Файловая система и размер кластера при форматировании

Как форматировать жесткий диск штатными средствами

Отформатировать свой винчестер в Windows Вы сможете, используя встроенные инструменты системы.

Для этого откройте проводник, находим необходимый локальный диск, который хотите отформатировать. Затем в контекстном меню выбираем Форматировать и жмем начать.

Еще один способ – в Панели инструментов находим Администрирование, управления дисками.

Выбирайте диск, требующий форматирования и повторяйте действия, указанные выше.

Существует также способ форматирования диска через командную строку. Нажимаем в Пуске Выполнить (Win+R), вводим «cmd», набираем там format и букву диска:

Затем внимательно следуем дальнейшим указаниям в консоли.

Маленький блог скромного айтишника.

И так, буквально вчера я неожиданно узнал что для SSD дисков также важно 4к выравнивание кластеров. Изначально жесткие диски имеют выравнивание 512 байт, это связано с физическими параметрами диска, и поэтому форматирование таких дисков должно было быть кратно этой величине, что всегда и выполнялось, размер кластера при форматировании варьировался от 512байт до 32кбайт

Однако в последнее время появились жесткие диски большой ёмкости, у которых прежняя адресация на физическом уровне по 512байт была увеличена до 4кбайт.

Т.е. физически диск способен адресовать данные начало которых кратно 4096 байт. Однако размещение файлов ОС производит по логической структуре кластеров при форматировании. Очень плохо если логический кластер не совпадает с физическим блоком на диске. Для этого производители дисков комплектуют их утилитами предварительного выравнивания кластеров. По сути это программы форматирования, которые форматируют диск так чтобы начало кластера всегда совпадало с началом блока.

Однако это в основном касалось (как мне казалось) лишь дисков повышенной ёмкости (от 2ТБ). Оказалось это не так. Этому подвержены и все SDD, и вот почему:

SSD состоят из микросхем памяти, который имеют строго размер равный степени двойки, и как результат — размер блока 4к. Если данные на SSD диске размещены без выравнивания кратного 4096байт то резко падает скорость прежде всего записи, и записи маленьких файлов.

По некоторой информации Windows 7 во время чистой установки на SSD диск сразу производит выравнивание. Однако при переносе системы с HDD на SSD с помощью различных утилит, весьма вероятно отсутствие требуемого выравнивания.

Как проверить выровнен ли ваш SSD диск? Скачайте программу тестирования SSD дисков — AS SSD Benchmark Она даже без запуска самого тестирования показывает выровнен ли ваш диск или нет. (применимо только для SSD!).

Как выровнять диск без потери данных? 1. Для начала рекомендуется сделать бэкап ценных данных, или даже полный бэкап диска любой понравившейся вам утилитой. Этот шаг необязательный. 2. Скачайте программу Paragon Alignment Tool (300р), можно найти и бесплатно в известных местах. 3. Запустить программу, выбрать только SSD диск или 4k-HDD диск (только если программа выделяет их желтым цветом). Если цвет диска — красный то выровнять его по каким либо причинам нельзя. Обычно нельзя выровнять служебный диск Windows 7 (размером 100 -300 мб). 4. Начать процедуру выравнивания, если надо перезагрузить для выравнивания системного раздела

Внимание! Время выравнивания примерно равно времени полной записи всего объёма диска

Вот что получилось у меня спустя 20минут ожидания:

Как изменить размер кластера

Как упоминалось в первом пункте статьи, для изменения размера кластера необходимо либо отформатировать раздел, либо удалить его и создать заново. Хоть средствами Windows, хоть сторонним софтом для работы с дисками от Acronis, AOME, Paragon и т.п. Если на разделе имеются данные, их можно временно перенести на другой раздел, другое устройство информации или в облако на крайний случай. И это будет самый правильный вариант.

Изменение размера кластера раздела с имеющимися данными без их временного переноса в другое место – это потенциально рисковая операция. Рисковая операция – во-первых. Длительная по времени — во-вторых, поскольку в рамках её проведения осуществляется перезапись данных под новый размер кластера. В-третьих – такая операция предусматривается только сторонними менеджерами дисков, и обычно в рамках платных возможностей, если базовые функции в таких программах бесплатны. Как, например, в случае с MiniTool Partition Wizard.

