Co to jest jednostka alokacji?

Kiedy po raz pierwszy otrzymujesz nowy dysk twardy, jedną z rzeczy, które możesz zrobić, jest jego sformatowanie. Dotyczy to podstawowej struktury dysku, którego system operacyjny może używać do przechowywania danych. Niektóre systemy plików są obsługiwane między systemami operacyjnymi i dlatego idealnie nadają się do użytku na dyskach wymiennych przeznaczonych do użytku na różnych platformach. Niektóre są specyficzne dla platformy, w tym domyślny format systemu plików dla systemów Windows i Mac OS.

Podczas formatowania dysku jednym z pytań, które zostaną zadane, jest rozmiar jednostki alokacji, którego chcesz użyć. Przynajmniej w systemie Windows domyślna wartość dla większości dysków to 4 KB. Ale możesz to ręcznie zmienić, wyżej i niżej, jeśli wolisz. Prawdziwe pytanie brzmi: czy powinieneś?

Co to jest jednostka alokacji?

Dyski pamięci masowej są podzielone na znacznie mniejsze sekcje, aby ułatwić zarządzanie nimi. Każda z tych sekcji ma rozmiar jednej jednostki alokacji. Jednostka alokacji to jednostka rozmiaru pliku na dysku. Bez względu na rozmiar, każdy plik zajmie idealną wielokrotność jednostki alokacji.

Przy domyślnej jednostce alokacji 4 KB wszystkie pliki zajmą wielokrotność 4 KB na dysku. Każde miejsce do następnej wielokrotności rozmiaru pliku 4 KB jest zasadniczo zmarnowane i bezużyteczne. Dlaczego więc nie ustawić jednostki alokacji tak, aby była jak najmniejsza? Głównym problemem jest to, że zwiększa to złożoność systemu przechowywania plików; istnieje o wiele więcej jednostek alokacji, które dysk musi śledzić. Ponadto mniejsze jednostki alokacji zwiększają ryzyko fragmentacji, jeśli używasz dysku twardego. Wpłynie to negatywnie na wydajność dysku twardego, na którą znacząco wpływają operacje niesekwencyjne. Ten konkretny efekt będzie znacznie niższy w przypadku dysków SSD, które nie cierpią na utratę wydajności z powodu fragmentacji.

optymalizacje

Duży rozmiar jednostki alokacji oznacza utratę większej ilości miejsca na każdy plik znajdujący się na dysku. Oznacza to, że wpływ dużych jednostek alokacji powinien być mniejszym problemem w przypadku dysków masowych. Oznacza to również, że powinno to być mniejszym problemem, jeśli głównie lub wyłącznie przechowujesz duże pliki.

Jeśli na przykład użyjesz rozmiaru jednostki alokacji 2 MB, stracisz średnio 1 MB na plik. Jeśli przechowujesz tylko duże pliki wideo na dysku twardym, jest mało prawdopodobne, że będziesz mieć wiele przypadków utraty megabajtów. I odwrotnie, jeśli używasz dysku głównie do przechowywania dużej liczby mniejszych plików, tracisz o wiele więcej megabajtów niewykorzystanej przestrzeni. Jeśli masz ogromną ilość miejsca do przechowywania, zamykanie miejsca nie stanowi większego problemu. Jeśli jednak masz mały dysk, taki jak wczesna pamięć USB, możesz mieć tak mało miejsca, że ​​utrata nawet średnio 2 KB na plik jest problemem.

Co ciekawe, system Windows pozwala na rozmiar dysku podczas sugerowania domyślnej jednostki alokacji. Microsoft dokumentuje rzeczywiste liczby tutaj. W domyślnym formacie pliku NTFS domyślny rozmiar jednostki alokacji wynosi 4 KB dla dowolnego dysku o pojemności do 16 TB. Ponieważ dyski o pojemności 16 TB są rzadkie i zbyt drogie, większość ludzi widziała tylko tę wartość domyślną. Domyślna jednostka alokacji zmienia się na 8, 16, 32, a następnie 64 KB przy pojemnościach dysków 16, 32, 64 i 128 TB.

Tylko Ty możesz określić, jakiego typu pliki będziesz przechowywać na dysku. Jeśli jest to dysk ogólnego przeznaczenia, prawdopodobnie będziesz mieć mieszankę dużych i małych plików. Rozmiar jednostki alokacji wynoszący 4 KB jest ogólnie uważany za optymalny dla większości dysków.

Wniosek

Jednostka alokacji jest częścią systemu formatu plików, w którym formatowany jest dysk. W domyślnym systemie formatów plików systemu Windows wszystkie dyski poniżej 16 TB mają domyślny rozmiar jednostki alokacji 4 KB. Jednostka alokacji to jednostka pamięci, jaką plik może zająć na dysku. Oznacza to, że jeśli plikowi brakuje jednego bajtu do 4 KB, zajmuje on 4 KB na dysku. Jeśli skończysz z dyskiem o rozmiarze 1 bajta powyżej 4 KB, ten plik zajmie dwie jednostki alokacji, zużywając 8 KB miejsca na dysku.

Średnio połowa jednostki alokacji jest pusta dla każdego pliku na dysku. Zmniejszenie rozmiaru jednostki alokacji zwiększa złożoność zarządzania systemem plików, ponieważ skutkuje większą liczbą jednostek. Może to również wpłynąć na wydajność dysku twardego, ponieważ może spowodować zwiększoną fragmentację. Rozmiar może nieznacznie poprawić wydajność, ale także spowodować utratę większej ilości miejsca na plik. Ogólnie rzecz biorąc, jednostka alokacji 4 KB jest uważana za minimalną, a tak naprawdę zmienia się tylko w przypadku dysków przekraczających 16 TB.