Дефрагментация диска на windows что это такое простыми словами

Чтобы понять для чего HDD нужна дефрагментация, сначала нужно выяснить, что такое фрагментация.

Что такое фрагментация диска

Чтобы легче было это понять, представьте себе, что ваш жесткий диск — это тетрадный лист в клеточку. Каждая клетка такого листа может вместить в себя определенное количество файлов или только их часть. Когда вы записываете какой-то файл на ваш компьютер вы постепенно заполняете клетки тетради новыми данными. То есть любой файл записывается на HDD не целиком, а кусочками. Но так как файлы имеют различный размер, то они занимают разное количество тетрадных клеток в вашем тетрадном листе. Естественно компьютеру легче впоследствии обращаться к файлам, когда каждый файл записан последовательно в соседние клетки, но в процессе работы, когда вы решаете удалить какой-то файл с компьютера, эти клетки постепенно освобождаются и заменяются новыми. 

Так, постепенно в тетрадном листе образуются пробелы, и в дальнейшем в эти пробелы компьютер также начинает записывать новые файлы, и ему приходится разбивать их, чтобы поместить в разные части тетради. Например, какие-то куски в записываются  в середину листа, а какие-то снизу и сверху.

Этот процесс называется фрагментацией жесткого диска. Чем больше вы перезаписываете файлы, тем сложнее компьютеру в дальнейшем собирать файлы вместе при обращении к ним. Когда разные куски файлов находятся далеко друг от друга и это может существенно снижать быстродействие компьютера.

Для чего нужна дефрагментация диска

Дефрагментация – процесс перераспределения фрагментов файлов на дисках, в результате которого данные перезаписывается в непрерывной области диска для более быстрого доступа к ним. Этот процесс приводит систему в порядок, находит и объединяет фрагментированные файлы на локальных томах, чтобы повысить производительность системы. На механическом HDD этот процесс полезен еще и тем, что после него уменьшается количество необходимых для считывания информации передвижений головки по диску. 

Как часто нужно делать дефрагментацию

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно учитывать как интенсивно используется для записи HDD компьютера. Если вы каждый день записываете новые игры, фильмы и музыку, то советуем делать дефрагментацию хотя бы раз в месяц. Если же ваш компьютер преимущественно используется для интернет-серфинга, то можно проводить ее раз в 2-3 месяца. 

Также советуем провести проводить данный процесс, если вы стали замечать, что снизилось быстродействие компьютера. По умолчанию в Windows дефрагментация проводится по расписанию – раз в неделю.

Как выполнить дефрагментацию стандартными средствами Windows 7

Самый простой способ сделать дефрагментацию HDD – обратиться к стандартным средствам Windows. Это можно сделать несколькими способами.

Первый способ

Перейдите в меню Пуск→Все программы→Стандартные→Служебные→Дефрагментация.

Второй способ

Открываем Мой компьютер→ выбираем нужный Диск→ открываем правой кнопкой мыши меню Свойства→ Сервис→ Выполнить дефрагментацию.

Третий способ

Также данный вид оптимизации дисков можно вызвать через Панель управления.

Открываем  Панель управления→ Система и Безопасность→ Администрирование→ Дефрагментация жесткого диска

Как настроить дефрагментацию по расписанию Windows 7

В Windows можно настроить оптимизацию дисков по расписанию.

Для этого перейдите в меню «Настроить расписание»

Затем выберите периодичность и диски, на которых хотите запускать процесс оптимизации.

Как выполнить дефрагментацию на Windows 10

В Windows 10 дефрагментация выполняется аналогично, только называется этот процесс «Оптимизация диска». Связано это с тем, что в последнее время многие пользователи переходят на использование твердотельных дисков SSD, которые не нуждаются в дефрагментации. 

Многие стали отключать автоматическую дефрагментацию диска SSD по расписанию. Но делать этого не нужно. Система не дефрагментирует SSD, а действительно оптимизирует его работу. Единственное, чего мы не рекомендуем – запускать этот процесс с помощью сторонних программ-дефрагментаторов.

Первый способ

Для того, чтобы выполнить оптимизацию диска Windows 10 сделайте следующее:

Откройте «Этот компьютер» → Выберете нужный Диск → Перейдите во вкладку Управление→ Нажмите Оптимизировать

Второй способ

Открываем Этот компьютер→ Кликаем по любому диску правой кнопкой мыши→выбираем Свойства→ Сервис→ Оптимизировать

Третий способ

Способ аналогично Windows 7 через Панель управления:

Панель управления→Администрирование→Оптимизация дисков

Как выполнить дефрагментацию через командную строку

В Windows есть возможность вызова оптимизации дисков через меню «Выполнить». Для этого нужно вызвать меню через Меню ПУСК или с помощью быстрого вызова Win+R. Затем введите в строку команду Defrag

Например, чтобы провести стандартный процесс оптимизации  диска С с отображением процесса на экране, введите параметр Defrag C: /U

Список параметров для вызова оптимизации через командную строку

Как дефрагментировать диски с помощью сторонних программ

В текущих реалиях большинству компьютеров хватает и встроенной системной дефрагментации жестких дисков. Большинство жестких дисков сегодня имеют большой запас памяти. А со стремительным развитием облачного хранения файлов, а также потоковой загрузки видео необходимость огромных емкостей жестких дисков постепенно сходит на нет.

Уже практически никто не хранит огромные фильмотеки дома на своем компьютере. Но безусловно, какие-то утилиты могут оказаться удобнее и функциональнее встроенных средств дефрагментации. Многие из них, кроме этого, имеют также дополнительный функционал. 

Одна из бесплатных программ для оптимизации дисков  – Defraggler.

Программа доступна на русском языке, имеет понятный дружелюбный интерфейс.

Установка программы занимает считанные минуты.

Кроме этого, в настройках программы можно при желании заменить стандартный дефрагментатор Windows на Defragger, а отличительной особенностью программы является возможность делать дефрагментацию  свободного дискового пространства, а не только выбранных файлов.

