O que é fragmentação e desfragmentação

Você está procurando entender o que é fragmentação e desfragmentação? Então você veio ao lugar certo, pois hoje entenderemos o que esses termos significam exatamente. E quando a fragmentação e a desfragmentação são necessárias.

Nos primeiros dias dos computadores, tínhamos, agora, meios de armazenamento antigos, como fitas magnéticas, cartões perfurados, fitas perfuradas, disquetes magnéticos e alguns outros. Eles eram extremamente baixos em armazenamento e velocidade. Além disso, eles não eram confiáveis, pois seriam corrompidos facilmente. Esses problemas atormentaram a indústria de computadores para inovar as tecnologias de armazenamento mais recentes. Como resultado, vieram as lendárias unidades de disco giratórias que usavam ímãs para armazenar e recuperar dados. Um traço comum entre todos esses tipos de armazenamento era que, para ler uma informação específica, toda a mídia tinha que ser lida sequencialmente

Eles eram significativamente mais rápidos do que os meios de armazenamento antigos mencionados, mas vinham com seus próprios problemas. Um dos problemas com unidades de disco rígido magnético era chamado de fragmentação.

O que são fragmentação e desfragmentação?

Você deve ter ouvido os termos fragmentação e desfragmentação. Você já se perguntou o que eles significam? Ou como o sistema executa essas operações? Vamos aprender tudo sobre esses termos.

O que é fragmentação?

É importante aprendermos como funciona uma unidade de disco rígido antes de explorar o mundo da fragmentação. Uma unidade de disco rígido é composta por várias partes, mas existem apenas duas partes principais que precisamos saber, sendo a primeira a “travessa”, É exatamente como você pode imaginar uma placa de metal, mas pequena o suficiente para caber no disco.

Existem alguns desses discos de metal que têm uma camada microscópica de material magnético neles e esses discos de metal armazenam todos os nossos dados. Este prato gira a uma velocidade muito alta, mas geralmente a uma velocidade consistente de 5400 RPM (revoluções por minuto) ou 7200 RPM.

Quanto mais rápido o RPM do disco giratório, mais rápido será o tempo de leitura / gravação de dados. O segundo é um componente chamado cabeçote de leitura / gravação do disco ou apenas “cabeçote giratório” que são colocados nesses discos, esta cabeça capta e faz alterações nos sinais magnéticos que vêm do prato. Os dados são armazenados em pequenos lotes chamados setores.

Assim, cada vez que uma nova tarefa ou um arquivo é processado, novos setores de memória são criados. Porém, para ser mais eficiente com o espaço em disco, o sistema tenta preencher o (s) setor (s) não utilizado (s) anteriormente. É daí que vem a principal questão da fragmentação. Uma vez que os dados são armazenados em fragmentos por todo o disco rígido, toda vez que precisamos acessar um dado específico, sistema tem que passar por todos esses fragmentos, e isso torna todo o processo, bem como o sistema como um todo, extremamente devagar.

Fora do mundo da computação, o que é fragmentação? Fragmentos são pequenas porções de algo que, quando colocados juntos, formam a entidade inteira. É o mesmo conceito usado aqui. Um sistema armazena vários arquivos. Cada um desses arquivos é aberto, anexado, salvo e armazenado novamente. Quando o tamanho do arquivo é maior do que era antes de o sistema buscar o arquivo para edição, há necessidade de fragmentação. O arquivo é dividido em partes e as partes são armazenadas em diferentes locais da área de armazenamento. Essas partes também são chamadas de "fragmentos". Ferramentas como o Tabela de alocação de arquivos (FAT) são usados ​​para rastrear a localização de diferentes fragmentos no armazenamento.

Isso não é visível para você, o usuário. Independentemente de como um arquivo é armazenado, você verá o arquivo inteiro no local onde o salvou em seu sistema. Mas no disco rígido as coisas são bem diferentes. Os vários fragmentos do arquivo estão espalhados pelo dispositivo de armazenamento. Quando o usuário clica no arquivo para abri-lo novamente, o disco rígido reúne rapidamente todos os fragmentos, de forma que ele é apresentado a você como um todo.

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Uma analogia apropriada para entender a fragmentação seria um jogo de cartas. Suponhamos que você precise de um baralho inteiro para jogar. Se as cartas estiverem espalhadas pelo local, você terá que coletá-las de diferentes partes para obter o baralho inteiro. Os cartões espalhados podem ser considerados fragmentos de um arquivo. Coletar os cartões é análogo ao disco rígido reunir os fragmentos quando o arquivo é obtido.

