(Are)フラグメンテーション(Fragmentation)とデフラグメンテーション(Defragmentation)とは何かを理解しようとしていますか？それからあなたは正しい場所に来ました、今日私達はこれらの用語が正確に何を意味するかを理解するでしょう。また、断片化と最適化が必要な場合。
コンピュータの初期には、磁気テープ、パンチカード、パンチテープ、磁気フロッピーディスクなどの古代の記憶媒体がありました。これらは、ストレージと速度が非常に低かった。それに加えて、それらは簡単に破損するため、信頼性がありませんでした。これらの問題は、コンピューター業界を悩ませ、新しいストレージテクノロジーを革新しました。その結果、磁石を使用してデータを保存および取得する伝説的な回転ディスクドライブが登場しました。これらすべてのタイプのストレージに共通するのは、特定の情報を読み取るには、メディア全体を順番に読み取る必要があるというものでした。
それらは前述の古代のストレージメディアよりも大幅に高速でしたが、独自のねじれがありました。磁気ハードディスクドライブの問題の1つは、フラグメンテーションと呼ばれていました。
フラグメンテーションとデフラグメンテーションとは何ですか？(What are Fragmentation and Defragmentation?)
断片化と最適化という用語を聞いたことがあるかもしれません。それらが何を意味するのか疑問に思ったことはありますか？または、システムがこれらの操作をどのように実行しますか？これらの用語についてすべてを学びましょう。
フラグメンテーションとは何ですか？
断片化の世界を探る前に、ハードディスクドライブがどのように機能するかを学ぶことが重要です。ハードディスクドライブはいくつかのパーツで構成されていますが、最初のパーツが「プラッター(platter)」であることを知っておく必要がある主要なパーツは2つだけです。これは、金属板を想像するのとまったく同じですが、ディスクを収めるのに十分小さいです。
磁性材料の微視的な層が付いているこれらの金属ディスクがいくつかあり、これらの金属ディスクはすべてのデータを保存します。このプラッターは非常に高速で回転しますが、通常は5400 RPM（Revolutions Per Minute）または7200RPMの一定の速度で回転します。
回転するディスクのRPMが速いほど、データの読み取り/書き込み時間が速くなります。(RPM)2つ目は、これらのディスクに配置されたディスク(Disk)読み取り/書き込みヘッドまたは単に「スピナーヘッド」と呼ばれるコンポーネントです。このヘッドは、プラッターからの磁気信号を拾い上げて変更します。データは、セクターと呼ばれる小さなバッチで保存されます。
したがって、新しいタスクまたはファイルが処理されるたびに、メモリの新しいセクターが作成されます。ただし、ディスクスペースをより効率的に使用するために、システムは以前に使用されていなかった1つまたは複数のセクターを埋めようとします。これが断片化の主要な問題の原因です。データはハードディスクドライブ全体のフラグメントに保存されるため、特定のデータにアクセスする必要があるたびに、システムはそれらのフラグメントをすべて通過する必要があります。これにより、プロセス全体とシステム全体が非常に遅くなります。 。
コンピューティングの世界以外では、断片化とは何ですか？フラグメントは何かの小さな部分であり、まとめるとエンティティ全体を形成します。ここで使用されているのと同じ概念です。システムはいくつかのファイルを保存します。これらの各ファイルが開かれ、追加され、保存され、再度保存されます。ファイルのサイズが、システムが編集のためにファイルをフェッチする前のサイズよりも大きい場合は、断片化する必要があります。ファイルはパーツに分割され、パーツはストレージ領域のさまざまな場所に保存されます。これらの部分は「フラグメント」とも呼ばれます。ファイルアロケーションテーブル（FAT）(File Allocation Table (FAT))などのツール(Tools)は、ストレージ内のさまざまなフラグメントの場所を追跡するために使用されます。