Программа также является условно-бесплатной. Кроме обычной дефрагментации имеет встроенные функцию оптимизацию SSD-накопителей. А также внутри программы можно создать портативную версию, которая не требует установки и может быть запущена с внешнего устройства. Из недостатков отметим навязчивую рекламу других платных продуктов.

Нужно ли делать оптимизацию SSD?

В отличие от механических HDD дисков, в SSD ничего не вращается, а используется твердотельные накопители по типу флеш-памяти. Они намного надежнее и не обладают движущимися механическими компонентами. SSD устроены так, что расходуют память не последовательно, располагая файлы рядом друг с другом, как к этому стремится HDD, а записывают данные в разные области своей памяти. 

Производители тем самым пытаются сделать износ всех ячеек более равномерным. Кроме этого, они имеют ограниченный ресурс перезаписи, поэтому в дефрагментации они не нуждаются.

Заключение

Мы выяснили что такое дефрагментация и для чего она нужна. Процесс дефрагментации помогает ускорить работу компьютера, поэтому не забывайте запускать этот процесс своевременно, однако помните, что слишком частый запуск дефрагментации сокращает срок службы диска.

Это интересно:

Дефрагментация диска на Windows 7,8,10 — операция обязательная и простая. Читайте и как это поможет ускорить работу вашего компьютера. Ниже описаны способы с использованием встроенных функций ОС и сторонних утилит.

Что такое фрагментация и дефрагментация диска?

Многие пользователи Windows наверняка слышали о том, что дефрагментация жесткого диска позволит ускорить работу компьютера. Разберемся детальнее с тем, что означает фрагментация и дефрагментация и почему вам следует уже сейчас запустить этот процесс на своем ПК.

Фрагментация – это разбивка дискового пространства на фрагменты. Простыми словами, когда на новый HDD записываются данные, вся информация разделяется последовательно (кластерами). Через некоторое время пользователь копирует, удаляет, перемещает данные. Это провоцирует освобождение места одними кластерами и их замену другими.

Записанные на диске данные могут «кусочками» распределятся в разных секторах накопителя. Такое происходит, как правило, с различными исполняемыми файлами, видеороликами и другими медиа файлами. После удаления объекта или его перемещения, сектор диска освобождается. Со временем в соседних секторах скапливается разнотипная информация:

В результате, различные типы данных хаотично раскидываются по всему HDD. Чтение файлов замедляется, что влияет на общую производительность системы. Также, фрагментированный диск может стать причиной ухудшений в работе винчестера.

Исправить проблему можно с помощью обратного процесса – дефрагментации. Задача операции – сопоставить все однотипные части данных и добавить их в общие кластеры. Все данные жесткого диска распределяются «по полочкам» и считывающей головке HDD становится «легче» находить информацию.

Что дает дефрагментация диска?

• Программы и файлы открываются быстрее;
• Освобождается место на жестком диске;
• Повышается общая производительность ОС.

Когда и как часто выполнять дефрагментацию?

Дефрагментация диска на Виндовс – это процесс, который требует достаточно долго времени. Её не следует выполнять часто, ведь это может негативно сказаться на работе жесткого диска.

Периодичность выполнения процесса также зависит от того, насколько часто и как именно вы используете свой компьютер. К примеру, если вы постоянно устанавливаете новые программы, скачиваете информацию, используете дисковое пространство, делать дефрагментацию диска Виндовс рекомендуется раз в 1-2 месяца. Это позволит поддерживать хороший уровень быстродействия ОС.

Если же вы нечасто запускаете игры, приложения, не храните на диске большое количество данных, запускать процесс следует не чаще чем 1 раз в 3-4 месяца.

Заметим, что существует понятие быстрой дефрагментации диска на Windows. Она работает только «на поверхности» HDD, то есть с теми директориями и разделами, которые вы используете чаще всего. Запустить такую дефрагментацию можно с помощью сторонних утилит. Они будут запускать операцию во время каждого включения компьютера. Это не вредит устройству и позволяет поддерживать его быструю работу.

Способы дефрагментации

Запустить дефрагментацию разделов жесткого диска можно двумя способами:

• С помощью служб Windows;
• С помощью сторонних приложений.

Первый случай наиболее безопасный, но долгий. Специальные программы позволяют провести дефрагментацию быстрее или запускать её при каждом включении системы. Перед установкой утилит-дефрагментаторов рекомендуем просканировать исполняемый файл антивирусом.

Инструкция для Windows 7, 8, 10

В новых версиях Windows 7, 8, 10 система сама «умеет» проводить дефрагментацию накопителя. Если же у вас отключена работа стандартных служб или вы используете старую версию ОС и хотите запустить процесс вручную, воспользуйтесь одним из следующих способов.

Способ 1 – Окно свойств диска

Первый вариант запуска дефрагментации диска на Windows 7, 8, 10 – это использование служб просмотра свойств диска. Следуйте инструкции:

• Откройте окно «Мой компьютер»;
• Затем кликните правой кнопкой мышки на значке жесткого диска, который следует дефрагментировать;
• В выпадающем списке выберите поле «Свойства»;

• На экране появится окно свойств диска. Перейдите во вкладку «Сервис» и нажмите на клавишу «Оптимизировать»;

• Далее появится окно со списком всех подключенных к компьютеру накопителей. В таблице указано название диска, его тип, дата последнего запуска дефрагментации и текущий прогресс фрагментации (другими словами, «захламления»).

На рисунке ниже представлен пример диска, который система фрагментирует автоматически. Если же вы видите большой процент фрагментации, необходимо запустить процесс оптимизации вручную.

• Сначала рекомендуем нажать на кнопку «Анализировать». Это позволит узнать, есть ли в работе HDD серьёзные ошибки;
• Нажмите на клавишу «Оптимизировать», чтобы запустить дефрагментацию. Она будет проводиться в фоновом режиме, а прогресс выполнения будет отображен в поле «Текущее состояние».

Пользователи также могут настроить опцию автоматической дефрагментации диска на Виндовс 7, 8, 10. В окне «Оптимизации дисков» нажмите на клавишу «Изменить параметры».