A razão por trás da fragmentação

Agora que temos alguma clareza sobre a fragmentação, vamos entender por que ocorre a fragmentação. A estrutura do sistema de arquivos é o principal motivo da fragmentação. Digamos que um arquivo seja excluído por um usuário. Agora, o lugar que ocupou está livre. No entanto, esse espaço pode não ser grande o suficiente para acomodar um novo arquivo como um todo. Nesse caso, o novo arquivo é fragmentado e as peças são armazenadas em vários locais onde houver espaço disponível. Às vezes, o sistema de arquivos reserva mais espaço para um arquivo do que o necessário, deixando espaços no armazenamento.

Existem sistemas operacionais que armazenam arquivos sem implementar a fragmentação. No entanto, com o Windows, a fragmentação é como os arquivos são armazenados.

Quais são os problemas potenciais resultantes da fragmentação?

Quando os arquivos são armazenados de maneira organizada, levaria menos tempo para o disco rígido recuperar um arquivo. Se os arquivos forem armazenados em fragmentos, o disco rígido terá que cobrir mais área enquanto recupera um arquivo. Eventualmente, conforme mais e mais arquivos são armazenados como fragmentos, seu sistema ficará lento devido ao tempo necessário para selecionar e montar os vários fragmentos durante a recuperação.

Uma analogia apropriada para entender isso - considere uma biblioteca conhecida por seu péssimo serviço. O bibliotecário não recoloca os livros devolvidos em suas respectivas estantes. Em vez disso, eles colocam os livros em uma prateleira mais próxima de sua mesa. Embora pareça que se economiza muito tempo ao armazenar os livros dessa forma, o verdadeiro problema surge quando um cliente quer pegar um desses livros emprestado. O bibliotecário levará muito tempo para pesquisar entre os livros armazenados em ordem aleatória.

É por isso que a fragmentação é chamada de "um mal necessário". É mais rápido armazenar arquivos dessa forma, mas eventualmente torna o sistema mais lento.

Como detectar uma unidade fragmentada?

Muita fragmentação afeta o desempenho do seu sistema. Portanto, é fácil dizer se seu disco está fragmentado se você observar uma queda no desempenho. O tempo necessário para abrir e salvar seus arquivos aumentou evidentemente. Às vezes, outros aplicativos também ficam lentos. Com o tempo, seu sistema demorará uma eternidade para inicializar.

Além dos problemas óbvios que a fragmentação causa, existem outros problemas sérios. Um exemplo é o desempenho degradado de seu Aplicativo antivírus. Um aplicativo antivírus foi criado para verificar todos os arquivos do seu disco rígido. Se a maioria dos seus arquivos estiver armazenada como fragmentos, o aplicativo demorará muito para verificar seus arquivos.

O backup de dados também sofre. Leva mais tempo do que o esperado. Quando o problema atinge o pico, o sistema pode congelar ou falhar sem avisos. Às vezes, não é possível inicializar.

Para lidar com esses problemas, é importante manter a fragmentação sob controle. Caso contrário, a eficiência do seu sistema será seriamente afetada.

Como consertar o problema?

Embora a fragmentação seja inevitável, ela precisa ser tratada para manter o sistema em funcionamento. Para corrigir esse problema, outro processo denominado desfragmentação deve ser executado. O que é desfragmentação? Como realizar a desfragmentação?

O que é desfragmentação?

Essencialmente, o disco rígido é como um arquivo do nosso computador e todos os arquivos necessários nele estão espalhados e desorganizados neste arquivo. Então, toda vez que um novo projeto chega, vamos gastar muito tempo procurando os arquivos necessários, enquanto se tivéssemos um organizador para organizar esses arquivos em ordem alfabética, teria sido muito mais fácil para nós encontrar os arquivos necessários rapidamente e facilmente.

A desfragmentação coleta todas as partes fragmentadas de um arquivo e as armazena em locais de armazenamento contíguos. Simplificando, é o reverso da fragmentação. Isso não pode ser feito manualmente. Você precisa usar ferramentas projetadas para esse propósito. Este é realmente um processo demorado. Mas é necessário melhorar o desempenho do seu sistema.

É assim que ocorre o processo de desfragmentação do disco, o algoritmo de armazenamento criado no sistema operacional deve fazer automaticamente. Durante a desfragmentação, o sistema consolida todos os dados espalhados em setores restritos, movendo os blocos de dados para reunir todas as partes espalhadas como um fluxo coeso de dados.

Post, a desfragmentação pode causar um aumento considerável de velocidade, como desempenho de PC mais rápido, menor tempo de inicialização e congelamentos muito menos frequentes. Observe que a desfragmentação é um processo muito demorado, pois todo o disco deve ser lido e organizado, setor por setor.

