Содержание
Если у вас понижена производительность компьютера, и вы долгое время не переустанавливали систему, то скорее всего у вас не выровнены разделы жесткого диска. Этот момент очень важен, потому что на диске с выровненными разделами операции будут проводиться быстро. Конечно, на глаз не понятно, что с жёстким диском. В теории, если раздела не выровнены, что вызывает перекрывания секторов кластерами, что в свою очередь требует большее количество операций по затиранию и записи на сектора данных, это и вызывает понижение производительности дисковых накопителей.
Если у вас SSD, то это приведет к износу накопителя еще быстрее. Чтобы не было проблем необходимо выровнять разделы так, чтобы кластеры соответствовали своим секторам. Такую операцию можно легко провести в Windows с помощью специальной утилиты Paragon Alignment Tool. Перед тем, как начать пользоваться программой, нужно понять почему появляются невыровненные разделы жесткого диска.
Почему возникают невыровненные разделы жесткого диска?
Обычно системный диск (как правило, обозначенный буквой С) не подлежит выравниванию, но это только в том случае, если систему только установили. В том случае, когда система восстановлена или просто происходила долгая эксплуатация, невыровненность разделов имеет место существованию. Остальные разделы, используемые для хранения данных тоже подвергнуты восстановительным процессам из резервных копий, проведение каких-то клонирований, что ведет к невыровненности разделов.
Мы разобрались в причинах, теперь приступим к выравниванию.
Как выровнять разделы жёсткого диска при помощи Paragon Alignment Tool?
Данная программа как раз и создана для выравнивания разделов у жестких дисков и твердотельных накопителях (SSD). Программа проведет диагностику всех подключенных накопителей, а потом предложит уровни защиты от потери данных. Paragon Alignment Tool является платным инструментом, но стоит 299 рублей, думаю, это для большинства копейки. Вот официальный сайт, где ее можно скачать.
Скачанную программу запускаем и видим окошко, где утилита нас приветствует и дает некоторые сведения о себе. Просто нажимаем «Далее».
Дальше у нас идет анализ оборудования, то есть будут сканироваться не только жёсткие диски, но флешки, SSD и другое.
Теперь нам предлагают защиту от утери важных данных. Разработчики не зря постарались, когда внесли в программу опции защиты. В данном случае мы можем защитить данные от потери при перезагрузке устройства, или его отключении. Всякое может случиться, особенно, если у вас проблемы с электропитанием. Если у вас никогда не возникало подобных проблем, вы вообще можете отключить защиту, тогда выравнивание пойдет быстрее.
Когда вы нажмете кнопку «Далее», то появится следующее окно, где нам будут показаны все диски и флеш-накопители, подключенные к компьютеру. Справа у нас присутствует отдельное окно, которое указывает на то, какие диски нужно выравнивать, а какие нет, например, желтым цветом обозначены диски, подлежащие этому процессу, красным цветом – не подходят для выравнивания, а зеленый цвет означает, что с диском все хорошо и выравнивать его не надо.
На невыровненных разделах уже стоят галочки, поэтому вам нужно нажать кнопку «Выровнять разделы» и просто ждать.
У меня диск на 350 Гб выравнивался 2 часа, если у вас больший объем, то и ждать придется дольше. Это при том, что я отключил защиту, с ней бы процесс шел еще дольше.
Главное запомните, что в процессе работы программы нельзя ничего трогать, иначе все данные на диске, или дисках пропадут.
Во время работы программы вы можете спокойно заниматься своими делами, но это при условии, что выравнивается не системный раздел, иначе бы вы не могли ничего делать.
Что касается системных разделов, так это то, что при нажатии кнопки «Выровнять разделы» может потребоваться перезагрузка компьютера и работы программы в фоновом режиме. Перед этим нужно закрыть все запущенные процессы.
Вы можете видеть процесс выравнивания в реальном времени, а также примерное время завершения. Процесс чаще всего долгий, поэтому придется подождать. По завершению работы вы увидите соответствующие уведомления от программы.