Далее выберите частоту дефрагментирования – ежедневно, еженедельно, ежемесячно. Рекомендуется выполнять процедуру каждую неделю. Отметьте галочкой пункт «Уведомлять в случае пропуска» и после трех неудавшихся попыток дефрагментации вы получите сообщение с подробным описанием неполадки.

В поле «Диски» выберите, для каких носителей будет применена дефрагментация разделов. Рекомендуем отметить все подключенные к компьютеру HDD.

Способ 2 – Использование командной строки

Выполнить оптимизацию дискового пространства можно и с помощью командной строчки. Этот способ удобен для системного администрирования сразу нескольких компьютеров по локальной сети.

Также, командную строку можно запустить даже если ОС перестала включаться из-за действия вредоносных программ или ошибок реестра. Оптимизация HDD в этом случае позволяет исключить проблемы, связанные постоянной памятью.

Следуйте инструкции:

• Откройте окно выполнения команд с помощью одновременного нажатия кнопок WinR;
• Введите команду CMD и нажмите Enter;

• В открывшемся окне дождитесь появления мигающего курсора. После этого можно вводить команды. Напечатайте слово DEFRAG для старта оптимизации. В результате, в окне отобразиться сообщение с подробным описанием синтаксиса функции. Необходимо указать системе, какой диск выбрать и как именно отобразить процесс на экране;

• К примеру, для форматирования диска С с отображением процесса на экране введите «defrag C: /U /V» (без кавычек).

Если появилось сообщение о невозможности выполнение операции из-за отсутствия привилегий, закройте командную строку и повторно запустите её от имени администратора.

Процесс выполнения дефрагментации:

После завершения работы процесса закройте командную строчку и перезапустите компьютер.

Использование утилиты Defragger (бесплатно)

Defragger – это удобная программа для дефрагментации диска. Подходит для всех версий Виндовс.

Сразу после запуска утилита просканирует жесткие накопители. Для начала дефрагментации выберите диск из списка и нажмите на кнопку «Defrag» внизу главного окна. Главная особенность приложения заключается в возможности визуализации процесса исправления дискового пространства.

Программа распространяется на бесплатной основе. Другие возможности Defragger:

• Одновременное сканирование нескольких дисков;
• Анализ папок, файлов и отдельных приложений;
• Выбор пакетной или обычной оптимизации;
• Дефрагментация диска на русском языке. Изменить язык интерфейса приложения можно во вкладке Settings.

Программа AusLogics Disc Defrag (бесплатно)

Auslogics Disk Defrag – это еще одна популярная бесплатная программа для дефрагментации диска Windows. С её помощью можно одновременно запустить дефрагментацию нескольких подключенных к компьютеру дисков.

Также, можно настроить приоритетность в сканировании и оптимизации дисков или задать автоматическую дефрагментацию. Если вы используете старую версию Виндовс 7, рекомендуем отметить галочкой поле «Выключить ПК после завершения задачи». Как правило, дефрагментация старых версий ОС может проводиться несколько часов и лучше не оставлять такую систему включенной на всю ночь или пока пользователя нет на месте.

Утилита Diskeeper (платно)

Diskeeper – это платная утилита для дефрагментации, в которой доступно больше функций и возможностей оптимизации диска.

Особенности программы:

• Ускоренная обработка данных;
• Дефрагментация без нагрузки на операционную систему. Это возможно благодаря использованию специальных алгоритмов программного кода;
• Создание отчетов о работе HDD и просмотр истории генерации отчетов об ошибках;
• Автоматическое удаление временных файлов и прочего «мусора» для ускорения работы операционной системы;
• Возможность оптимизации работы подключенных USB и CD дисков;
• Устранение неполадок, связанных с дефрагментацией.

Почему на дисках SSD дефрагментацию делать нельзя

Если ваш компьютер работает не с HDD, а с SDD, выполнять дефрагментацию не нужно. Скорость обработки файлов твердотельным накопителем не зависит от того, как на нем записаны данные.

Советуем отключить дефрагментацию для таких накопителей. Это можно сделать в окне «Оптимизация дисков, работа с которым подробно описана выше. Если не выполнить отключение процесса, SSD быстро выйдет из строя, так как в таких дисках существует ограничение на количество циклов записи. Каждая дефрагментация постоянно перезаписывает разделы.

Решение ошибок дефрагментации

Если у вас не получается запустить дефрагментацию или при выполнении задачи появляются сообщения об ошибках, выполните следующие действия:

• Откройте командную строку от имени администратора системы;
• Введите команду CHKDSK /С (измените букву на нужную);
• Нажмите Enter для выполнения. Сканирование может занять несколько минут. В результате, на экране появится детальный отчет о параметрах накопителя и вывяленных ошибках в его работе. Обработка и устранение ошибок начнется автоматически.

Также, ошибка дефрагментации может появиться по причине отсутствия свободного места на диске. Рекомендуем удалить ненужные файлы и приложения, а затем повторно перезапустить процесс. HDD должен иметь хотя бы 1 ГБ свободного пространства для нормальной работы.

Выполните сканирование файловой системы антивирусом или загрузите ОС в безопасном режиме и попробуйте снова выполнить дефрагментацию.

Еще один вид ошибки проявляется не в остановке процесса, а в исчезновении файлов с диска. Это происходит, когда сразу несколько файлов размещены в одном кластере. Неполадка характерна для старых версий Виндовс 7. В таком случае, система просто удаляет все копии файлов и освобождает память. Вернуть данные невозможно.

Итог

Для постоянного контроля состояния жесткого диска следует проверять окно «Оптимизация дисков». Помните, что чем меньшее количество процентов фрагментации отображается в окне, тем лучше производительность вашего HDD. Также, перед тем как сделать дефрагментацию диска, просканируйте его на ошибки с помощью кнопки «Анализировать» или с помощью сторонней программы.

From Wikipedia, the free encyclopedia

«Disk Defragmenter» redirects here. For the Microsoft Windows utility, see Microsoft Drive Optimizer.

