Розмір кластера при форматуванні

Рано чи пізно на будь-якому комп`ютері потрібно виконати таку процедуру, як форматування диска. При цьому, щоб її запустити, системі потрібно відповісти на питання, який виставити розмір кластера, що нерідко ставить у глухий кут початківців (і не тільки) користувачів ПК.

Як в комп`ютері зберігаються дані

Щоб зрозуміти, який краще вибирати оптимальний розмір кластера диска, потрібно розглянути його роботу в цілому. Якщо дуже сильно все спростити, то можна образно уявити пам`ять накопичувача у вигляді кімнати, по стінах якої розташовано безліч пронумерованих маленьких шухлядок.

Окремо буде знаходитися каталог (карта диска), який потрібен для того, щоб система не переглядала всі «шухлядки», а відразу знала, наприклад, що файл з певної аудіозаписом знаходиться в скриньках з номерами від 45 до 62. Також може бути варіант, що при записі файлу в пам`ять не знайшлося порожніх скриньок, що стоять підряд, і комп`ютер записав файл в шкатулки від 45 до 50 і від 65 до 77.

Відповідно, це відображається в каталозі, і коли системі потрібно дістати файл для роботи, вона «дивиться» в карту диска і «дістає» потрібну запис з шухлядок. Розмір кластера при цьому можна образно порівнювати з величиною шкатулки.

Тут потрібно взяти до уваги той факт, що комп`ютер не може в один ящик покласти шматочки різних файлів, інакше буде плутанина в каталозі. Відповідно, файл або його частину може переходити весь обсяг шкатулки, а може бути менше. З наведеного прикладу ясно, що обсяг однієї скриньки - це мінімально можлива одиниця пам`яті, що виділяється для зберігання шматочка файлу, яку і називають «розмір кластера».

Навіщо виконувати форматування

В першу чергу ця операція робиться для повного очищення диска. Якщо його простір зайнято безліччю файлів, то при звичайному їх видаленні система буде прати їх по черзі, що в деяких випадках може вплинути на швидкість виконання всієї процедури в цілому.

Якщо ж виконувати форматування, то не обов`язково фізично видаляти дані з кожного осередку окремо - можна вибрати такий параметр, як «швидка очищення змісту». При цьому способі стирається не вміст диска в цілому, а тільки записи з каталогу. Системі буде дана команда сприймати кластери як що не містять даних, відповідно, під час запису нового файлу старі дані будуть просто заміщені на нові. Це використовують деякі програми, що відновлюють вилучені файли - поки в кластери не записав щось нове, їх колишнє вміст ще можна витягти.

Другою причиною, за якої і потрібно вирішити питання, який розмір кластера при форматуванні необхідно вибрати, буде зміна файлової системи.

Відмінності між розмітками дисків

Якщо продовжити аналогію з кімнатою, заставленій скриньками, то буде зрозуміло, що можуть бути різні способи організувати інформацію в них, а також систематизувати записи в каталозі. Кожен з таких методів буде називатися окремою файлової системою, зі своїми перевагами і недоліками.

Яка з них буде використовуватися, залежить в першу чергу від операційної системи і того, як планується використовувати сам комп`ютер, і якої величини файли будуть зберігатися в його пам`яті.

Тут потрібно відзначити, що поняття «кластер» відноситься до розмітками, створеним для ОС сімейства Windows і деяким Mac від Apple.

Файлова система FAT

Ця розмітка жорсткого диска використовувалася в операційних системах DOS і ранніх Windows, аж до версії XP. Саме при ній поняття «розмір кластера» прийняло значення мінімального ділянки жорсткого диска, яке може бути виділено під зберігання даних.

Уточнення!Фізично найменшим ділянкою диска з даними є сектор, об`ємом 512 Байт, яких в кластері, в залежності від файлової системи і ОС, може міститися від 1 до 128 штук. Відповідно, його величина може бути від 512 Байт до 64 Кбайт.