A maioria dos sistemas operacionais modernos vem com um processo de desfragmentação embutido no sistema. No entanto, na versão anterior do Windows, esse não era o caso ou, mesmo que fosse, o algoritmo não era eficiente o suficiente para mitigar completamente os problemas subjacentes.

Conseqüentemente, o software de desfragmentação passou a existir. Durante a cópia ou movimentação de arquivos, podemos ver a operação de leitura e gravação ocorrendo devido à barra de progresso exibindo o processo claramente. No entanto, a maioria dos processos de leitura / gravação executados pelo sistema operacional não são visíveis. Portanto, os usuários não podem acompanhar isso e desfragmentar sistematicamente seus discos rígidos.

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Como resultado, o sistema operacional Windows veio pré-carregado com uma ferramenta de desfragmentação padrão, porém devido à falta de tecnologias eficientes, vários outros desenvolvedores de software de terceiros lançaram seu próprio sabor para resolver o problema de fragmentação.

Existem também algumas ferramentas de terceiros, que realizam o trabalho ainda melhor do que a ferramenta integrada do Windows. Algumas das melhores ferramentas gratuitas para desfragmentação estão listadas abaixo:

• Defraggler
• Desfragmentação inteligente
• Auslogics Disk Defrag
• Puran Defrag
• Disk SpeedUp

Uma das melhores ferramentas para isso é ‘Defraggler’. Você pode definir uma programação e a ferramenta executará a desfragmentação automaticamente de acordo com a programação definida. Você pode escolher arquivos e pastas específicos a serem incluídos. Ou você pode excluir alguns dados também. Possui uma versão portátil. Ele executa operações úteis, como mover os fragmentos menos usados ​​para o final do disco para melhor acesso ao disco e esvaziar a lixeira antes de desfragmentar.

A maioria das ferramentas tem uma interface mais ou menos semelhante. O método de uso da ferramenta é bastante autoexplicativo. O usuário escolhe qual unidade deseja desfragmentar e clica no botão para iniciar o processo. Espere que o processo leve pelo menos uma hora ou mais. É aconselhável fazer isso anualmente ou pelo menos uma vez a cada 2-3 anos, dependendo do uso. Já que o uso dessas ferramentas é simples e gratuito, por que não usá-las para manter a eficiência do seu sistema estável?

Unidade de estado sólido e fragmentação

Unidades de estado sólido (SSD) são a tecnologia de armazenamento mais recente que se tornou comum na maioria dos dispositivos voltados para o consumidor, como smartphones, tablets, laptops, computadores, etc. Drives de estado sólido são feitos com memória baseada em flash, que é a tecnologia de memória exata usada em nossos drives flash ou thumbnets.

Se você estiver usando um sistema com um disco rígido de estado sólido, deve executar a desfragmentação? Um SSD é diferente de um disco rígido no sentido de que todas as suas partes são estáticas. Se não houver peças móveis, não se perde muito tempo na coleta dos diferentes fragmentos de um arquivo. Portanto, acessar um arquivo é mais rápido neste caso.

No entanto, como o sistema de arquivos ainda é o mesmo, a fragmentação também ocorre em sistemas com SSD. Mas, felizmente, o desempenho quase não é afetado, portanto, não há necessidade de realizar a desfragmentação.

A desfragmentação em um SSD pode até ser prejudicial. Um disco rígido de estado sólido permite um número finito fixo de gravações. A desfragmentação repetida envolveria mover os arquivos de seu local atual e gravá-los em um novo local. Isso faria com que o SSD se desgastasse no início de sua vida útil.

Portanto, realizar a desfragmentação em seus SSDs terá efeitos prejudiciais. Na verdade, muitos sistemas desabilitam a opção de desfragmentação se tiverem um SSD. Outros sistemas emitem um aviso para que você esteja ciente das consequências.

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Conclusão

Bem, temos certeza de que agora você entendeu o conceito de fragmentação e desfragmentação muito melhor.

Algumas dicas a serem lembradas:

1. Uma vez que a desfragmentação das unidades de disco é um processo caro em termos de uso do disco rígido, é melhor limitá-lo para executar apenas como e quando necessário

2. Não apenas limitando a desfragmentação das unidades, mas ao trabalhar com unidades de estado sólido, não é necessário realizar a desfragmentação por dois motivos,

• Em primeiro lugar, os SSDs são construídos para ter uma velocidade de leitura e gravação muito rápida por padrão, de modo que uma pequena fragmentação não faz muita diferença para as velocidades
• Em segundo lugar, os SSDs também têm ciclos limitados de leitura e gravação, portanto, é melhor evitar essa desfragmentação em SSDs para evitar o uso desses ciclos

3. A desfragmentação é um processo simples de organizar todos os bits de arquivos que ficaram órfãos devido à adição e exclusão de arquivos em unidades de disco rígido.