In the maintenance of file systems, defragmentation is a process that reduces the degree of fragmentation. It does this by physically organizing the contents of the mass storage device used to store files into the smallest number of contiguous regions (fragments, extents). It also attempts to create larger regions of free space using compaction to impede the return of fragmentation. Some defragmentation utilities try to keep smaller files within a single directory together, as they are often accessed in sequence.

Defragmentation is advantageous and relevant to file systems on electromechanical disk drives (hard disk drives, floppy disk drives and optical disk media). The movement of the hard drive’s read/write heads over different areas of the disk when accessing fragmented files is slower, compared to accessing the entire contents of a non-fragmented file sequentially without moving the read/write heads to seek other fragments.

Causes of fragmentation[edit]

Fragmentation occurs when the file system cannot or will not allocate enough contiguous space to store a complete file as a unit, but instead puts parts of it in gaps between existing files (usually those gaps exist because they formerly held a file that the file system has subsequently deleted or because the file system allocated excess space for the file in the first place). Files that are often appended to (as with log files) as well as the frequent adding and deleting of files (as with emails and web browser cache), larger files (as with videos) and greater numbers of files contribute to fragmentation and consequent performance loss. Defragmentation attempts to alleviate these problems.

Example[edit]

An otherwise blank disk has five files, A through E, each using 10 blocks of space (for this section, a block is an allocation unit of the filesystem; the block size is set when the disk is formatted and can be any size supported by the filesystem). On a blank disk, all of these files would be allocated one after the other (see example 1 in the image). If file B were to be deleted, there would be two options: mark the space for file B as empty to be used again later, or move all the files after B so that the empty space is at the end. Since moving the files could be time-consuming if there were many files which needed to be moved, usually the empty space is simply left there, marked in a table as available for new files (see example 2 in the image).^{[nb 1]} When a new file, F, is allocated requiring 6 blocks of space, it could be placed into the first 6 blocks of the space that formerly held file B, and the 4 blocks following it will remain available (see example 3 in the image). If another new file, G, is added and needs only 4 blocks, it could then occupy the space after F and before C (example 4 in the image).

However, if file F then needs to be expanded, there are three options, since the space immediately following it is no longer available:

1. Move the file F to where it can be created as one contiguous file of the new, larger size. This would not be possible if the file is larger than the largest contiguous space available. The file could also be so large that the operation would take an undesirably long period of time.
2. Move all the files after F until one opens enough space to make it contiguous again. This presents the same problem as in the previous example: if there are a small number of files or not much data to move, it isn’t a big problem, but if there are thousands or even tens of thousands of files, there isn’t enough time to move all those files.
3. Add a new block somewhere else, and indicate that F has a second extent (see example 5 in the image). Repeat this hundreds of times and the filesystem will have a number of small free segments scattered in many places, and some files will have multiple extents. When a file has many extents like this, access time for that file may become excessively long because of all the random seeking the disk will have to do when reading it.

Additionally, the concept of “fragmentation” is not only limited to individual files that have multiple extents on the disk. For instance, a group of files normally read in a particular sequence (like files accessed by a program when it is loading, which can include certain DLLs, various resource files, the audio/visual media files in a game) can be considered fragmented if they are not in sequential load-order on the disk, even if these individual files are not fragmented; the read/write heads will have to seek these (non-fragmented) files randomly to access them in sequence. Some groups of files may have been originally installed in the correct sequence, but drift apart with time as certain files within the group are deleted. Updates are a common cause of this, because in order to update a file, most updaters usually delete the old file first, and then write a new, updated one in its place. However, most filesystems do not write the new file in the same physical place on the disk. This allows unrelated files to fill in the empty spaces left behind.

Mitigation[edit]

Defragmentation is the operation of moving file extents (physical allocation blocks) so they eventually merge, preferably into one. Doing so usually requires at least two copy operations: one to move the blocks into some free scratch space on the disk so more movement can happen, and another to finally move the blocks into their intended place. In such a paradigm, no data is ever removed from the disk, so that the operation can be safely stopped even in the event of a power loss. The article picture depicts an example.

To defragment a disk, defragmentation software (also known as a «defragmenter») can only move files around within the free space available. This is an intensive operation and cannot be performed on a filesystem with little or no free space. During defragmentation, system performance will be degraded, and it is best to leave the computer alone during the process so that the defragmenter does not get confused by unexpected changes to the filesystem. Depending on the algorithm used it may or may not be advantageous to perform multiple passes. The reorganization involved in defragmentation does not change logical location of the files (defined as their location within the directory structure).

Besides defragmenting program files, the defragmenting tool can also reduce the time it takes to load programs and open files. For example, the Windows 9x defragmenter included the Intel Application Launch Accelerator which optimized programs on the disk by placing the defragmented program files and their dependencies next to each other, in the order in which the program loads them, to load these programs faster.^[1] In Windows, a good defragmenter will read the Prefetch files to identify as many of these file groups as possible and place the files within them in access sequence.

At the beginning of the hard drive, the outer tracks have a higher data transfer rate than the inner tracks. Placing frequently accessed files onto the outer tracks increases performance.^[2] Third party defragmenters, such as MyDefrag, will move frequently accessed files onto the outer tracks and defragment these files.^[3]

Improvements in modern hard drives such as RAM cache, faster platter rotation speed, command queuing (SCSI/ATA TCQ or SATA NCQ), and greater data density reduce the negative impact of fragmentation on system performance to some degree, though increases in commonly used data quantities offset those benefits. However, modern systems profit enormously from the huge disk capacities currently available, since partially filled disks fragment much less than full disks,^[4] and on a high-capacity HDD, the same partition occupies a smaller range of cylinders, resulting in faster seeks. However, the average access time can never be lower than a half rotation of the platters, and platter rotation (measured in rpm) is the speed characteristic of HDDs which has experienced the slowest growth over the decades (compared to data transfer rate and seek time), so minimizing the number of seeks remains beneficial in most storage-heavy applications. Defragmentation is just that: ensuring that there is at most one seek per file, counting only the seeks to non-adjacent tracks.

