Fragmentierung und Defragmentieren

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Alle aktuellen Dateisysteme unterstützen die Dateiaufspaltung in mehrere Fragmente. Diese Aufspaltung hat den Vorteil, dass der gesamte zu Verfügung stehende Speicher sicher ausgenutzt werden kann. Leider bringt die Fragmentierung der Dateien auch einige Nachteile mit sich. Daher kämpfen alle Dateisysteme mit diesem Problem. Um das Phänomen der Fragmentierung zu verstehen, muss man wissen, dass Dateien in so gut wie jedem Dateisystem in kleinen, mit jeweils einer Nummer (Adresse) versehenen, kleinen Blöcken gespeichert werden, den s.g. Sektoren. Beim formatieren der Partition(en) (also dem Einteilen und mit einem Dateisystem versehen der Festplatte) wird, meist automatisch, festgelegt, wie groß diese Sektoren sind. Wenn nun eine Datei auf den Datenträger geschrieben werden soll, sucht das laufende Betriebssystem nach genügend zusammenhängenden, freien Speicher auf der Partition. Findet es diesen nicht, teilt es die Datei auf und schreibt die jeweils größten freien Blöcke (des freien Speichers) nacheinander voll. Das verzögert den Schreib- und die darauf folgenden Lesevorgänge sehr, da für jedes einzelne Fragment der Schreib-/Lesekopf der Festplatte neu positioniert werden muss, um die Daten zu lesen. Um die Daten auf der Festplatte ideal anzuordnen, gibt es s.g. Defragmentierungsprogramme. Diese schieben (im besten Fall) zuerst alle Dateifragmente hintereinander (um zusammenhängenden Speicher frei zu geben), um dann die einzelnen Dateien dort wieder zusammenzusetzen. Danach werden die Dateien noch sortiert, um dann wieder zusammengeschoben zu werden. Um nicht für jeden dieser Vorgänge die Dateien lesen und schreiben zu müssen, werden sie verschachtelt und dynamisch ausgeführt, sodass meist jede Datei nur einmal gelesen und geschrieben werden muss. Leider funktioniert nicht jedes Programm so (gut) wie beschrieben, einige (darunter auch die bei Windows 2000/XP mitgelieferte Software) beschränkt sich darauf, die Dateien zu lesen und in den, mit Glück vorhandenen, freien Speicher zu verschieben. Gibt es diesen nicht, kann die Partition vom Programm nicht defragmentiert werden. Sortiert und am Anfang der Partition zusammengeschoben werden die Dateien zu allem Überfluss auch nicht, sodass die nächsten geschriebenen Dateien meist sofort wieder fragmentiert auf dem Datenträger landen. Die Sortierung der Dateien kann in einigen Programmen eingestellt werden (so z.B. nach letztem Zugriff, alphabetisch oder auch nach letzter Änderung). Falls der normale User vor dieser Auswahl steht, sollte er sich für alphabetisch entscheiden, da hier die Dateien nach Ordnerstruktur sortiert werden und so ein normales Listing der Dateien im Dateimanager beschleunigt wird. Neben den genannten Sortierungsmöglichkeiten bieten einige Programme das Feature an, die Dateien nach der (nur unter Windows XP verfügbaren) LAYOUT.INI zu sortieren. In ihr wird automatisch von Windows XP, basierend auf der Speicherung der Zugriffsmuster, die beste Sortierung der Dateien in den einzelnen Ordnern als einfache Textliste gespeichert. Diese Option sortiert natürlich die Dateien nach dem absoluten Optimum, denn so wird nicht nur die Ordnerauflistung beschleunigt, sprich der Index der Ordner bei den einzelnen Dateien gespeichert, sondern auch die Dateien in den Ordnern auf die schnellstmögliche Zugriffsmöglichkeit hin optimiert.