Выравнивание разделов жесткого диска программой Paragon Alignment Tool
Windows 10 на калькуляторе
Не работают наушники на компьютере Windows 10
Выровнен или нет раздела жесткого диска – от этого в какой-то мере зависит производительность работы компьютера. На выровненном разделе дисковые операции будут проводиться с максимальной скоростью, а правильная работа файловой системы Windows исключит лишние торможения и подвисания. Если разделы невыровненные, физически на жестком диске происходит такая картина: кластеры перекрывают большее число секторов, в результате чего требуется большее число операций по стиранию и перезаписыванию этих секторов. К тому же невыровненный раздел способствует еще и более быстрому износу SSD-накопителей. Начало раздела жесткого диска всегда должно соответствовать началу первого сектора HDD или SSD. Таким образом все кластеры будут выровнены по секторам, а это, в свою очередь, обусловит выровненность раздела диска в целом. Ниже рассмотрим, как в операционной системе Windows осуществляется выравнивание разделов жесткого диска. А использовать будем узкопрофильный и специально предназначенный для этих целей инструмент – программу Paragon Alignment Tool. Но прежде пару слов о том, как в большинстве случаев возникает проблема с невыровненными разделами диска.
Содержание:
Причины невыровненных разделов жесткого диска
Системный раздел диска не требует проведения операции по выравниванию, если Windows (речь идет о современных ее версиях, начиная с Vista) устанавливалась с нуля на отформатированный диск С. Но если операционная система появилась, образно выражаясь, не естественным путем, а, например, вследствие восстановления из резервной копии или как результат клонирования, вероятность невыровненности диска С будет существовать. Аналогичная ситуация и с несистемными разделами: причиной их невыровненности, как правило, являются операции по восстановлению из резервной копии или клонированию – процессы, призванные сохранить, помимо непосредственно пользовательских данных, еще и исходную структуру разделов диска. Так, не все программы для резервного копирования предусматривают попутно с восстановлением или клонированием данных проведение операции по выравниванию разделов. Например, бэкапер от известной компании Acronis автоматически решает вопрос с неправильным выравниванием разделов. А вот в программе AOMEI Backupper эта операция потенциально возможна, но она не включена в параметры восстановления по умолчанию. И, соответственно, может быть проигнорирована пользователями, поверхностно разбирающимися в вопросах восстановления данных.
Причиной невыровненных разделов жесткого диска также является их изначальное формирование средствами старой Windows XP.
О программе Paragon Alignment Tool
Paragon Alignment Tool – узкопрофильная программа, предназначенная сугубо для выравнивания разделов HDD и SSD путем перемещения разделов на некоторое количество секторов. С ее помощью процесс выравнивания происходит без потери данных. Программа является и диагностом проблемы, и инструментом для ее устранения. Как и все продукты разработчика Paragon, Alignment Tool – платная программа (299 руб.). Ее можно приобрести и скачать на официальном сайте Paragon .
Запуск программы
После запуска Paragon Alignment Tool в приветственном окошке мастера выравнивания разделов жмем «Далее».
На следующем этапе программа просканирует имеющиеся носители информации – жесткие диски, флешки, прочие устройства хранения данных.
Для операции по выравниванию разделов жесткого диска нежелательно прерывание. Предусмотрительные разработчики из компании Paragon позаботились о безопасности Windows и пользовательских данных на случай, если произойдет непредвиденная перезагрузка компьютера или на выравниваемых разделах возникнут ошибки файловой системы. Выставленные по умолчанию оптимальные параметры такой защиты увидим в окне мастера «Опции выравнивания». Если в помещении, где находится компьютер, часто происходят сбои электроэнергии, вместо выставленного по умолчанию в графе защиты от случайной потери данных значения «Перезагрузка» нужно установить «Выключение питания». Жмем «Далее».
Хоть Paragon Alignment Tool и предусматривает защиту от непредвиденной перезагрузки, перед запуском операции по выравниванию разделов необходимо позаботиться о подключении ноутбука к сети и решить вопрос с ПО, у которого есть доступ к управлению электропитанием. Например, приостановить работу таймеров отключения компьютера.