Partitioning[edit]

A common strategy to optimize defragmentation and to reduce the impact of fragmentation is to partition the hard disk(s) in a way that separates partitions of the file system that experience many more reads than writes from the more volatile zones where files are created and deleted frequently. The directories that contain the users’ profiles are modified constantly (especially with the Temp directory and web browser cache creating thousands of files that are deleted in a few days). If files from user profiles are held on a dedicated partition (as is commonly done on UNIX recommended files systems, where it is typically stored in the /var partition), the defragmenter runs better since it does not need to deal with all the static files from other directories. (Alternatively, a defragmenter can be told to simply exclude certain file paths.) For partitions with relatively little write activity, defragmentation time greatly improves after the first defragmentation, since the defragmenter will need to defragment only a small number of new files in the future.

Offline defragmentation[edit]

The presence of immovable system files, especially a swap file, can impede defragmentation. These files can be safely moved when the operating system is not in use. For example, ntfsresize moves these files to resize an NTFS partition. The tool PageDefrag could defragment Windows system files such as the swap file and the files that store the Windows registry by running at boot time before the GUI is loaded. Since Windows Vista, the feature is not fully supported and has not been updated.

In NTFS, as files are added to the disk, the Master File Table (MFT) must grow to store the information for the new files. Every time the MFT cannot be extended due to some file being in the way, the MFT will gain a fragment. In early versions of Windows, it could not be safely defragmented while the partition was mounted, and so Microsoft wrote a hardblock in the defragmenting API. However, since Windows XP, an increasing number of defragmenters are now able to defragment the MFT, because the Windows defragmentation API has been improved and now supports that move operation.^[5] Even with the improvements, the first four clusters of the MFT remain unmovable by the Windows defragmentation API, resulting in the fact that some defragmenters will store the MFT in two fragments: The first four clusters wherever they were placed when the disk was formatted, and then the rest of the MFT at the beginning of the disk (or wherever the defragmenter’s strategy deems to be the best place).

Solid-state disks[edit]

When reading data from a conventional electromechanical hard disk drive, the disk controller must first position the head, relatively slowly, to the track where a given fragment resides, and then wait while the disk platter rotates until the fragment reaches the head. A solid-state drive (SSD) is based on flash memory with no moving parts, so random access of a file fragment on flash memory does not suffer this delay, making defragmentation to optimize access speed unnecessary. Furthermore, since flash memory can be written to only a limited number of times before it fails, defragmentation is actually detrimental (except in the mitigation of catastrophic failure). However, Windows still defragments a SSD automatically (albeit less vigorously) to prevent the file system from reaching its maximum fragmentation tolerance. Once the maximum fragmentation limit is reached, subsequent attempts to write to disk fail.^[6]

Approach and defragmenters by file-system type[edit]

• FAT: MS-DOS 6.x and Windows 9x-systems come with a defragmentation utility called Defrag. The DOS version is a limited version of Norton SpeedDisk.^[7] The version that came with Windows 9x was licensed from Symantec Corporation, and the version that came with Windows 2000 and XP is licensed from Condusiv Technologies.
• NTFS was introduced with Windows NT 3.1, but the NTFS filesystem driver did not include any defragmentation capabilities.^[8] In Windows NT 4.0, defragmenting APIs were introduced that third-party tools could use to perform defragmentation tasks; however, no defragmentation software was included. In Windows 2000, Windows XP and Windows Server 2003, Microsoft included a defragmentation tool based on Diskeeper^[9] that made use of the defragmentation APIs and was a snap-in for Computer Management. In Windows Vista, Windows 7 and Windows 8, the tool has been greatly improved and was given a new interface with no visual diskmap and is no longer part of Computer Management.^[10][11] There are also a number of free and commercial third-party defragmentation products available for Microsoft Windows.
• BSD UFS and particularly FreeBSD uses an internal reallocator that seeks to reduce fragmentation right in the moment when the information is written to disk.^[12] This effectively controls system degradation after extended use.
• Btrfs has online and automatic defragmentation available.^[13]
• Linux ext2, ext3, and ext4: Much like UFS, these filesystems employ allocation techniques designed to keep fragmentation under control at all times.^[14] As a result, defragmentation is not needed in the vast majority of cases.^[15] ext2 uses an offline defragmenter called e2defrag, which does not work with its successor ext3. However, other programs, or filesystem-independent ones such as defragfs,^[16] may be used to defragment an ext3 filesystem. ext4 is somewhat backward compatible with ext3, and thus has generally the same amount of support from defragmentation programs. Currently e4defrag can be used to defragment an ext4 filesystem, including online defragmentation.
• VxFS has the fsadm utility that includes defrag operations.
• JFS has the defragfs utility on IBM operating systems.^[17]
• HFS Plus introduced in 1998 with Mac OS 8.1 has a number of optimizations to the allocation algorithms in an attempt to defragment files while they are being accessed without a separate defragmenter.^[18] There are several restrictions for files to be candidates for ‘on-the-fly’ defragmentation (including a maximum size 20MB). There is a utility, iDefrag, by Coriolis Systems available since OS X 10.3. On traditional Mac OS defragmentation can be done by Norton SpeedDisk and TechTool Pro.
• WAFL in NetApp’s ONTAP 7.2 operating system has a command called reallocate that is designed to defragment large files.
• XFS provides an online defragmentation utility called xfs_fsr.
• SFS processes the defragmentation feature in almost completely stateless way (apart from the location it is working on), so defragmentation can be stopped and started instantly.^[19]
• ADFS, the file system used by RISC OS and earlier Acorn Computers, keeps file fragmentation under control without requiring manual defragmentation.^[20]

See also[edit]

• Comparison of defragmentation software
• Fragmentation (computing)
• File system fragmentation
• Virtual disk image
• Wear leveling, a similar technique for prolonging flash memory content

Notes[edit]

References[edit]

Sources[edit]