これは、ユーザーには表示されません。ファイルの保存方法に関係なく(Irrespective)、システムに保存した場所にファイル全体が表示されます。しかし、ハードドライブでは、状況はまったく異なります。ファイルのさまざまなフラグメントがストレージデバイス全体に散在しています。ユーザーがファイルをクリックして再度開くと、ハードディスクがすべてのフラグメントをすばやくアセンブルするため、全体として表示されます。
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断片化を理解するための適切な例えは、カードゲームです。プレイするにはカードのデッキ全体が必要だとしましょう。カードがその場所に散らばっている場合、デッキ全体を取得するには、さまざまな部分からカードを収集する必要があります。散らばったカードは、ファイルの断片と考えることができます。カードの収集は、ファイルがフェッチされたときにフラグメントを組み立てるハードディスクに似ています。
断片化の背後にある理由 (The reason behind fragmentation )
断片化についてある程度明確になったので、断片化が発生する理由を理解しましょう。ファイルシステムの構造は、断片化の背後にある主な理由です。たとえば、ファイルがユーザーによって削除されたとします。今、それが占めていた場所は無料です。ただし、このスペースは、新しいファイル全体を収容するのに十分な大きさではない場合があります。この場合、新しいファイルは断片化され、パーツはスペースが利用可能なさまざまな場所に保存されます。場合によっては、ファイルシステムがファイル用に必要以上のスペースを予約し、ストレージにスペースを残します。
断片化を実装せずにファイルを保存するオペレーティングシステムがあります。ただし、Windowsでは(Windows)、断片化はファイルの保存方法です。
断片化から生じる潜在的な問題は何ですか？(What are the potential problems resulting from fragmentation?)
ファイルが整理された方法で保存されている場合、ハードドライブがファイルを取得するのにかかる時間は短くなります。ファイルがフラグメントで保存されている場合、ハードディスクはファイルを取得する際により多くの領域をカバーする必要があります。最終的に、フラグメントとして保存されるファイルが増えるにつれて、取得中にさまざまなフラグメントを選択してアセンブルするのに時間がかかるため、システムの速度が低下します。
これを理解するための適切な例え–お粗末なサービスで知られている図書館を考えてみましょう。図書館員は、それぞれの棚に返却された本を交換しません。代わりに、机に最も近い棚に本を置きます。このように本を保管することで多くの時間を節約できるように見えますが、顧客がこれらの本の1つを借りたい場合に実際の問題が発生します。図書館員がランダムな順序で保存されている本を検索するには長い時間がかかります。
これが、断片化が「必要悪」と呼ばれる理由です。この方法でファイルを保存する方が高速ですが、最終的にはシステムの速度が低下します。
断片化したドライブを検出する方法は？(How to detect a fragmented drive?)
断片化が多すぎると、システムのパフォーマンスに影響します。したがって、パフォーマンスの低下を観察した場合、ドライブが断片化されているかどうかを簡単に判断できます。ファイルを開いて保存するのにかかる時間は明らかに長くなっています。場合によっては、他のアプリケーションも遅くなります。時間の経過とともに、システムの起動には永遠に時間がかかります。
断片化が引き起こす明らかな問題とは別に、他の深刻な問題があります。1つの例は、アンチウイルスアプリケーション(Antivirus application)のパフォーマンスの低下です。ウイルス対策(Antivirus)アプリケーションは、ハードドライブ上のすべてのファイルをスキャンするように構築されています。ほとんどのファイルがフラグメントとして保存されている場合、アプリケーションはファイルをスキャンするのに長い時間がかかります。
データのバックアップにも問題があります。予想以上に時間がかかります。問題がピークに達すると、警告なしにシステムがフリーズまたはクラッシュする可能性があります。起動できない場合があります。
これらの問題を処理するには、断片化を抑えることが重要です。そうしないと、システムの効率に深刻な影響が及びます。
問題を解決する方法は？(How to fix the issue?)