Сама FAT існує в трьох версіях, які відрізняються між собою довжиною записи номера кластера в каталозі. Це FAT 12, 16 і 32. Зрозуміло, що чим довше може бути номер «шкатулки», тим більше їх кількість може «побачити» ОС комп`ютера.

Недоліки та обмеження файлових систем FAT

Зворотною стороною медалі є те, що якщо цих скриньок буде більше, ніж може «побачити» система, то не всі з них будуть використані, а тільки ті, яким вистачить номерів. Через це великий жорсткий диск може або зовсім не форматувати за допомогою цієї файлової системи, або показати менший обсяг після операції.

Ще одним мінусом є те, що якщо кластер займає кілька секторів, то можуть бути втрати вільного місця, адже якщо він дорівнює 32 Кбайт, і з них буде зайнятий лише 1 Кілобайтів, то інші 31 залишаться незайнятими.

Обмеження, якщо використовувати мінімальний і максимальний розмір кластера при форматуванні, будуть наступні:

* Через особливості ОС.

** Деякі програми або ОС, що підтримують FAT, теоретично здатні читати кластери більше 32 Кб. У таких випадках граничним значенням було б 64 Кб і вдвічі більший максимальний обсяг диска. Але втрати місця в такому випадку досягали 50% і питання, який розмір кластера вибрати, був зайвим - набагато вигідніше розділити диск на 2 частини і використовувати «шкатулку» обсягом не більше 32 Кб.

Файлова система NTFS

Створена на зміну застарілим версіями FAT, для підтримки дисків великих обсягів і нових технологій, впроваджуваних в операційні системи. Від попередниць в першу чергу відрізняється можливою кількістю кластерів, число яких може досягати 2⁴⁸. Це дозволяє використовувати NTFS на дисках об`ємом 16 ексабайт (16 млн Терабайт), причому величина використовуваних файлів обмежена тільки ємністю носія.

Якщо розмір кластера при форматуванні NTFS-розділів може бути обраний приблизно, як і у попередниць - від 512 Байт до 64 Кбайт, то можливості файлової системи для дотримання безпеки на порядок вище. Її записи можуть дотримуватися права доступу декількох власників комп`ютера, є можливість призначати квоти доступного місця на диску, а крім того, самі файли захищені від збоїв, наприклад, при відключенні електроенергії.

Так як ця файлова система далека від вичерпання своїх ресурсів, то вирішувати, який розмір кластера потрібно виставити, ще довго доведеться на її прикладі.

На що впливає величина кластера - як підсумок

Найбільша проблема, яку він може створити, - надлишок невикористаного дискового простору. Але тільки в тому випадку, якщо на диску дуже багато маленьких файлів. Для наочності потрібно уявити, що є накопичувач об`ємом 1 Тб, він повністю зайнятий різними файлами - відео, аудіо та текстовими документами, і кожен з файлів займає зайвий кластер (він або менше, або більше - в будь-якому випадку залишається неиспользуемое місце).

За замовчуванням розмір кластера при форматуванні виставляється 4 КБ. При цьому якщо на диску є 100 тисяч текстових документів, по 100 байт кожен, втрати складуть 460 мегабайт.

Важливо! Потрібно пам`ятати, що чим більше розмір кластера, тим менше навантаження на жорсткий диск.

З таблиці видно, що якщо на диску не планується зберігання великої кількості дрібних файлів, т. Е. Він призначений для музики і фільмів, то краще за все виставляти максимальний розмір кластера. В іншому випадку потрібно вибирати між бажанням заощадити кілька сотень мегабайт і потенційно більшим навантаженням на привід носія, а до того ж задуматися, чи набереться на ньому 100 тисяч дрібних файлів.

Окрему увагу потрібно звернути на системний розділ диска, на якому встановлена система. Якщо при її установці тому форматується сторонніми програмами, що дозволяють вибрати розмір кластера, то не зайве згадати, що тільки в папці Windows міститься близько 90 тис. Файлів, і ще близько 50 тис. - В папці користувача ... Тому тут краще залишити золоту середину, пропоновану системою .