• Norton, Peter (1994) Peter Norton’s Complete Guide to DOS 6.22, page 521 – Sams (ISBN 067230614X)
• Woody Leonhard, Justin Leonhard (2005) Windows XP Timesaving Techniques For Dummies, Second Edition page 456 – For Dummies (ISBN 0-764578-839).
• Jensen, Craig (1994). Fragmentation: The Condition, the Cause, the Cure. Executive Software International (ISBN 0-9640049-0-9).
• Dave Kleiman, Laura Hunter, Mahesh Satyanarayana, Kimon Andreou, Nancy G Altholz, Lawrence Abrams, Darren Windham, Tony Bradley and Brian Barber (2006) Winternals: Defragmentation, Recovery, and Administration Field Guide – Syngress (ISBN 1-597490-792)
• Robb, Drew (2003) Server Disk Management in a Windows Environment Chapter 7 – AUERBACH (ISBN 0849324327)

External links[edit]

• The Big Windows 7 Defragmenter Test Benchmarks of popular defrag utilities
• Microsoft Windows XP defragmentation — How to schedule a weekly defragmentationMicrosoft Windows 2000 Professional and Server defragmentation — How to schedule defragmentation
• SST Hard Disk Optimizer
• How Linux avoids making files fragmented Archived 2016-06-04 at the Wayback Machine
• How defragmentation was changed for Windows 7
• Complete list of Defragmentation Utilities for Windows Archived 2016-05-28 at the Wayback Machine
• Does Your SSD’s File System Affect Performance?

From Wikipedia, the free encyclopedia

«Disk Defragmenter» redirects here. For the Microsoft Windows utility, see Microsoft Drive Optimizer.

In the maintenance of file systems, defragmentation is a process that reduces the degree of fragmentation. It does this by physically organizing the contents of the mass storage device used to store files into the smallest number of contiguous regions (fragments, extents). It also attempts to create larger regions of free space using compaction to impede the return of fragmentation. Some defragmentation utilities try to keep smaller files within a single directory together, as they are often accessed in sequence.

Defragmentation is advantageous and relevant to file systems on electromechanical disk drives (hard disk drives, floppy disk drives and optical disk media). The movement of the hard drive’s read/write heads over different areas of the disk when accessing fragmented files is slower, compared to accessing the entire contents of a non-fragmented file sequentially without moving the read/write heads to seek other fragments.

Causes of fragmentation[edit]

Fragmentation occurs when the file system cannot or will not allocate enough contiguous space to store a complete file as a unit, but instead puts parts of it in gaps between existing files (usually those gaps exist because they formerly held a file that the file system has subsequently deleted or because the file system allocated excess space for the file in the first place). Files that are often appended to (as with log files) as well as the frequent adding and deleting of files (as with emails and web browser cache), larger files (as with videos) and greater numbers of files contribute to fragmentation and consequent performance loss. Defragmentation attempts to alleviate these problems.

Example[edit]

An otherwise blank disk has five files, A through E, each using 10 blocks of space (for this section, a block is an allocation unit of the filesystem; the block size is set when the disk is formatted and can be any size supported by the filesystem). On a blank disk, all of these files would be allocated one after the other (see example 1 in the image). If file B were to be deleted, there would be two options: mark the space for file B as empty to be used again later, or move all the files after B so that the empty space is at the end. Since moving the files could be time-consuming if there were many files which needed to be moved, usually the empty space is simply left there, marked in a table as available for new files (see example 2 in the image).^{[nb 1]} When a new file, F, is allocated requiring 6 blocks of space, it could be placed into the first 6 blocks of the space that formerly held file B, and the 4 blocks following it will remain available (see example 3 in the image). If another new file, G, is added and needs only 4 blocks, it could then occupy the space after F and before C (example 4 in the image).

However, if file F then needs to be expanded, there are three options, since the space immediately following it is no longer available:

1. Move the file F to where it can be created as one contiguous file of the new, larger size. This would not be possible if the file is larger than the largest contiguous space available. The file could also be so large that the operation would take an undesirably long period of time.
2. Move all the files after F until one opens enough space to make it contiguous again. This presents the same problem as in the previous example: if there are a small number of files or not much data to move, it isn’t a big problem, but if there are thousands or even tens of thousands of files, there isn’t enough time to move all those files.
3. Add a new block somewhere else, and indicate that F has a second extent (see example 5 in the image). Repeat this hundreds of times and the filesystem will have a number of small free segments scattered in many places, and some files will have multiple extents. When a file has many extents like this, access time for that file may become excessively long because of all the random seeking the disk will have to do when reading it.

Additionally, the concept of “fragmentation” is not only limited to individual files that have multiple extents on the disk. For instance, a group of files normally read in a particular sequence (like files accessed by a program when it is loading, which can include certain DLLs, various resource files, the audio/visual media files in a game) can be considered fragmented if they are not in sequential load-order on the disk, even if these individual files are not fragmented; the read/write heads will have to seek these (non-fragmented) files randomly to access them in sequence. Some groups of files may have been originally installed in the correct sequence, but drift apart with time as certain files within the group are deleted. Updates are a common cause of this, because in order to update a file, most updaters usually delete the old file first, and then write a new, updated one in its place. However, most filesystems do not write the new file in the same physical place on the disk. This allows unrelated files to fill in the empty spaces left behind.

Mitigation[edit]

Defragmentation is the operation of moving file extents (physical allocation blocks) so they eventually merge, preferably into one. Doing so usually requires at least two copy operations: one to move the blocks into some free scratch space on the disk so more movement can happen, and another to finally move the blocks into their intended place. In such a paradigm, no data is ever removed from the disk, so that the operation can be safely stopped even in the event of a power loss. The article picture depicts an example.

To defragment a disk, defragmentation software (also known as a «defragmenter») can only move files around within the free space available. This is an intensive operation and cannot be performed on a filesystem with little or no free space. During defragmentation, system performance will be degraded, and it is best to leave the computer alone during the process so that the defragmenter does not get confused by unexpected changes to the filesystem. Depending on the algorithm used it may or may not be advantageous to perform multiple passes. The reorganization involved in defragmentation does not change logical location of the files (defined as their location within the directory structure).