Результаты диагностики и запуск выравнивания разделов
В следующем окне увидим результаты диагностики программы: в древовидной структуре всех подключенных к компьютеру носителей информации их выровненные разделы будут значиться зеленым цветом, а желтым и красным – разделы невыровненные. Красный цвет разделов, как видим из разъяснения на дополнительной панели программы справа, обозначает, что Paragon Alignment Tool не может их выровнять. Желтым же цветом отмечены разделы, которые программа сможет выровнять. На невыровненных разделах, обозначенных желтым цветом, предустановлены галочки для выравнивания всех разделов в ходе единой операции. Необходимо оставить все предустановленные галочки или установить их только на отдельные разделы и далее жать кнопку внизу «Выровнять разделы».
Как видно на скриншоте выше, в нашем случае обнаружилось достаточно много невыровненных разделов. И все они, отмеченные галочками по умолчанию, подверглись выравниванию в ходе единой операции. Но такое комплексное решение проблем может подойти не для каждого случая. Так, длительность операции по выравниванию шести разделов составила едва ли не целые сутки. Серьезным недостатком Paragon Alignment Tool является отсутствие прогнозирования длительности по времени запланированных объемов операции. Все-таки речь идет о процессе, который нельзя прерывать. На этапе установки опций выравнивания (третий шаг мастера «Опции выравнивания») Paragon Alignment Tool предусматривает вариант ускорения проведения операции, но только за счет увеличения риска сбоя работы системы и потери данных.
В нашем случае эксперимент особого дискомфорта не привнес, поскольку с электропитанием проблем не возникло, а аппаратная мощь компьютера обеспечила полноценное выполнение параллельных задач. Поскольку в число выравниваемых разделов активный системный не входил, на компьютере можно было свободно работать в Интернете, а также локально, но только с данными несистемных разделов, которые также не вошли в число выравниваемых. А вот в случае с маломощными устройствами и при большом объеме данных, хранящихся на выравниваемых разделах, опрометчивый запуск операции на базе предустановок Paragon Alignment Tool может всерьез парализовать работу пользователя. В таких случаях лучше проводить поэтапное выравнивание: один раздел – одна операция. Длительность операции напрямую зависит от фактического веса выравниваемых разделов.
Уведомление о необходимости перезагрузки
После нажатия кнопки «Выровнять разделы» в отдельных случаях последует уведомление о невозможности получения программой доступа к тем или иным разделам и необходимости перезагрузки компьютера. Это шаблонное уведомление, и оно актуально только тогда, когда осуществляется выравнивание активного системного раздела диска. В этом случае, естественно, программе Paragon Alignment Tool необходимо освободить файлы, задействованные в процессе работы Windows, чтобы переместить их. Необходимо нажать кнопку «Перезагрузить и выровнять», чтобы операция далее прошла в предзагрузочном режиме. Если Paragon Alignment Tool не может получить доступ к несистемным разделам диска, что и нужно сделать в таком случае, так это закрыть все используемые файлы, все инсталлированные и портативные программы, которые размещаются на выравниваемых разделах. И после нажатия кнопки «Перезагрузить и выровнять» не последует никакой перезагрузки.
Ход операции и ее завершение
В окне хода операции можем отслеживать, какие разделы уже выровнены, какие – еще нет, а какие выравниваются в настоящий момент. Внизу окна будет отображаться время до окончания операции.
По завершении операции можем закрыть окно программы.
Введение
Традиционно размер сектора (наименьшего блока данных) в любом встроенном хранилище составлял 512 байт. В действительности фрагменты данных, обрабатываемые операционной системой намного больше: это кластеры (или блоки и т.п.). Обычно они имеют размер от одного сектора (512 байт) до 128 секторов (64 Кб).
Появление современных дисков с секторами размером 4 Kб сделало проблему выравнивания разделов актуальной не только для большинства IT-специалистов, но и для обычных пользователей. Внедрение виртуальных сред и различных RAID-технологий в компаниях дало толчок к появлению большего количества приложений для выравнивания разделов, поскольку несоответствие между физическим и логическим распределением данных может стать причиной значительного снижения производительности всей системы и срока службы оборудования.
Что такое выравнивание разделов?
Чтобы объяснить понятие «выравнивание разделов», необходимо сначала проиллюстрировать распределение данных, хранящихся на диске.
На рисунке представлена упрощенная схема сегментации, где один раздел занимает все место на диске и все сектора. Раздел соотносится с первым сектором, «начало» раздела соответствует «началу» первого сектора. Однако это слишком упрощенная схема. Раздел состоит из нескольких логических единиц – кластеров. Рассмотрим, как они связаны с секторами.
