Углубимся немного в логическое устройство жесткого диска компьютера, на котором хранятся все наши файлы. Он представляет собой пачку керамических дисков – «блинов» с магнитным покрытием. На них и записывается вся информация с помощью блока записывающих и читающих головок, которые расположены между всеми этими дисками.
При форматировании диска происходит его разметка на сектора, каждый из которых может содержать 512 байт данных. Это очень мало, поэтому сектора объединены в более крупную логическую единицу – кластеры. Один кластер содержит кратное двойке количество секторов – 2, 4, 8, 16 и т.д. Обычно один кластер может содержать 4 килобайта информации, хотя при форматировании есть возможность выбрать другую величину.
Понятно, что размеры файла обычно гораздо больше, чем размер одного кластера, поэтому он может занимать и два, и десять, и сто кластеров. При этом в одном кластере не может быть двух маленьких файлов – только один, даже если он занимает только часть кластера. То есть файл размером в 10 байт все равно занимает целый кластер в 4 килобайта, просто свободная часть кластера оказывается «потерянной» - в нее ничего больше нельзя записать, пока файл его занимает. Можете в этом убедиться – в свойствах любого файла написано, каков его реальный размер, и сколько места он занимает на диске – цифры заметно отличаются. Но это уже другой вопрос, хотя тоже интересный.
При записи информации на диск есть одна особенность, про которую не все знают. Информация на него записывается последовательно. То есть на чистый диск она начинает записываться в первый, второй, третий кластеры и так далее, до последнего по порядку. Но когда свободные кластеры кончаются, отсчет начинается сначала. От начала диска находится первый пустой кластер, записывается туда часть файла, а следующая часть записывается в следующий свободный, который не обязательно может быть следующим по порядку – он может находиться совсем в другой части диска. Если файл большой, он может быть разбросан по всему диску кусками по 4 килобайта. Чтобы потом его прочитать, читающим головкам придется с бешеной скоростью метаться по всему диску, теряя время на лишние перемещения и выделяя лишнее тепло. Это не только замедляет чтение файлов, а значит – и всю работу компьютера, но и приводит к ускоренному износу механических частей жесткого диска.
Почему образуется такой разброс? Да просто в процессе работы какие-то файлы записываются, какие-то удаляются. Их размеры не совпадают, поэтому большой файл может попасть туда, где раньше было десять маленьких, и все в разных местах. Каждый отдельный кусок файла называется фрагментом, а такой файл фрагментированным.
Если это сложно понять – рассмотрим пример с книгой. В ней каждая страница – кластер, на странице пусть будет две колонки – то есть два сектора. Одна глава в книге может занимать не одну страницу – кластер, а много. При этом главы идут по порядку – то есть, фрагментации нет.
А теперь представим книгу фрагментированную. Прочитали одну колонку, видим надпись – «продолжение на странице 125, 2-я колонка». Ладно, идем туда, читаем, а в конце снова «продолжение на странице 45, 1-я колонка». Согласитесь, мы будем больше листать такую книгу, чем в самом деле читать, а вскоре забросим ее.
Чтобы собрать части файлов вместе и переписать их на диск в соседние кластеры, существуют специальные программы – дефрагментаторы. Они просто берут все части одного файла и записывают их подряд, освобождая кластеры под него по порядку. И так – для всех файлов. В конце концов, вся информация становится упорядоченной и читающие головки легко и быстро находят ее – ведь им уже не приходится судорожно метаться по всему диску. Это очень хорошо сказывается на общей производительности компьютера – это даже на глаз заметно. Процесс соединения частей – фрагментов в единый файл называют дефрагментацией.
По этой причине рекомендуется регулярно проводить дефрагментацию всех жестких дисков компьютера. Не каждый день, конечно, но раз в месяц желательно. А если на компьютере часто устанавливаются игры, программы, копируются или удаляются фотографии или фильмы – короче говоря, активно используется файловая система, то можно проводить дефрагментацию и пару раз в месяц. Слишком часто тоже не надо, ведь это серьезная нагрузка на винчестер – перемещать сотни тысяч файлов, поэтому вреда может быть больше, чем пользы. Фрагментация нарастает не так быстро, как кажется, поэтому обычно одного раза в месяц вполне достаточно.
