Was ist Fragmentierung und Defragmentierung?

Möchten Sie verstehen, was Fragmentierung und Defragmentierung ist? Dann sind Sie bei uns genau richtig, denn heute werden wir verstehen, was diese Begriffe genau bedeuten. Und wenn Fragmentierung und Defragmentierung erforderlich sind.

In den Anfängen der Computer hatten wir heute uralte Speichermedien wie Magnetbänder, Lochkarten, Lochbänder, magnetische Disketten und einige andere. Diese waren extrem niedrig in Bezug auf Speicher und Geschwindigkeit. Darüber hinaus waren sie unzuverlässig, da sie leicht beschädigt werden konnten. Diese Probleme plagten die Computerindustrie, neuere Speichertechnologien zu erneuern. Als Ergebnis kamen die legendären sich drehenden Festplatten, die Magnete zum Speichern und Abrufen von Daten verwendeten. Allen diesen Speichertypen gemeinsam war, dass zum Lesen einer bestimmten Information das gesamte Medium sequentiell gelesen werden musste

Sie waren deutlich schneller als die oben genannten alten Speichermedien, aber sie hatten ihre eigenen Knicke. Eines der Probleme mit magnetischen Festplattenlaufwerken wurde als Fragmentierung bezeichnet.

Was sind Fragmentierung und Defragmentierung?

Vielleicht haben Sie schon einmal die Begriffe Fragmentierung und Defragmentierung gehört. Haben Sie sich jemals gefragt, was sie bedeuten? Oder wie führt das System diese Operationen durch? Lassen Sie uns alles über diese Begriffe erfahren.

Was ist Fragmentierung?

Es ist wichtig, dass wir lernen, wie eine Festplatte funktioniert, bevor wir die Welt der Fragmentierung erkunden. Eine Festplatte besteht aus mehreren Teilen, aber es gibt nur zwei Hauptteile, die wir kennen müssen.Teller“, das ist genau das, was Sie sich eine Metallplatte vorstellen können, aber klein genug, um auf die Scheibe zu passen.

Es gibt ein paar dieser Metallscheiben, die eine mikroskopische Schicht aus magnetischem Material haben, und diese Metallscheiben speichern alle unsere Daten. Dieser Plattenteller dreht sich mit sehr hoher Geschwindigkeit, aber normalerweise mit einer konstanten Geschwindigkeit von 5400 U/min (Umdrehungen pro Minute) oder 7200 U/min.

Je schneller die Drehzahl der rotierenden Festplatte ist, desto schneller sind die Lese-/Schreibzeiten der Daten. Die zweite ist eine Komponente namens Disk-Lese-/Schreibkopf oder einfach nur „Spinner-Kopf“, die platziert werden Auf diesen Platten nimmt dieser Kopf die magnetischen Signale auf, die von der Teller. Die Daten werden in kleinen Batches gespeichert, die als Sektoren bezeichnet werden.

Jedes Mal, wenn eine neue Aufgabe oder eine Datei verarbeitet wird, werden also neue Speichersektoren erstellt. Um jedoch den Speicherplatz effizienter zu nutzen, versucht das System, den oder die zuvor ungenutzten Sektoren aufzufüllen. Daraus ergibt sich das Hauptproblem der Fragmentierung. Da die Daten in Fragmenten auf der gesamten Festplatte gespeichert sind, müssen wir jedes Mal, wenn wir auf bestimmte Daten zugreifen müssen, die System muss all diese Fragmente durchlaufen, und das macht den gesamten Prozess sowie das System als Ganzes extrem langsam.

Was ist Fragmentierung außerhalb der Computerwelt? Fragmente sind kleine Teile von etwas, die zusammengefügt die ganze Einheit bilden. Es ist das gleiche Konzept, das hier verwendet wird. Ein System speichert mehrere Dateien. Jede dieser Dateien wird geöffnet, angehängt, gespeichert und wieder gespeichert. Wenn die Dateigröße größer ist als vor dem Abrufen der Datei zum Bearbeiten durch das System, ist eine Fragmentierung erforderlich. Die Datei wird in Teile zerlegt und die Teile werden an verschiedenen Orten des Lagerbereichs abgelegt. Diese Teile werden auch als „Fragmente“ bezeichnet. Tools wie die Dateizuordnungstabelle (FAT) werden verwendet, um die Position verschiedener Fragmente im Speicher zu verfolgen.