断片化は避けられませんが、システムを稼働させ続けるために対処する必要があります。この問題を解決するには、デフラグと呼ばれる別のプロセスを実行する必要があります。デフラグとは何ですか？デフラグを実行する方法は？
デフラグとは何ですか？
基本的に、ハードドライブはコンピュータのファイリングキャビネットのようなものであり、ハードドライブ内の必要なファイルはすべて、このファイリングキャビネット内に散在し、整理されていません。そのため、新しいプロジェクトが来るたびに、必要なファイルを探すのに長い時間を費やしますが、オーガナイザーがそれらのファイルをアルファベット順に整理していれば、必要なファイルをすばやく簡単に見つけることがはるかに簡単でした。
デフラグは、ファイルの断片化されたすべての部分を収集し、これらを連続した保存場所に保存します。簡単(Simply)に言えば、それは断片化の逆です。手動で行うことはできません。その目的のために設計されたツールを使用する必要があります。これは確かに時間のかかるプロセスです。ただし、システムのパフォーマンスを向上させる必要があります。
これは、ディスクの最適化のプロセスが行われる方法であり、オペレーティングシステム内に構築されたストレージアルゴリズムが自動的に実行することになっています。最適化中に、システムは、データブロックを移動して、すべての分散部分を1つのまとまったデータストリームとしてまとめることにより、すべての分散データをタイトなセクターに統合します。
ポストのデフラグでは、 PCのパフォーマンス(faster PC performance)の高速化、起動時間の短縮、フリーズアップの頻度の大幅な低下など、かなりの速度の向上が見られます。ディスク全体を読み取ってセクターごとに整理する必要があるため、最適化は非常に時間のかかるプロセスであることに注意してください。
最新のオペレーティング(Operating) システム(Systems)のほとんどには、システムに組み込まれた最適化プロセスが付属しています。ただし、以前のWindowsバージョンでは、これは当てはまらなかったか、そうであったとしても、アルゴリズムは根本的な問題を完全に軽減するのに十分な効率ではありませんでした。
したがって(Hence)、デフラグソフトウェアが誕生しました。ファイルのコピーまたは移動中に、進行状況バーにプロセスが明確に表示されるため、読み取りおよび書き込み操作が実行される場合があります。ただし、オペレーティングシステムが実行するほとんどの読み取り/書き込みプロセスは表示されません。そのため、ユーザーはこれを追跡して、ハードドライブを体系的に最適化することはできません。
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その結果、Windowsオペレーティング(Windows Operating)システムにはデフォルトの最適化ツールがプリロードされていましたが、効率的なテクノロジが不足しているため、他のさまざまなサードパーティソフトウェア開発者が断片化の問題に取り組むために独自のフレーバーを立ち上げました。
サードパーティのツールもいくつかあり、Windowsの組み込みツールよりも優れたパフォーマンスを発揮します。デフラグに最適な無料ツールのいくつかを以下に示します。
- Defraggler
- スマートデフラグ
- Auslogicsディスクデフラグ
- プランデフラグ
- ディスクスピードアップ
このための最良のツールの1つは「Defraggler」です。スケジュールを設定すると、ツールは設定されたスケジュールに従って自動的に最適化を実行します。含める特定のファイルとフォルダを選択できます。または、特定のデータも除外する場合があります。ポータブルバージョンがあります。使用頻度の低いフラグメントをディスクの最後に移動してディスクアクセスを強化したり、デフラグする前にごみ箱を空にしたりするなど、便利な操作を実行します。
ほとんどのツールには、多かれ少なかれ同様のインターフェースがあります。ツールの使用方法は一目瞭然です。ユーザーはデフラグするドライブを選択し、ボタンをクリックしてプロセスを開始します。このプロセスには少なくとも1時間ほどかかると予想されます。使用法に応じて、これを毎年、または少なくとも2〜3年に1回行うことをお勧めします。これらのツールはとにかくシンプルで無料で使用できるので、システムの効率を安定させるために使用してみませんか？
ソリッドステートドライブとフラグメンテーション
ソリッドステートドライブ（SSD）は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピューターなど、ほとんどの消費者向けデバイスで一般的になっている最新のストレージテクノロジーです。ソリッドステートドライブは、フラッシュベースのメモリを使用して作成されています。フラッシュドライブまたはサムドライブで使用されるメモリテクノロジー。
ソリッドステートハードドライブを搭載したシステムを使用している場合、デフラグを実行する必要がありますか？SSDは、すべての部品が静的であるという意味でハードドライブとは異なります。可動部分がない場合、ファイルのさまざまなフラグメントを収集するために多くの時間が失われることはありません。したがって、この場合、ファイルへのアクセスが高速になります。
ただし、ファイルシステムは同じであるため、SSDを搭載したシステムでも断片化が発生します。ただし、幸いなことに、パフォーマンスへの影響はほとんどないため、デフラグを実行する必要はありません。
SSDでデフラグを実行すると、有害な場合もあります。ソリッドステートハードドライブでは、固定の有限数の書き込みが可能です。デフラグを繰り返し実行するには、ファイルを現在の場所から移動し、新しい場所に書き込む必要があります。これにより、SSDは寿命の早い段階で摩耗します。
したがって、SSD(SSDs)でデフラグを実行すると、悪影響があります。実際、多くのシステムでは、 SSD(SSD)がある場合、デフラグオプションが無効になっています。他のシステムは、結果を認識できるように警告を発行します。
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結論
