Ein Leitfaden für Anfänger zur Defragmentierung von Datenträgern im Jahr 2020

Die wichtigsten Hardwarekomponenten Ihres Computers - Prozessor, Speicher und interner Speicher - arbeiten zusammen, damit Sie auf Dateien zugreifen und Programme laden können. Während RAM und Prozessor blitzschnell arbeiten, bleibt der interne Speicher, insbesondere wenn es sich um eine Festplatte handelt, leider zurück.

Aufgrund seiner physischen Einschränkungen ist ein typisches Festplattenlaufwerk sehr langsam und kann nicht mit der Prozessorgeschwindigkeit mithalten. Solid-State-Laufwerke sind zwar viel schneller als mechanische Laufwerke, arbeiten jedoch im Vergleich zu den neuesten Chips immer noch mit Kriechgeschwindigkeit. Infolgedessen können das Lesen und Schreiben von Daten äußerst langsame Prozesse sein, insbesondere wenn der Prozess der natürlichen Dateifragmentierung eintritt und die Situation verschlechtert.

Aus diesem Grund ist auch im Jahr 2020 eine Defragmentierung Ihrer Festplatte erforderlich. Sie kehrt die Dateifragmentierung um und trägt zur Verbesserung der Computerleistung bei. Wenn Sie zuvor auf das Thema gestoßen sind und es in arkaner Sprache und undurchsichtiger Computersprache gefunden haben, finden Sie diesen Artikel sowohl erfrischend als auch aufschlussreich.

Die Wahrheit ist, dass die Defragmentierung von Datenträgern weniger ein komplexes als ein schlecht erklärtes Thema ist. Um vollständig zu verstehen, was die Defragmentierung einer Festplatte bedeutet, müssen einige Konzepte wie Fragmentierung und das Windows-Dateisystem verstanden werden. Wenn Sie wissen, wie die herkömmliche Festplatte funktioniert und wie sich SSDs unterscheiden, wissen Sie auch, warum die erstere für eine optimale Leistung defragmentiert werden sollte, während die letztere ohne sie auskommt.

Lassen Sie uns zunächst erklären, wie das Festplattenlaufwerk Daten speichert und liest.

Die Festplatte

Das Festplattenlaufwerk hat einen langen Weg von den mechanischen Monstrositäten von IBM in den 1960er Jahren bis zu den kompakten Speichergeräten mit einer Geschwindigkeit von 7200 U / min zurückgelegt, die wir 2020 verwenden. Trotz der ständigen Verbesserungen sowohl der Geschwindigkeit als auch der Größe bleibt eine einfache Tatsache über die Festplatte bestehen im Jahr 2020: es ist langsam.

Es ist langsam, weil es aus beweglichen Teilen wie den sich drehenden Platten und dem Lese- / Schreibkopf besteht. Diese beweglichen Teile bedeuten, dass es eine Grenze gibt, wie schnell vom Prozessor gesendete Anforderungen die erforderlichen Daten abrufen können.

Um die Geschwindigkeit weiter zu verringern, befinden sich nicht immer alle Daten, die abgerufen werden müssen, am selben Ort. Es kann hilfreich sein, sich die sich drehende Platte als eine zusammengesetzte Scheibe vorzustellen, die aus mehreren konzentrischen Scheiben besteht. Nehmen wir an, vier Platten bilden zusammen die Platte. Jede Platte wird als Spur bezeichnet, und jede Spur ist in Teile ähnlicher Länge unterteilt, die als Sektoren bezeichnet werden. Die Anzahl der Spuren und Sektoren variiert je nach Modell, aber ein einzelner Sektor ist normalerweise 512 Byte groß.

Warum ist das wichtig? Es gibt zwei Hauptgründe. Das erste ist, dass auf Daten, die auf den äußeren Spuren und Sektoren gespeichert sind, schneller zugegriffen wird als auf Daten, die auf den inneren Spuren und Sektoren gespeichert sind. Der zweite Grund ist, dass jede Speichereinheit auf einer Festplatte aus einer bestimmten Anzahl von Sektoren besteht. Diese Einheit wird als Cluster bezeichnet. Ein Cluster ist die kleinste Speichereinheit auf einer Festplatte, in der eine Datei oder ein Teil einer Datei gespeichert werden kann.

Dies bringt uns gut dazu, wie Windows die Daten auf Festplatten organisiert und steuert - dem NTFS-Dateisystem.

Das NTFS-Dateisystem

Einfach ausgedrückt ist ein Dateisystem die Art und Weise, wie ein Betriebssystem die Dateien auf einer Festplatte anordnet und verwaltet. Alle Ihnen bekannten Windows-Versionen verwenden das NTFS-Dateisystem, um die Dateien auf einer Festplatte oder SSD so zu organisieren, dass das System auf alle angeforderten Daten zugreifen kann.

