Čo je alokačná jednotka?

Keď prvýkrát dostanete nový pevný disk, jednou z vecí, ktoré možno budete musieť urobiť, je naformátovať ho. Toto aplikuje základnú štruktúru jednotky, ktorú môže operačný systém použiť na ukladanie údajov. Niektoré súborové systémy sú podporované medzi operačnými systémami, a preto sú ideálne na použitie vo vymeniteľných jednotkách určených na použitie medzi platformami. Niektoré sú špecifické pre platformu, vrátane predvoleného formátu systému súborov pre Windows aj Mac OS.

Keď formátujete disk, jednou z otázok, ktoré sa vás spýtajú, je veľkosť alokačnej jednotky, ktorú budete chcieť použiť. Aspoň v systéme Windows je predvolená hodnota pre väčšinu jednotiek 4 kB. Ale môžete to manuálne zmeniť, vyššie a nižšie, ak chcete. Skutočná otázka je, mali by ste?

Čo je alokačná jednotka?

Úložné jednotky sú rozdelené na oveľa menšie časti, aby sa dali lepšie spravovať. Každá z týchto sekcií má veľkosť jednej alokačnej jednotky. Alokačná jednotka je jednotka veľkosti súboru na jednotke. Bez ohľadu na veľkosť, každý súbor zaberie dokonalý násobok alokačnej jednotky.

Pri predvolenej alokačnej jednotke 4KB budú všetky súbory na disku zaberať násobok 4KB. Akékoľvek miesto na ďalší násobok veľkosti súboru 4 kB je v podstate zbytočné a nepoužiteľné. Prečo teda nenastaviť prideľovaciu jednotku tak, aby bola čo najmenšia? Hlavným problémom je, že to zvyšuje zložitosť systému ukladania súborov; existuje oveľa viac alokačných jednotiek pre jednotku, ktoré treba sledovať. Okrem toho menšie alokačné jednotky zvyšujú možnosť fragmentácie, ak používate pevný disk. To negatívne ovplyvní výkon HDD, ktorý je výrazne ovplyvnený nesekvenčnými operáciami. Tento špecifický efekt bude oveľa nižší na SSD, ktoré neutrpia stratu výkonu v dôsledku fragmentácie.

Optimalizácie

Veľká veľkosť alokačnej jednotky znamená, že sa stratí viac miesta pre každý súbor, ktorý máte na disku. To znamená, že efekt veľkých alokačných jednotiek by mal byť menší problém na masívnych diskoch. Znamená to tiež, že by to mal byť menší problém, ak primárne alebo výlučne ukladáte veľké súbory.

Napríklad, ak použijete veľkosť alokačnej jednotky 2 MB, stratíte v priemere 1 MB na súbor. Ak na pevný disk ukladáte iba veľké video súbory, je nepravdepodobné, že by ste mali veľa prípadov stratených megabajtov. Naopak, ak používate disk primárne na veľké množstvo menších súborov, stratíte oveľa viac megabajtov nevyužitého priestoru. Ak máte obrovské množstvo úložného priestoru, zatváranie priestoru nie je až taký problém. Ak však máte malú pamäťovú jednotku, ako je napríklad skorší USB kľúč, môžete mať tak málo miesta, že strata v priemere 2 kB na súbor je problém.

Je zaujímavé, že systém Windows umožňuje pri navrhovaní predvolenej prideľovacej jednotky veľkosť jednotky. Microsoft tu dokumentuje skutočné čísla. V predvolenom formáte súboru NTFS je predvolená veľkosť prideľovacej jednotky 4 kB pre každú jednotku do 16 TB. Keďže 16TB disky sú zriedkavé a príliš drahé, väčšina ľudí uvidí iba túto predvolenú hodnotu. Predvolená alokačná jednotka sa zmení na 8, 16, 32 a potom 64 kB pri kapacitách jednotiek 16, 32, 64 a 128 TB.

Iba vy môžete povedať, aký typ súborov uložíte na disk. Ak ide o univerzálnu jednotku, pravdepodobne budete mať kombináciu veľkých a malých súborov. Veľkosť alokačnej jednotky 4 kB sa vo všeobecnosti považuje za optimálnu pre väčšinu diskov.

Záver

Prideľovacia jednotka je súčasťou systému formátovania súborov, v ktorom je naformátovaná úložná jednotka. V predvolenom systéme formátovania súborov systému Windows majú všetky jednotky pod 16 TB predvolenú veľkosť prideľovacej jednotky 4 kB. Alokačná jednotka je jednotka úložného priestoru, ktorú môže súbor zaberať na jednotke. To znamená, že ak skončíte so súborom o jeden bajt menej ako 4 kB, na disku zaberie 4 kB. Ak skončíte s jednotkou s veľkosťou 1 bajtu nad 4 kB, tento súbor zaberie dve alokačné jednotky a zaberie 8 kB miesta na disku.

V priemere je polovica alokačnej jednotky prázdna pre každý súbor na disku. Zníženie veľkosti alokačnej jednotky zvyšuje zložitosť správy súborového systému, pretože má za následok viac jednotiek. Robiť to môže tiež ovplyvniť výkon HDD, pretože môže viesť k zvýšenej fragmentácii. Veľkosť môže mierne zlepšiť výkon, ale môže tiež viesť k strate väčšieho priestoru na súbor. Vo všeobecnosti sa alokačná jednotka 4 kB považuje za minimálnu, pričom sa to skutočne mení len pri jednotkách presahujúcich 16 TB.