さて、あなたは断片化と最適化の概念をはるかによく理解していると確信しています。
覚えておくべきいくつかの指針：(A couple of pointers to keep in mind:)
1.ディスクドライブの最適化は、ハードドライブの使用量の点でコストのかかるプロセスであるため、必要な場合にのみ実行するように制限することをお勧めします。
2.ドライブの最適化を制限するだけでなく、ソリッドステートドライブを使用する場合、2つの理由で最適化を実行する必要はありません。
- まず、SSD(SSDs)はデフォルトで非常に高速な読み取り/書き込み速度を持つように構築されているため、わずかな断片化によって速度に大きな違いはありません。
- 次に、SSDの読み取り/書き込みサイクルも制限されているため、 (SSDs)SSD(SSDs)でのこの最適化を回避して、これらのサイクルの使用を回避することをお勧めします。
3.最適化は、ハードディスクドライブ上のファイルの追加と削除のために孤立したファイルのすべてのビットを整理する簡単なプロセスです。
What is Fragmentation and Defragmentation
Are you lookіng to understand what is Fragmentation and Defragmentation? Then you have comе to the right рlace, as today we will understand what these terms exactly mean. And when fragmentation and defragmentation is required.
In the early days of computers, we had, now ancient storage media such as magnetic tapes, punch cards, punch tapes, magnetic floppy disks, and a couple of others. These were extremely low on storage and speed. In addition to that, they were unreliable as they would easily get corrupted. These issues plagued the computer industry to innovate newer storage technologies. As a result, came the legendary spinning disk drives that used magnets to store and retrieve data. A common thread among all of these types of storages was that in order to read a piece of specific information, the entire media had to to be read sequentially
They were significantly faster than the aforementioned ancient storage media but they came with their own kinks. One of the issues with magnetic hard disk drives was called fragmentation.
What are Fragmentation and Defragmentation?
You might have heard the terms fragmentation and defragmentation. Have you ever wondered what they mean? Or how the system performs these operations? Let us learn everything about these terms.
What is Fragmentation?
It is important that we learn how a hard disk drive works before we explore the world of fragmentation. A hard disk drive is made up of several parts, but there are just two major parts we need to know the first one being the “platter”, this is exactly like what you might imagine a metal plate but small enough to fit the disk.
There are a couple of these metal discs that have a microscopic layer of magnetic material on them and these metal discs store all of our data. This platter spins at a very high speed but usually at a consistent speed of 5400 RPM (Revolutions Per Minute) or 7200 RPM.
The faster the RPM of the spinning disk the faster the data read/write times. The second one is a component called the Disk read/write head or just “spinner head” that are placed on these disks, this head picks up and makes changes to the magnetic signals that come from the platter. The data is stored in small batches called sectors.