Dies ist für Sie als Nutzer nicht sichtbar. Unabhängig davon, wie eine Datei gespeichert ist, sehen Sie die gesamte Datei an dem Ort, an dem Sie sie auf Ihrem System gespeichert haben. Aber bei der Festplatte sieht es ganz anders aus. Die verschiedenen Fragmente der Datei sind über das Speichergerät verstreut. Wenn der Benutzer auf die Datei klickt, um sie erneut zu öffnen, fügt die Festplatte schnell alle Fragmente zusammen, sodass sie Ihnen als Ganzes präsentiert wird.

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Eine geeignete Analogie zum Verständnis der Fragmentierung wäre ein Kartenspiel. Nehmen wir an, Sie benötigen zum Spielen ein ganzes Kartenspiel. Wenn die Karten über den Platz verstreut sind, müssen Sie sie aus verschiedenen Teilen sammeln, um das gesamte Deck zu erhalten. Die verstreuten Karten kann man sich als Fragmente einer Datei vorstellen. Das Sammeln der Karten ist analog zum Zusammensetzen der Fragmente auf der Festplatte beim Abrufen der Datei.

Der Grund für die Fragmentierung

Nun, da wir etwas Klarheit über die Fragmentierung haben, wollen wir verstehen, warum Fragmentierung auftritt. Die Struktur des Dateisystems ist der Hauptgrund für die Fragmentierung. Nehmen wir an, eine Datei wird von einem Benutzer gelöscht. Jetzt ist der Platz, den es eingenommen hat, frei. Dieser Speicherplatz ist jedoch möglicherweise nicht groß genug, um eine neue Datei als Ganzes aufzunehmen. Wenn dies der Fall ist, wird die neue Datei fragmentiert und die Teile werden an verschiedenen Orten gespeichert, an denen Platz verfügbar ist. Manchmal reserviert das Dateisystem mehr Speicherplatz für eine Datei als benötigt, wodurch Speicherplatz im Speicher verbleibt.

Es gibt Betriebssysteme, die Dateien speichern, ohne eine Fragmentierung zu implementieren. Unter Windows ist die Fragmentierung jedoch die Art und Weise, wie Dateien gespeichert werden.

Welche potenziellen Probleme ergeben sich aus der Fragmentierung?

Wenn Dateien organisiert gespeichert werden, dauert es weniger Zeit, bis die Festplatte eine Datei abgerufen hat. Wenn Dateien in Fragmenten gespeichert werden, muss die Festplatte beim Abrufen einer Datei mehr Bereich abdecken. Da immer mehr Dateien als Fragmente gespeichert werden, wird Ihr System schließlich aufgrund der Zeit, die zum Auswählen und Zusammensetzen der verschiedenen Fragmente während des Abrufens benötigt wird, langsamer.

Eine geeignete Analogie, um dies zu verstehen – betrachten Sie eine Bibliothek, die für ihren lausigen Service bekannt ist. Der Bibliothekar ersetzt die zurückgegebenen Bücher nicht in den entsprechenden Regalen. Stattdessen stellen sie die Bücher in ein Regal neben ihrem Schreibtisch. Obwohl es so aussieht, als würde bei der Aufbewahrung der Bücher viel Zeit gespart, entsteht das eigentliche Problem, wenn ein Kunde eines dieser Bücher ausleihen möchte. Es wird lange dauern, bis der Bibliothekar Bücher in zufälliger Reihenfolge durchsucht.

Aus diesem Grund wird die Fragmentierung als „notwendiges Übel“ bezeichnet. Auf diese Weise lassen sich Dateien schneller speichern, verlangsamt jedoch letztendlich das System.

Wie erkennt man ein fragmentiertes Laufwerk?

Eine zu starke Fragmentierung beeinträchtigt die Leistung Ihres Systems. So können Sie leicht feststellen, ob Ihr Laufwerk fragmentiert ist, wenn Sie einen Leistungsabfall feststellen. Die Zeit zum Öffnen und Speichern Ihrer Dateien ist deutlich gestiegen. Manchmal werden auch andere Anwendungen langsamer. Mit der Zeit wird Ihr System ewig brauchen, um zu booten.