Besides defragmenting program files, the defragmenting tool can also reduce the time it takes to load programs and open files. For example, the Windows 9x defragmenter included the Intel Application Launch Accelerator which optimized programs on the disk by placing the defragmented program files and their dependencies next to each other, in the order in which the program loads them, to load these programs faster.^[1] In Windows, a good defragmenter will read the Prefetch files to identify as many of these file groups as possible and place the files within them in access sequence.

At the beginning of the hard drive, the outer tracks have a higher data transfer rate than the inner tracks. Placing frequently accessed files onto the outer tracks increases performance.^[2] Third party defragmenters, such as MyDefrag, will move frequently accessed files onto the outer tracks and defragment these files.^[3]

Improvements in modern hard drives such as RAM cache, faster platter rotation speed, command queuing (SCSI/ATA TCQ or SATA NCQ), and greater data density reduce the negative impact of fragmentation on system performance to some degree, though increases in commonly used data quantities offset those benefits. However, modern systems profit enormously from the huge disk capacities currently available, since partially filled disks fragment much less than full disks,^[4] and on a high-capacity HDD, the same partition occupies a smaller range of cylinders, resulting in faster seeks. However, the average access time can never be lower than a half rotation of the platters, and platter rotation (measured in rpm) is the speed characteristic of HDDs which has experienced the slowest growth over the decades (compared to data transfer rate and seek time), so minimizing the number of seeks remains beneficial in most storage-heavy applications. Defragmentation is just that: ensuring that there is at most one seek per file, counting only the seeks to non-adjacent tracks.

Partitioning[edit]

A common strategy to optimize defragmentation and to reduce the impact of fragmentation is to partition the hard disk(s) in a way that separates partitions of the file system that experience many more reads than writes from the more volatile zones where files are created and deleted frequently. The directories that contain the users’ profiles are modified constantly (especially with the Temp directory and web browser cache creating thousands of files that are deleted in a few days). If files from user profiles are held on a dedicated partition (as is commonly done on UNIX recommended files systems, where it is typically stored in the /var partition), the defragmenter runs better since it does not need to deal with all the static files from other directories. (Alternatively, a defragmenter can be told to simply exclude certain file paths.) For partitions with relatively little write activity, defragmentation time greatly improves after the first defragmentation, since the defragmenter will need to defragment only a small number of new files in the future.

Offline defragmentation[edit]

The presence of immovable system files, especially a swap file, can impede defragmentation. These files can be safely moved when the operating system is not in use. For example, ntfsresize moves these files to resize an NTFS partition. The tool PageDefrag could defragment Windows system files such as the swap file and the files that store the Windows registry by running at boot time before the GUI is loaded. Since Windows Vista, the feature is not fully supported and has not been updated.

In NTFS, as files are added to the disk, the Master File Table (MFT) must grow to store the information for the new files. Every time the MFT cannot be extended due to some file being in the way, the MFT will gain a fragment. In early versions of Windows, it could not be safely defragmented while the partition was mounted, and so Microsoft wrote a hardblock in the defragmenting API. However, since Windows XP, an increasing number of defragmenters are now able to defragment the MFT, because the Windows defragmentation API has been improved and now supports that move operation.^[5] Even with the improvements, the first four clusters of the MFT remain unmovable by the Windows defragmentation API, resulting in the fact that some defragmenters will store the MFT in two fragments: The first four clusters wherever they were placed when the disk was formatted, and then the rest of the MFT at the beginning of the disk (or wherever the defragmenter’s strategy deems to be the best place).

Solid-state disks[edit]

When reading data from a conventional electromechanical hard disk drive, the disk controller must first position the head, relatively slowly, to the track where a given fragment resides, and then wait while the disk platter rotates until the fragment reaches the head. A solid-state drive (SSD) is based on flash memory with no moving parts, so random access of a file fragment on flash memory does not suffer this delay, making defragmentation to optimize access speed unnecessary. Furthermore, since flash memory can be written to only a limited number of times before it fails, defragmentation is actually detrimental (except in the mitigation of catastrophic failure). However, Windows still defragments a SSD automatically (albeit less vigorously) to prevent the file system from reaching its maximum fragmentation tolerance. Once the maximum fragmentation limit is reached, subsequent attempts to write to disk fail.^[6]

Approach and defragmenters by file-system type[edit]

• FAT: MS-DOS 6.x and Windows 9x-systems come with a defragmentation utility called Defrag. The DOS version is a limited version of Norton SpeedDisk.^[7] The version that came with Windows 9x was licensed from Symantec Corporation, and the version that came with Windows 2000 and XP is licensed from Condusiv Technologies.
• NTFS was introduced with Windows NT 3.1, but the NTFS filesystem driver did not include any defragmentation capabilities.^[8] In Windows NT 4.0, defragmenting APIs were introduced that third-party tools could use to perform defragmentation tasks; however, no defragmentation software was included. In Windows 2000, Windows XP and Windows Server 2003, Microsoft included a defragmentation tool based on Diskeeper^[9] that made use of the defragmentation APIs and was a snap-in for Computer Management. In Windows Vista, Windows 7 and Windows 8, the tool has been greatly improved and was given a new interface with no visual diskmap and is no longer part of Computer Management.^[10][11] There are also a number of free and commercial third-party defragmentation products available for Microsoft Windows.
• BSD UFS and particularly FreeBSD uses an internal reallocator that seeks to reduce fragmentation right in the moment when the information is written to disk.^[12] This effectively controls system degradation after extended use.
• Btrfs has online and automatic defragmentation available.^[13]
• Linux ext2, ext3, and ext4: Much like UFS, these filesystems employ allocation techniques designed to keep fragmentation under control at all times.^[14] As a result, defragmentation is not needed in the vast majority of cases.^[15] ext2 uses an offline defragmenter called e2defrag, which does not work with its successor ext3. However, other programs, or filesystem-independent ones such as defragfs,^[16] may be used to defragment an ext3 filesystem. ext4 is somewhat backward compatible with ext3, and thus has generally the same amount of support from defragmentation programs. Currently e4defrag can be used to defragment an ext4 filesystem, including online defragmentation.
• VxFS has the fsadm utility that includes defrag operations.
• JFS has the defragfs utility on IBM operating systems.^[17]
• HFS Plus introduced in 1998 with Mac OS 8.1 has a number of optimizations to the allocation algorithms in an attempt to defragment files while they are being accessed without a separate defragmenter.^[18] There are several restrictions for files to be candidates for ‘on-the-fly’ defragmentation (including a maximum size 20MB). There is a utility, iDefrag, by Coriolis Systems available since OS X 10.3. On traditional Mac OS defragmentation can be done by Norton SpeedDisk and TechTool Pro.
• WAFL in NetApp’s ONTAP 7.2 operating system has a command called reallocate that is designed to defragment large files.
• XFS provides an online defragmentation utility called xfs_fsr.
• SFS processes the defragmentation feature in almost completely stateless way (apart from the location it is working on), so defragmentation can be stopped and started instantly.^[19]
• ADFS, the file system used by RISC OS and earlier Acorn Computers, keeps file fragmentation under control without requiring manual defragmentation.^[20]