So every time a new task or a file is processed new sectors of memory are created. However, to be more efficient with the disk space, the system tries to fill up the previously unused sector or sectors. This is where the major issue of fragmentation stems from. Since the data is stored in fragments all over the hard disk drive, every time we need to access a particular data the system has to go through all of those fragments, and this makes the entire process as well as the system as a whole extremely slow.
Outside the computing world, what is fragmentation? Fragments are small portions of something that when put together, form the whole entity. It is the same concept that is used here. A system stores several files. Each of these files is opened, appended, saved and stored again. When the size of the file is more than what it was before the system fetched the file for editing, there is a need for fragmentation. The file is broken down into parts and the parts are stored in different locations of the storage area. These parts are also referred to as ‘fragments.’ Tools such as the File Allocation Table (FAT) are used to track the location of different fragments in storage.
This is not visible to you, the user. Irrespective of how a file is stored, you will see the whole file in the place where you saved it on your system. But in the hard drive, things are quite different. The various fragments of the file are scattered across the storage device. When the user clicks on the file to open it again, the hard disk quickly assembles all the fragments, so it is presented to you as a whole.
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An appropriate analogy to understand fragmentation would be a card game. Let us suppose that you need a whole deck of cards to play. If the cards are scattered across the place, you will have to collect them from different parts to get the whole deck. The scattered cards can be thought of as the fragments of a file. Collecting the cards is analogous to the hard disk assembling the fragments when the file is fetched.
The reason behind fragmentation
Now that we have some clarity on fragmentation, let us understand why fragmentation occurs. The structure of the file system is the primary reason behind fragmentation. Let us say, a file is deleted by a user. Now, the place it occupied is free. However, this space may not be large enough to accommodate a new file as a whole. If this is the case, the new file is fragmented, and the parts are stored in various locations where space is available. Sometimes, the file system reserves more space for a file than needed, leaving spaces in the storage.
There are operating systems that store files without implementing fragmentation. However, with Windows, fragmentation is how files are stored.
What are the potential problems resulting from fragmentation?
When files are stored in an organized manner, it would take less time for the hard drive to retrieve a file. If files are stored in fragments, the hard disk has to cover more area while retrieving a file. Eventually, as more and more files are stored as fragments, your system will slow down because of the time taken to pick & assemble the various fragments during retrieval.
An appropriate analogy to understand this – consider a library known for lousy service. The librarian does not replace the returned books on their respective shelves. They instead place the books on a shelf closest to their desk. Although it seems like a lot of time is saved while storing the books this way, the real problem arises when a customer wants to borrow one of these books. It will take a long time for the librarian to search among books stored in random order.
This is why fragmentation is called ‘a necessary evil.’ It is quicker to store files this way, but it eventually slows down the system.
How to detect a fragmented drive?
Too much fragmentation affects your system’s performance. So, it is easy to tell if your drive is fragmented if you observe a drop in performance. The time taken to open and save your files has risen evidently. Sometimes, other applications slow down as well. With time, your system will take forever to boot.
Apart from the obvious issues that fragmentation causes, there are other serious problems. One example is the degraded performance of your Antivirus application. An Antivirus application is built to scan all the files on your hard drive. If most of your files are stored as fragments, the application will take a long time to scan your files.
The backing up of data also suffers. It takes longer than expected time. When the problem reaches its peak, your system may freeze or crash without warnings. Sometimes, it is unable to boot.
To handle these issues, it is important to keep fragmentation in check. Otherwise, the efficiency of your system is seriously affected.
How to fix the issue?
Although fragmentation is unavoidable, it needs to be dealt with, to keep your system up and running. To fix this problem, another process called defragmentation has to be performed. What is defragmentation? How to perform defrag?
What is Defragmentation?
Essentially, the hard drive is like a filing cabinet of our computer and all of the required files in it are scattered and unorganized in this filing cabinet. So, every time a new project comes we will be spending a long time looking for the required files whereas if we had got an organizer to organize those files alphabetically, it would have been much easier for us to find the required files quickly and easily.