Abgesehen von den offensichtlichen Problemen, die die Fragmentierung verursacht, gibt es noch andere schwerwiegende Probleme. Ein Beispiel ist die verschlechterte Leistung Ihres Antivirus-Anwendung. Eine Antivirus-Anwendung wurde entwickelt, um alle Dateien auf Ihrer Festplatte zu scannen. Wenn die meisten Ihrer Dateien als Fragmente gespeichert sind, dauert es lange, bis die Anwendung Ihre Dateien scannt.

Auch die Datensicherung leidet. Es dauert länger als erwartet. Wenn das Problem seinen Höhepunkt erreicht, kann Ihr System ohne Warnungen einfrieren oder abstürzen. Manchmal ist es nicht in der Lage zu booten.

Um diese Probleme zu bewältigen, ist es wichtig, die Fragmentierung in Schach zu halten. Andernfalls wird die Effizienz Ihres Systems ernsthaft beeinträchtigt.

Wie kann man das Problem beheben?

Obwohl eine Fragmentierung unvermeidlich ist, muss sie behandelt werden, damit Ihr System am Laufen bleibt. Um dieses Problem zu beheben, muss ein weiterer Prozess namens Defragmentierung durchgeführt werden. Was ist Defragmentierung? Wie führt man eine Defragmentierung durch?

Was ist Defragmentierung?

Im Wesentlichen ist die Festplatte wie ein Aktenschrank unseres Computers und alle erforderlichen Dateien darin sind in diesem Aktenschrank verstreut und unorganisiert. Jedes Mal, wenn ein neues Projekt kommt, werden wir also lange nach den erforderlichen Dateien suchen Organizer diese Dateien alphabetisch zu organisieren, wäre es für uns viel einfacher gewesen, die benötigten Dateien schnell zu finden und leicht.

Die Defragmentierung sammelt alle fragmentierten Teile einer Datei und legt diese an zusammenhängenden Speicherorten ab. Einfach ausgedrückt ist es das Gegenteil der Fragmentierung. Es kann nicht manuell durchgeführt werden. Sie müssen Werkzeuge verwenden, die für diesen Zweck entwickelt wurden. Dies ist in der Tat ein zeitaufwendiger Prozess. Aber es ist notwendig, die Leistung Ihres Systems zu verbessern.

So läuft der Prozess der Festplattendefragmentierung ab, der im Betriebssystem eingebaute Speicheralgorithmus soll automatisch ablaufen. Während der Defragmentierung konsolidiert das System alle verstreuten Daten in enge Sektoren, indem es die Datenblöcke verschiebt, um alle verstreuten Teile als einen zusammenhängenden Datenstrom zusammenzuführen.

Nach der Defragmentierung kann eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung erfahren werden, wie z schnellere PC-Leistung, kürzere Bootzeit und weit weniger häufiges Einfrieren. Beachten Sie, dass die Defragmentierung ein sehr zeitaufwändiger Prozess ist, da die gesamte Festplatte Sektor für Sektor gelesen und organisiert werden muss.

Die meisten modernen Betriebssysteme verfügen über einen direkt in das System integrierten Defragmentierungsprozess. In der vorherigen Windows-Version war dies jedoch nicht der Fall, oder selbst wenn, war der Algorithmus nicht effizient genug, um die zugrunde liegenden Probleme vollständig zu beheben.

Daraus entstand die Defragmentierungssoftware. Während des Kopierens oder Verschiebens von Dateien sehen wir möglicherweise, dass der Lese- und Schreibvorgang stattfindet, da der Fortschrittsbalken den Vorgang deutlich anzeigt. Die meisten Lese-/Schreibprozesse, die das Betriebssystem ausführt, sind jedoch nicht sichtbar. Benutzer können dies also nicht nachverfolgen und ihre Festplatten systematisch defragmentieren.

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Infolgedessen war das Windows-Betriebssystem mit einem Standard-Defragmentierungstool vorinstalliert, jedoch aufgrund des Fehlens von Effiziente Technologien haben verschiedene andere Softwareentwickler von Drittanbietern ihre eigene Version davon auf den Markt gebracht, um das Problem der Zersplitterung.