На рисунке показано, что одному кластеру соответствует два сектора. Это означает, что при считывании данных, например, небольшого текстового файла с одного кластера, устройство хранения считывает данные с двух секторов. Несмотря на то, что на приведенном выше рисунке одному кластеру соответствует два сектора, обычно кластер связан с большим количеством секторов. Обратите внимание: начало раздела соответствует началу первого сектора и все кластеры выровнены по секторам, следовательно, раздел является выровненным. Операции с данными выполняются на максимальной скорости.
Теперь рассмотрим причины несоответствия разделов секторам и следствия этого явления.
Почему несоответствие разделов и секторов негативно влияет на работу жесткого диска?
Неправильное распределение разделов возникает потому, что в действительности размер физического сектора может быть не равен 512 байтам, а программное обеспечение этого не учитывает. Размер физических секторов современных жестких дисков, например, Western Digital, составляет 4096 байт, на логическом уровне происходит обработка блоков данных размером 4 Kб, но для внешнего оборудования и программного обеспечения такие диски выглядят как «традиционные», имеющие сектора по 512 байт. Это позволяет обеспечить совместимость с более ранними версиями ПО. В таких случаях добавляется еще один уровень – уровень совместимости. См. рисунок.
На рисунке показаны три уровня распределения данных. Нижний уровень – это собственно жесткий диск и физические сектора 4 Кб. Второй уровень – абстрактное представление в виде секторов размером 512 байт для внешних систем. А самый верхний уровень – действующая файловая система с кластерами размером 2 Kб, каждый из которых равен четырем абстрактным секторам и половине физического сектора. Таким образом, 1 кластер = 4 абстрактных сектора = ½ физического сектора.
Обратите внимание, что все три уровня выровнены относительно друг друга и начала диска. Таким образом, чтение или запись данных одного кластера реализуется с использованием четырех секторов по 512 байт и одного сектора размером 4 Kб. Количество операций чтения – записи минимально; диск работает с максимальной производительностью.
Но ситуация меняется в худшую сторону, когда кластеры логического уровня смещаются относительно лежащих ниже слоев. См. рисунок.
На рисунке раздел смещен относительно начала диска на один сектор размером 512 байт. В результате несколько логических кластеров оказались связанными с двумя физическими секторами 4 Kб (второй, четвертый и шестой), что привело к удвоению количества операций чтения-записи. В данном случае производительность системы снижается, так как для управления данными жесткий диск выполняет две операции в двух секторах вместо одной, как при правильном выравнивании разделов.
Каковы причины смещения? Все операционные системы Windows, предшествующие Vista, при создании кластеров тома ориентируются на сектора размером 512 байт и помещают начало раздела в соответствии с ними, а не с секторами 4 Kб, как показано на предыдущем рисунке, где начало раздела сдвинуто на один сектор 512 байт.
Обычно раздел начинается с 63 сектора. 63 сектора – устоявшийся размер «цилиндра» диска и некоторые старые версии DOS или Windows требуют, чтобы раздел был выровнен относительно «цилиндра» для правильной адресации и доступа к секторам. Такое смещение делается в целях совместимости с более ранними системами, современные ОС не используют эту устаревшую схему адресации CHS (цилиндр/головка чтения/сектор). Но по ряду причин все ОС Windows, предшествующие Vista, создают разделы по этому правилу.
До начала массового использования жестких дисков с разделами 4 Kб для домашних пользователей не существовало проблемы выравнивания разделов. Разделы, выровненные по 63 секторам, по чисто математическим причинам не выравниваются по секторам 4 Kб. Рассмотрим уравнение:
Очевидно, что 63 сектора по 512 байт не соответствуют целому числу секторов 4 Kб, таким образом, первый раздел и все следующие за ним разделы диска будут расположены со смещением.
Что делает Paragon Alignment Tool?
Как Вы догадываетесь, инструмент выравнивания разделов PAT компании Paragon просто перемещает разделы на некоторое количество секторов по 512 байт, выравнивая тома. Например, для выравнивания раздела размером 63 сектора необходимо просто переместить его вперед на один сектор размером 512 байт.