Послесловие

С точки зрения эффективности пространства, т.е сохранения свободного места на диске, конечно маленький кластер выглядит очень привлекательно и позволяет не терять большие объемы на ровном месте.  С другой стороны, собственно, диски чем дальше, тем больше и дешевле, посему порой можно и принебречь потерями в угоду производительности, и, меньшей фрагментированности данных. С другой стороны, стоит ли заморачиваться, если есть SSD. С другой, — маловерятно, что на SSD вы храните терабайты фильмов, музыки, фото и других файлов, размером более мегабайта.

Что делать? Как и в случае с файлом подкачки, выбирать решение под свои цели, задачи и железо, либо попросту не заморачиваться, но тогда решительно не понятно зачем Вы это читали 🙂

Как и всегда, если есть какие-то вопросы, разумные мысли и послезные дополнения, то добро пожаловать в комментарии к этому материалу.

Тонкости форматирования в Windows — файловые системы и кластеры

При форматировании диска или флешки Windows предлагает определиться с двумя параметрами — типом файловой системы и размером кластера. Проблем с выбором файловой системы у пользователей Windows обычно не возникает.

Если форматирование выполняется средствами операционной системы, то, скорее всего, на выбор будет предложено либо NTFS, либо FAT32.

Используя сторонние программы для работы с дисками, можно отформатировать носитель в других файловых системах.

Что такое файловая система

Чтобы не забивать вам головы сложной терминологией, прибегнем к простому сравнительному методу. Файловую систему можно сравнить с обычной школьной тетрадкой. Есть тетради в клеточку, в прямую и косую линейку, но во всех в них можно писать и рисовать.

Точно так же обстоит дело и с файловыми системами. А ещё их можно сравнить с таблицами, отличающимися друг от друга размерами и расположением ячеек. Попросту говоря, файловая система — это разметка диска, способ организации данных (каталогов и файлов).

Всего файловых систем около 50, но наиболее употребительными из них являются NTFS, exFAT, FAT32, ext3, ext4, ReiserFs, HFS Plus, UDF и ISO 9660.

• NTFS — классический тип файловой системы, используемой в операционной системе Windows. Как правило, выбирается он ОС автоматически.

• FAT32 также используется в Windows, но всё реже и реже. В отличие от NTFS, тома с FAT32 не могут хранить файлы, размер которых превышает 4 Гб, а кроме того, FAT32 не поддерживает настройку прав доступа к файлам и каталогам. Область применения FAT32 сегодня — карты памяти и прочие съёмные носители небольшого объёма.

• exFAT — расширенная FAT или иначе FAT64. Разработана Microsoft как альтернатива NTFS. Используется она в основном на flesh-накопителях большого объёма. exFAT отличается поддержкой настройки прав доступа, более высокими лимитами на размер файлов и кластеров.

• Файловые системы ext3, ext4 и ReiserFs используются в операционных системах Linux, для коих и были специально разработаны.

• HFS Plus используется в Mac OS, а UDF и ISO 9660 — в оптических носителях.

Что такое кластер

В Windows файловая система тесно связана с понятием кластера. На нём мы остановимся немного подробней. Что такое кластер, лучше всего продемонстрировать на примере сравнения файловой системы с таблицей. На этом изображении жёсткий диск представлен в виде круговой таблицы, разделённой на ячейки, именуемые секторами дорожки.

Одна или несколько таких ячеек, будучи объединёнными в группу, называются кластерами. В зависимости от типа файловой системы размер кластера может иметь разный размер. В NTFS он составляет от 512 до 64 Кб, в FAT32 — от 1024 байт до 32 Кб, в «продвинутой» системе FAT — exFAT размер кластера может достигать внушительных 32768 Кб.

И хотя самым маленьким элементом структуры разметки диска является сектор дорожки, минимальный объём пользовательской информации может быть записан именно в кластер. При этом кластер не может содержать части разных файлов. Либо он свободен, либо занят.

Представьте, что у вас есть файл размером 41 килобайт, который предстоит записать на диск, разбитый на кластеры в 4 Кб. В процессе записи файл будет распределён между 11 кластерами, причём 10 из них заполнятся полностью, а 1 — только на четверть. Тем не менее, этот кластер будет считаться заполненным.

Заполненным он будет считаться даже в том случае, если размер записанного в него файла составит всего 1 байт.

Вот мы и подошли к ответу на столь часто задаваемый вопрос — какой размер кластера нужно выбирать при форматировании диска или флешки.