Es gibt auch einige Tools von Drittanbietern, die die Arbeit noch besser ausführen als das in Windows integrierte Tool. Einige der besten kostenlosen Tools zum Defragmentieren sind unten aufgeführt:

• Defraggler
• Intelligente Defragmentierung
• Auslogics Disk Defrag
• Puran Defrag
• Festplattenbeschleunigung

Eines der besten Tools dafür ist ‘Defraggler’. Sie können einen Zeitplan festlegen und das Tool führt die Defragmentierung automatisch gemäß dem festgelegten Zeitplan durch. Sie können bestimmte Dateien und Ordner auswählen, die eingeschlossen werden sollen. Oder Sie können auch bestimmte Daten ausschließen. Es hat eine tragbare Version. Es führt nützliche Operationen aus, wie das Verschieben der weniger verwendeten Fragmente an das Ende der Festplatte für einen verbesserten Festplattenzugriff und das Leeren des Papierkorbs vor der Defragmentierung.

Die meisten Tools haben mehr oder weniger eine ähnliche Oberfläche. Die Methode zur Verwendung des Tools ist ziemlich selbsterklärend. Der Benutzer wählt das Laufwerk aus, das er defragmentieren möchte, und klickt auf die Schaltfläche, um den Vorgang zu starten. Erwarten Sie, dass der Vorgang mindestens eine Stunde oder so dauert. Es wird empfohlen, dies je nach Verwendung jährlich oder mindestens einmal in 2-3 Jahren zu tun. Da es sowieso einfach und kostenlos ist, diese Tools zu verwenden, warum nutzen Sie sie nicht, um die Effizienz Ihres Systems stabil zu halten?

Solid State Drive und Fragmentierung

Solid-State-Laufwerke (SSD) sind die neueste Speichertechnologie, die in den meisten Verbrauchergeräten wie Smartphones, Tablets, Laptops, Computern usw. Solid-State-Laufwerke werden mit Flash-basiertem Speicher hergestellt, was genau die Speichertechnologie ist, die in unseren Flash- oder USB-Laufwerken verwendet wird.

Wenn Sie ein System mit einer Solid-State-Festplatte verwenden, sollten Sie eine Defragmentierung durchführen? Ein SSD unterscheidet sich von einer Festplatte dadurch, dass alle ihre Teile statisch sind. Wenn keine beweglichen Teile vorhanden sind, geht beim Sammeln der verschiedenen Fragmente einer Datei nicht viel Zeit verloren. Der Zugriff auf eine Datei ist in diesem Fall also schneller.

Da das Dateisystem jedoch immer noch das gleiche ist, kommt es auch bei Systemen mit SSD zur Fragmentierung. Glücklicherweise wird die Leistung jedoch kaum beeinträchtigt, sodass keine Defragmentierung erforderlich ist.

Die Defragmentierung auf einer SSD kann sogar schädlich sein. Eine Solid-State-Festplatte erlaubt eine fest begrenzte Anzahl von Schreibvorgängen. Eine wiederholte Defragmentierung würde bedeuten, dass die Dateien von ihrem aktuellen Speicherort verschoben und an einen neuen Speicherort geschrieben werden. Dies würde dazu führen, dass die SSD früh in ihrer Lebensdauer verschleißt.

Daher hat die Durchführung einer Defragmentierung Ihrer SSDs schädliche Auswirkungen. Tatsächlich deaktivieren viele Systeme die Defragmentierungsoption, wenn sie über eine SSD verfügen. Andere Systeme würden eine Warnung ausgeben, damit Sie sich der Konsequenzen bewusst sind.

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Abschluss

Nun, wir sind uns sicher, dass Sie das Konzept der Fragmentierung und Defragmentierung jetzt viel besser verstanden haben.

Ein paar Hinweise, die Sie beachten sollten:

1. Da die Defragmentierung von Laufwerken in Bezug auf die Festplattennutzung ein teurer Prozess ist, ist es am besten, sie nur bei Bedarf auszuführen

2. Damit wird nicht nur die Defragmentierung von Laufwerken eingeschränkt, sondern bei der Arbeit mit Solid-State-Laufwerken ist eine Defragmentierung aus zwei Gründen nicht erforderlich:

• Erstens sind SSDs standardmäßig so gebaut, dass sie eine sehr schnelle Lese-Schreib-Geschwindigkeit haben, sodass eine geringfügige Fragmentierung keinen großen Unterschied in der Geschwindigkeit macht
• Zweitens haben SSDs auch begrenzte Lese-Schreib-Zyklen, daher ist es am besten, diese Defragmentierung auf SSDs zu vermeiden, um die Verwendung dieser Zyklen zu vermeiden

3. Die Defragmentierung ist ein einfacher Prozess zum Organisieren aller Dateiteile, die aufgrund des Hinzufügens und Löschens von Dateien auf Festplatten verwaist wurden.