Теперь начало раздела соответствует началу сектора 4 Kб, и этот раздел, и все последующие располагаются правильно.
PAT смещает начало раздела на 2048 секторов по 512 байт от начала диска; что соответствует 1 Мб, а также прекрасно подходит для секторов 4 Kб.
Необходимость выравнивания разделов для SSD
Для твердотельных дисков SSD проблема неправильного расположения разделов еще более актуальна, чем для традиционных жестких дисков. Размер модулей памяти современных SSD составляет 4096 байт, что является аналогом секторов 4 Kб. Таким образом, все упомянутые ранее проблемы, связанные с выравниванием разделов, возникают и при использовании SSD.
Однако, кроме снижения скорости работы файловой системы, существует еще одна проблема, присущая исключительно SSD. Ячейки памяти твердотельных дисков быстрее выходят из строя при большом количестве операций записи. Таким образом, при неправильном расположении разделов на SSD, снижается не только скорость работы системы, но и подвергается опасности сам твердотельный диск. Выравнивание разделов с помощью PAT устраняет избыточные операции чтения/записи, что позволяет значительно увеличить скорость работы и продлить срок службы SSD.
Необходимость выравнивания разделов для SAN и RAID
Технология RAID позволяет объединить множество жестких дисков и других устройств хранения информации в один большой массив данных. Система воспринимает этот массив как одно большое устройство хранения, и данные распределяются по всем его ресурсам. Объем данных, по достижении которого данные перестают записываться на один диск массива и начинают записываться на другой, называется размером страйпа. Размер страйпа может быть разным, например, 8 Кб, 16 Кб, 32 Кб или 64 Кб.
При использовании программных или аппаратных RAID производительность системы может уменьшиться, если начальное положение раздела не соответствует размеру страйпа. В этом случае увеличивается количество операций с данными на нескольких дисках RAID-массива.
Чтобы решить эту проблему, PAT сдвигает разделы на 2048 секторов. Такое смещение подходит для большинства размеров страйпа. Работа с данными становятся быстрее за счет устранения избыточных операций. См. рисунок.
На рисунке представлен правильно выровненный раздел и массив RAID-0, где каждый блок связан с двумя страйпами (это проиллюстрировано для блока №1). В этой ситуации работа с одним логическим кластером будет вызывать операции с одним блоком и двумя страйпами.
Собственно говоря, SAN – это просто большой RAID-массив, распределенный по локальной или оптоволоконной сети. Таким образом, для SAN вопросы выравнивания разделов решаются точно так же, как и для RAID-массивов.
Необходимость выравнивания разделов в виртуальных средах
Выравнивание разделов в условиях виртуальной инфраструктуры очень важно для производительности, срока службы оборудования и эффективного использования хранилищ. Неправильное распределение разделов приводит к тому, что виртуальная машина получает из массива больше данных, чем запрашивалось. Это не только снижает эффективность работы, при такой избыточной нагрузке требуется и больше ресурсов для хранения данных.
На предыдущем рисунке представлена конфигурация сервера VMware Server, использующего хранилище RAID/SAN. Здесь разделы неправильно расположены сразу на двух уровнях, что ведет к серьезному снижению производительности. Например, чтобы считать данные с первого кластера, система должна считать три VMFS блока и четыре RAID-блока (и еще больше страйпов).
В данный момент PAT не может перемещать сами тома VMFS, но может выравнивать разделы на виртуальных дисках.
При такой конфигурации все тома и разделы расположены правильно и общая скорость выполнения операций с данными увеличилась в два раза. Обратите внимание, чтобы получить данные для одного кластера системе необходимо считать только два VMFS-блока и два RAID-блока.
Заключение
PAT очень прост в использовании. Запустите программу, и она автоматически обнаружит все неправильно расположенные разделы. Пользователь может принять настройки по умолчанию и запустить процесс выравнивания. После его завершения все разделы будут расположены правильно.
В этом документе были рассмотрены все основные вопросы, касающиеся неправильного расположения разделов на жестких дисках с разделами 4 Kб, твердотельных накопителях, в RAID-массивах, SAN и виртуальных средах. Также описывались причины и негативные последствия неправильного распределения разделов.
«>