Если диск будет использоваться для хранения небольших файлов, выбирайте наименьший размер кластера (от 4 Кб и меньше). При этом данные будут записываться более «плотно», что позволит вам сэкономить больше дискового пространства. Ежели на диске вы собираетесь хранить объёмные файлы, например, фильмы, то в таком случае размер кластера при форматировании имеет смысл выставить от 32 Кб и более.

При форматировании флешек и карт памяти небольшого объёма (до 16 Гб) лучше выставлять средний размер кластера от 4 до 8 Кб независимо от типа хранящихся на них данных. При выборе размера кластера также следует учитывать другой немаловажный аспект — скорость чтения/записи. Чем крупнее кластеры, тем выше скорость чтения/записи с носителя.

Объясняется это тем, что считывающей головке, собирающей файл по кусочкам, приходится делать меньше движений. Конечно, этот подход не очень экономный, зато ваши файлы будут записываться на порядок быстрее. Что для вас важнее: скорость или экономия места на диске — выбирать вам.

Впрочем, если вы сомневаетесь в правильности своего выбора, выбирайте золотую середину, оставляя всё по умолчанию.

Дополнительная информация

Раздел (том) жесткого диска можно отформатировать под файловую систему NTFS, FAT или exFAT. В зависимости от метода форматирования раздела в Windows могут использоваться следующие значения по умолчанию.

• С помощью команды FORMAT без указания размера кластера.

• С помощью программы Windows Explorer, когда в поле Единица размещения в диалоговом окне Формат оставлено значение Стандартный размер размещения.

По умолчанию размер кластера для файловой системы NTFS в Windows NT 4.0 и более поздних версий равен 4 КБ. Это обусловлено тем, что сжатие файлов в NTFS невозможно для дисков с большим размером кластера. Команда форматирования не использует размер кластера больше 4 КБ, кроме случая, когда пользователь переопределяет значения по умолчанию. Вы можете сделать это, используя /А: переключение вместе с командой Format или с помощью указания большего размера кластера в соответствующем поле при форматировании с помощью проводника. 

При использовании программы Convert.exe для преобразования раздела FAT в NTFS всегда используется исходный размер кластера FAT в качестве размера кластера NTFS, если он не превышает 4 КБ. Если размер кластера FAT больше 4 КБ, то кластеры преобразовываются к размеру 4 КБ в NTFS/ Это объясняется тем, что структуры файловой системы FAT ориентированы на пределы кластера, и следовательно, установка любого большего размера кластера не позволяет выполнить преобразование. При форматировании раздела с помощью программы установки Windows NT 3.5, 3.51 и 4.0 , он сначала форматируется в FAT, а затем преобразуется в NTFS, а значит, в этом случае размер кластера всегда будет таким, каким был указан ранее при форматировании раздела в Настройках.

Размеры кластера по умолчанию для файловой системы NTFS

В следующей таблице описаны размеры кластера по умолчанию для NTFS.

Примечание . Звездочка (*) означает, что он не поддерживается из-за ограничений записи главной загрузки (MBR).

Размер кластера по умолчанию для FAT16

В приведенной ниже таблице указаны значения размеров кластеров по умолчанию для файловой системы FAT16.

Примечание. Символ “*” означает доступность только для носителей с размером сектора, превышающим 512 байт.

Размер кластера по умолчанию для FAT32

В приведенной ниже таблице указаны значения размеров кластеров по умолчанию для файловой системы FAT32.

Размер кластера по умолчанию для exFAT

В приведенной ниже таблице указаны значения размеров кластеров по умолчанию для файловой системы exFAT.

Какой выбрать размер кластера при форматировании флешки в NTFS

Если открыть окно форматирования и выбрать файловую систему NTFS, то в поле размер кластера становятся доступными варианты в диапазоне от 512 байт до 64 Кб. Давайте разберемся, как влияет параметр «Размер кластера» на работу флешки. По определению, кластер представляет собой минимальный объем, выделенный для хранения файла. Для оптимального выбора этого параметра при форматировании устройства в файловой системе NTFS нужно учитывать несколько критериев.

Данная инструкция понадобится Вам при выполнении форматирования съемного накопителя в NTFS.

Критерий 1: Размеры файлов

Определитесь с тем, файлы какого размера вы собираетесь хранить на флешке.

