cietā diska ātrās ārējās sliedēs samazina sistēmas palaišanas laiku, kā arī programmu palaišanu. Šo cietā diska ātro zonu var izmantot arī, lai ievietotu visbiežāk piekļūtos failus, uzlabojot ikdienas uzdevumu ātrumu. Tajā pašā laikā reti izmantotu failu pārvietošana diska aizmugurē (lēnākas iekšējās sliedes) nodrošina, ka tie ir ārpus ceļa un ātrās zonas aizņem ne vērtīgu brīvu vietu.
Kā redzat, diska defragmentēšana nav tikai failu fragmentu salikšana, bet tajā ir daudz vairāk. Visi dažādie paņēmieni, ko izmanto defragmentētājiem, piedāvā lielu iespēju uzlabot sistēmas ātrumu un veiktspēju. Cilvēki, kas pasludina, ka ar mūsdienu cietajiem diskiem nav nepieciešama defragmentēšana, iespējams, nav izmēģinājuši modernu defragmentētāju ar jaudīgu optimizācijas dzinēju. Ikviens, kurš daudz lieto savu datoru, rediģē, saglabā un dzēš failus, instalē un atinstalē programmatūru, spēlē datorspēles vai strādā pie ilgtermiņa skolas projektiem, noteikti ievēros sava datora veiktspējas uzlabošanos pēc tam, kad tajā būs izmantota funkcijām bagāta defragmentēšanas programmatūra. Kā saka, redzēt ir ticība. Mēģiniet defragmentēt un optimizēt cieto disku, lai redzētu, kāda ir tā atšķirība datora veiktspējā.