Defragmentation collects all the fragmented parts of a file and stores these in contiguous storage locations. Simply put, it is the reverse of fragmentation. It cannot be done manually. You need to use tools designed for the purpose. This is indeed a time-consuming process. But it is necessary to improve your system’s performance.
This is how the process of disk defragmentation takes place, the storage algorithm built within the operating system is supposed to do automatically. During defragmentation, the system consolidates all the scattered data into tight sectors by moving the data blocks around to bring all of the scattered parts together as one cohesive stream of data.
Post, the defragmentation a considerable amount of speed increase can be experienced such as faster PC performance, shorter boot time, and far less frequent freeze-ups. Do note that defragmentation is a very time-consuming process since the entire disk has to be read and organized sector by sector.
Most of the modern Operating Systems come with a defragmentation process built right into the system. However, in the previous Windows version, this was not the case or even if it did, the algorithm was not efficient enough to completely mitigate the underlying issues.
Hence, the defragmentation software came into existence. During copying or moving files we may see the read and write operation taking place due to the progress bar displaying the process clearly. However, most of the read/write processes that the Operating system runs are not visible. So, users cannot keep a track of this and systematically defragment their hard drives.
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As a result, the Windows Operating system came pre-loaded with a default defragmentation tool however due to the lack of efficient technologies, various other third party software developers launched their own flavor of it to tackle the issue of fragmentation.
There are some third-party tools as well, which perform the job even better than the Windows’ built-in tool. Some of the best free tools for defragging are listed below:
- Defraggler
- Smart Defrag
- Auslogics Disk Defrag
- Puran Defrag
- Disk SpeedUp
One of the best tools for this is ‘Defraggler’. You can set a schedule and the tool will automatically perform defragmentation according to the set schedule. You may choose specific files and folders to be included. Or you may exclude certain data too. It has a portable version. It performs useful operations such as moving the lesser-used fragments to the end of the disk for enhanced disk access and emptying the recycle bin before defragging.
Most of the tools have more or less a similar interface. The method to use the tool is quite self-explanatory. The user chooses which drive they want to defrag and click on the button to begin the process. Expect the process to take at least an hour or so. It is advised to do this yearly or at least once in 2-3 years, depending on usage. Since it is anyway simple and free to use these tools, why not make use of it, to keep your system’s efficiency stable?
Solid State Drive and Fragmentation
Solid-state drives(SSD) are the latest storage technology that has become common in most consumer-facing devices such as smartphones, tablets, laptops, computers, etc. Solid-state drives are made using flash-based memory, which is the exact memory technology used in our flash or thumb drives.
If you are using a system with a solid-state hard drive, should you perform defragmentation? An SSD is different from a hard drive in the sense that all of its parts are static. If there are no moving parts, not much time is lost in gathering the different fragments of a file. So, accessing a file is faster in this case.
However, since the file system is still the same, fragmentation occurs in systems with SSD too. But fortunately, the performance is hardly affected, so there is no need to perform defrag.
Performing defragmentation on an SSD can even be harmful. A solid-state hard drive allows a fixed finite number of writes. Repeatedly performing defrag would involve moving the files from their current location and writing them to a new location. This would cause the SSD to wear out early in its lifespan.
Thus, performing defrag on your SSDs will have damaging effects. In fact, many systems disable the defrag option if they have an SSD. Other systems would issue a warning so that you are aware of the consequences.
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Conclusion
Well, we’re sure you’ve now understood the concept of fragmentation and defragmentation much better.
A couple of pointers to keep in mind:
1. Since defragmentation of disk drives is an expensive process in terms of the hard drive usage, it’s best to limit it to only performing as and when necessary
2. Not just limiting the defragmentation of drives, but when working with solid-state drives, it’s not necessary to perform defragmentation for two reasons,
- First, SSDs are built to have a very fast read-write speed by default so minor fragmentation doesn’t really make much difference to the speeds
- Second, SSDs also have limited read-write cycles so it’s best to avoid this defragmentation on SSDs to avoid the use of those cycles
3. Defragmentation is a simple process of organizing all the bits of files that have been orphaned due to adding and deleting files on hard disk drives.