Например, размер кластера на флешке 4096 байт. Если скопировать файл размером 1 байт, то он займет на флешке все равно 4096 байт. Поэтому для небольших файлов лучше использовать размер кластеров поменьше. Если же флешка предназначается для хранения и просмотра видео и аудио файлов, то размер кластера лучше выбрать побольше где-то 32 или 64 кб. Когда флешка предназначена для различных целей, то можно оставить значение по умолчанию.

Помните, что неправильно выбранный размер кластера приводит к потере пространства на флешке. Система выставляет стандартный размер кластера 4 Кб. И если на диске есть 10 тысяч документов по 100 байт каждый, то потери составят 46 Мб. Если вы отформатировали флешку с параметром кластера 32 кб, а текстовый документ будет всего 4 кб. То он все равно займет 32 кб. Это приводит к нерациональному использованию флешки и потере части пространства на ней.

Корпорация Microsoft для расчета потерянного пространства использует формулу:

(размер кластера)/2*(количество файлов)

Критерий 2: Желаемая скорость обмена информацией

Учитывайте тот факт, что от размера кластера зависит скорость обмена данных на вашем накопителе. Чем больше размер кластера, тем меньше операций выполняется при обращении к накопителю и тем выше скорость работы флеш-накопителя. Фильм, записанный на флешке с размером кластера 4 кб, будет воспроизводиться медленнее, чем на накопителе с размером кластера 64 кб.

Критерий 3: Надежность

Примите к сведению, что флешка, отформатированная с кластерами больших размеров более надежна в эксплуатации. Уменьшается количество обращений к носителю. Ведь, надежнее отправлять порцию информации одним большим куском, чем несколько раз маленькими порциями. Имейте в виду, что с нестандартными размерами кластеров могут быть проблемы с софтом, работающим с дисками. В основном это служебные программы, использующие дефрагментацию, а она выполняется только при стандартных кластерах. При создании загрузочных флешек размер кластера также нужно оставлять стандартным. Кстати, выполнить данную задачу Вам поможет наша инструкция.

Некоторые пользователи на форумах советуют при размерах флеш-накопителя более 16 Гб, разделять его на 2 тома и форматировать их по разному. Том меньшего объема отформатировать с параметром кластера 4 Кб, а другой под большие файлы под 16-32 Кб. Таким образом будет достигнута и оптимизация пространства и нужное быстродействие при просмотре и записи объемных файлов.

Итак, правильный подбор размера кластера:

• позволяет эффективно размещать данные на флешке;
• ускоряет обмен данными на носителе информации при чтении и записи;
• повышает надежность эксплуатации носителя.

При форматировании диска или флешки вы наверняка замечали, что система предлагает вам выбрать размер так называемого «кластера». Его размер варьируется от типа файловой системы диска. К примеру, для NTFS минимальный размер кластера составляет 512 Байт, а максимальный – 64 Кб. Для FAT32 – от 4 до 64 Кб. Зачастую на выбор доступно много вариантов, которые могут поставить неподготовленного пользователя перед логичным вопросом: какой размер кластера выбрать при форматировании флешки, диска или любого другого накопителя?

Какой размер кластера выбрать при форматировании NTFS

Приветствую своих читателей и сегодня мне очень приятно перейти от теории поближе к практике. Сегодня мы будем выяснять, какой размер кластера выбрать при форматировании NTFS. Эта реальная задача постоянно возникает при подготовке жесткого диска к переустановке Windows, а так же в других ситуациях.

Для начала вспомним, что такое кластер и NTFS и какая связь между этими понятиями. Итак, память компьютера (или флешки, или карты памяти) разбивается на отдельные сектора объемом 512 байт или 4 Кб, которые в свою очередь группируются в кластеры. Соответственно, размер кластера кратен объему сектора.

Файловая система среди прочих функций определяет возможный размер кластера:

• В устаревшей FAT32 – это от 1 до 32 Мб;
• Пришедшая ей на смену в USB накопителях exFAT – от 4 до 128 Мб;
• Наиболее стабильная, интересующая нас NTFS – от 4 до 64 Мб;

Размер, имеющий значение

Информация файла вносится в эти кластеры, каждый из которых имеет свой адрес, что облегчает и определяет механизм ее считывания или записи. Важным для дальнейшего понимания процесса является условие, по которому в один кластер могут помещаться только данные одного файла.

Например, мы имеем файл размером 260 Кб и кластеры по 32 Кб. Значит, в 8-и из них будет храниться 32 х 8 = 256 Кб и еще 4 Кб в 9-ом. То есть, в данном случае на диске будет занят объем, соответствующий размеру девяти кластеров 288 Кб, а это уж никак не наши 260 Кб, а на целых 10% больше чем мы предполагали задействовать.