See also[edit]

• Comparison of defragmentation software
• Fragmentation (computing)
• File system fragmentation
• Virtual disk image
• Wear leveling, a similar technique for prolonging flash memory content

Notes[edit]

References[edit]

Sources[edit]

• Norton, Peter (1994) Peter Norton’s Complete Guide to DOS 6.22, page 521 – Sams (ISBN 067230614X)
• Woody Leonhard, Justin Leonhard (2005) Windows XP Timesaving Techniques For Dummies, Second Edition page 456 – For Dummies (ISBN 0-764578-839).
• Jensen, Craig (1994). Fragmentation: The Condition, the Cause, the Cure. Executive Software International (ISBN 0-9640049-0-9).
• Dave Kleiman, Laura Hunter, Mahesh Satyanarayana, Kimon Andreou, Nancy G Altholz, Lawrence Abrams, Darren Windham, Tony Bradley and Brian Barber (2006) Winternals: Defragmentation, Recovery, and Administration Field Guide – Syngress (ISBN 1-597490-792)
• Robb, Drew (2003) Server Disk Management in a Windows Environment Chapter 7 – AUERBACH (ISBN 0849324327)

External links[edit]

• The Big Windows 7 Defragmenter Test Benchmarks of popular defrag utilities
• Microsoft Windows XP defragmentation — How to schedule a weekly defragmentationMicrosoft Windows 2000 Professional and Server defragmentation — How to schedule defragmentation
• SST Hard Disk Optimizer
• How Linux avoids making files fragmented Archived 2016-06-04 at the Wayback Machine
• How defragmentation was changed for Windows 7
• Complete list of Defragmentation Utilities for Windows Archived 2016-05-28 at the Wayback Machine
• Does Your SSD’s File System Affect Performance?

Без стороннего вмешательства в регулярную работу компьютера, рано или поздно, его производительность снижается. Одна из самых популярных причин медленной работы ПК это фрагментированные файлы. Сегодня мы расскажем вам, что это такое и как это исправить.

Как работает жесткий диск?

Изначально любой носитель информации полностью пустой, но со временем пользователь записывает записывает новые данные и удаляет старые. По своей сути пространство жесткого диска это огромная дорожка на которой и расположены файлы. Когда какая-то информация стирается, на её месте образуется пустой блок. Новые же файлы по размеру могут не подходить в освободившееся место и тогда происходит их разбиение на несколько частей.

Таким образом один файл может быть разбит на множество частей и лежать в разных частях дорожки (в середине, в начале или в конце). Файлы разбитые на несколько частей называются фрагментированными. Соответственно считывающей головке требуется намного больше времени на обработку операций с раздробленными данными, нежели если бы эти данные лежали в одном месте. Именно это и приводит к снижению производительности ПК.

Дефрагментация оптимизирует работу ПК

Процесс поиска и сбора всех разделенных частей файлов в одно место — называется дефрагментацией. Таким образом все записанные данные оказываются целостными и располагаются в начале дорожки, что ускоряет обработку таких данных. Свободные же ячейки помещаются в конец дорожки для будущей записи.

Благодаря дефрагментации происходят следующие изменения в работе ПК:

1. Увеличивается скорость чтения/записи на диск.
2. Быстрее открываются приложения.
3. Повышается срок службы накопителя.

Как сделать дефрагментацию?

Разработчики операционных систем уже позаботились о пользователях и оснастили свои детища встроенными утилитами. Для того, чтобы найти этот софт, вам потребуется открыть проводник, зайти в свойства любого локального диска, перейти во вкладку «Сервис» и выбрать соответствующий пункт.

Далее в открывшемся окне выбираете интересующий вас диск и нажимаете «Анализировать». После непродолжительного анализа, рядом с диском вы увидите сколько фрагментированных файлов имеется на винчестере в процентах.

После этого просто нажмите на «Оптимизировать» и дождитесь окончания дефрагментации. Процесс может быть очень долгим и зависит от объема HDD, уровня фрагментации и оставшегося свободного пространства. Рекомендуется делать дефрагментацию, по крайней мере, раз в месяц. Это, конечно же, зависит от частоты эксплуатации ПК, но общие рекомендации именно такие. Так же если уровень фрагментированных файлов превышает 20%, то производительность компьютера ощутимо падает. При более высоких значениях могут наблюдаться зависания системы в тяжелых нагрузках.

Ещё вы можете настроить дефрагментацию по расписанию. Для этого в том же окне выполните следующие действия: Включить > Выполнять по расписанию > (Указываете частоту) > ОК.

Существует и сторонний софт для оптимизации файлового пространства, но все они работают по схожим принципам. Для того, чтобы держать свой ПК в хорошем техническом состоянии, вполне достаточно и встроенного решения!

Читайте также:
Насколько замена HDD на SSD ускоряет работу системы?
Как перенести систему с HDD на SSD?