Процент здесь указан просто для иллюстрации того, что не все место диска эффективно используется. Будь у нас файлик поменьше, например 33 Кб (ну, чтоб не помещался в один кластер) это показатель был бы вообще пугающим: 2 кластера по 32 Кб = 64 Кб для хранения 33-ёх!!!

КПД памяти – чуть более 50%. Этот пример четко показывает, что размер кластера должен быть сопоставим с объемом используемых в системе файлов.

Но это скорее частный редкий случай, поскольку сейчас используются относительно большие файлы, намного превышающие размер кластеризации. И вот здесь проявляют себя другие факторы:

1. Выше приведенный пример показывает, что в последнем кластере теоретически может быть использован всего 1 Кб, соответственно, чем больше его размер, тем больше остается незадействованной памяти. Данный эффект усиливается с ростом количества файлов.Поэтому вполне логично, что чем меньше размер кластера, тем более эффективно мы сможем использовать носитель информации;
2. С другой стороны, считывая данные, процессор обращается по адресам каждого из кластеров и это занимает определенное время. Чем больше их задействовано – тем больше таких переходов. Серьезно усугубляет ситуацию и тормозит работу компьютера (особенно в HDD) высокий уровень фрагментации, при которой кластеры не собраны в сплошные блоки, а раскиданы в разных местах. С этой позиции большие кластеры предпочтительнее, поскольку для размещения условного файла среднего объема их потребуется намного меньше.

Решение принимать вам

Как же все-таки разрешить возникшую дилемму и выбрать оптимальный размер кластера при форматировании NTFS? Да очень просто и здесь есть три варианта:

• Прикинуть, с какими файлами вы собираетесь работать. Если они преимущественно небольшие – можно выбрать размер кластера поменьше. Так же можно разбить диск на несколько разделов и каждый отформатировать со своим размером кластера. Например, установить максимальный для места хранения мультимедийных файлов;
• Установить вместительный жесткий диск (с достаточным запасом по объему) и произвести его форматирование, выбрав наибольший размер кластера;
• Вообще не париться по этому поводу и при форматировании установить стандартные настройки по умолчанию. А они напрямую зависят от объема винчестера или SSD;

По-сути, определяя для своей системы или хранилища информации размер кластера, вы ищете компромисс между быстродействием и или эффективностью использования памяти. И, как видите, задача эта в принципе-то не сложная. Во всяком случае, какое бы решение вы не приняли, никаких критических последствий оно за собой не понесет.

Так что даже можете поэкспериментировать, тем более что существуют программы, позволяющие изменять кластеры в уже отформатированной, работающей системе без потере содержащихся на накопителе информации.

Возможно в будущем как-нибудь напишу подробную обзорную статью о том как влияет скорость работы накопителя при разных размерах кластеров.

Но я искренне желаю вам уверенности и компьютерной интуиции, которая поможет выбрать оптимальный размер кластера. На этом я буду заканчивать и прощаться с вами.

До скорых встреч в новых темах моего блога.

Вводная про скорость кулера компьютера

Начнем с того как вообще происходит регулировка, если она есть вообще. Изначально скорость вращения определяется и устанавливается мат.платой на основе показателей о температуре и настроек, указанных в BIOS.

Мат.плата в свою очередь делает это путём изменения напряжения/сопротивления и прочих нюансов, умно контролируя число оборотов (RPM), опираясь на заданные Вами настройки, а так же температуру компонентов компьютера как таковую и внутри корпуса вообще.

Однако, далеко не всегда, не смотря на всякие технологии умной регулировки (Q-Fan и иже с ними), оная внятно делает свою работу, а посему крутилки на системах охлаждения, либо вкалывают излишне сильно (часто именно так и бывает), что создает не иллюзорный шум, либо слишком слабо (редко), что повышает температуры.

Как быть? Варианта, как минимум, три:

• Попытаться настроить всё в BIOS;
• Воспользоваться специализированными программами;
• Либо физически ковырять что-то с питанием (или купив всякие там реобасы и другие физические устройства).

Вариант с BIOS, далеко не всегда оправдан, ибо, во-первых, подобная технология не везде есть, во-вторых, она далеко не так интеллектуальна как кажется, а, в-третьих, бывает необходимо менять всё вручную и на лету.