Laufwerke, die das NTFS-Dateisystem verwenden, gruppieren die Sektoren normalerweise in Cluster, die jeweils aus 8 Sektoren bestehen. Dies bedeutet, dass jeder Cluster auf einem NTFS-Laufwerk normalerweise eine Größe von 512 x 8 = 4096 Byte hat. Wenn Sie eine 2-MB-Datei auf einem NTFS-Laufwerk speichern, wird sie als Block mit jeweils 4096 Byte auf dem Laufwerk gespeichert. (Wenn Sie sich für die Mathematik interessieren, bedeutet dies, dass die 2-MB-Datei ungefähr 488 Cluster oder Speicherblöcke auf der Festplatte belegt.)

Wie die Defragmentierung geschieht

Nachdem Sie nun wissen, dass jede Datei, die Sie in Ihrem Computerspeicher ablegen, in Blöcke unterteilt ist, sollte es einfacher sein, die Fragmentierung zu visualisieren. Angenommen, Sie speichern eine 5-MB-Datei auf einem Laufwerk mit viel freiem Speicherplatz. Die Datei wird wie gewohnt in Blöcke aufgeteilt. Die Stücke werden wahrscheinlich nebeneinander platziert, wodurch sie zusammenhängend werden. Dies bedeutet, dass die Festplatte die Datei schneller abrufen kann, wenn der Prozessor diese Datei anfordert.

Denken Sie jetzt daran, dieselbe Datei auf einem Laufwerk mit weniger freiem Speicherplatz zu speichern. Ihr System speichert die Datei auf dem nächstgelegenen verfügbaren Speicherplatz. Wenn dieser Speicherplatz ausreicht, um alle Dateiblöcke zu enthalten, ist das großartig. Wenn nicht, platziert das System einige der Blöcke an einer anderen Stelle. Die Teile der Datei sind jetzt voneinander getrennt. Das Speichern von Blöcken, die zusammen eine Datei bilden, in nicht zusammenhängenden Bereichen auf der Festplatte wird als Fragmentierung bezeichnet.

Angesichts der Tatsache, dass die meisten von uns regelmäßig Dateien, von denen einige sehr groß sind, auf ihren Festplatten speichern, ist eine Fragmentierung eine unvermeidliche und natürliche Folge.

Datenträgerdefragmentierung: Warum brauchen Sie sie?

Je mehr Dateien auf der Festplatte gespeichert werden und je größer jede Datei ist, desto mehr Arbeit muss das System zum Lesen und Schreiben von Daten leisten. Ein Laufwerk voller großer Dateien bedeutet, dass es immer weniger zusammenhängende Speicherorte gibt, an denen jede Datei gespeichert werden kann, bis zu einem Zeitpunkt, an dem es einfach keine mehr gibt. In diesem Fall speichert das System einfach verschiedene Blöcke jeder Datei an dem Speicherplatz, den es finden kann. Je größer die Datei ist, desto mehr Teile davon sind vorhanden und desto verstreuter sind sie. Wenn die Datei angefordert wird, muss der Lese- / Schreibkopf um die verschiedenen Stellen springen, um die unterschiedlichen und verstreuten Blöcke zusammenzusetzen. Dieser Prozess ist mit viel Arbeit verbunden und dauert folglich länger, was zu einer geringeren Leistung führt.

Abgesehen davon ist der verfügbare Speicherplatz auf dem Laufwerk auch verstreut, da die Dateien überall verteilt sind. Dies führt wiederum dazu, dass große eingehende Dateien sofort fragmentiert werden, da kein zusammenhängender Teil des freien Speicherplatzes verfügbar ist, in dem sie gespeichert werden können.

Obwohl sich die Lese- / Schreibgeschwindigkeiten moderner Festplatten im Vergleich zu früher im Jahrzehnt erheblich verbessert haben, bedeutet die Fragmentierung der Festplatte, dass die Geschwindigkeit mit der Zeit abnimmt, was auch langsam zu einer Verschlechterung der Festplatte führt.

Aus diesem Grund müssen Sie ein Laufwerk regelmäßig defragmentieren.

Glücklicherweise haben moderne Betriebssysteme wie Windows 10 für die meisten von uns einen Defragmentierungsplan, der regelmäßig ausgeführt wird und sich um Ihre Festplatte kümmert. Dieses System kann jedoch nicht mehr funktionieren oder ausfallen. Sie müssen daher wissen, wann Ihr System sofort defragmentiert werden muss.

Es gibt einige verräterische Anzeichen und Symptome einer stark fragmentierten Festplatte:

• Längere Ladezeiten für Dateien und Programme
• Grafikintensive Apps und Spiele benötigen zu lange, um neue Fenster zu laden oder neue Umgebungen zu verarbeiten
• Akustische Geräusche von der Festplatte während des Systembetriebs

Wenn eines dieser Ereignisse regelmäßig auftritt, ist es wahrscheinlich an der Zeit, die Kavallerie hinzuzuziehen - womit wir meinen Computer defragmentieren. Also, wie kann man das Laufwerk defragmentieren, das es wirklich benötigt?

So defragmentieren Sie Ihren Computer

Durch das Defragmentieren Ihres PCs können Sie Ihre Festplatte optimieren und Speicherplatz freigeben. Ein guter Defragmentierer kann jedoch noch viel mehr. Die verstreuten Dateiblöcke müssen nebeneinander platziert werden, um schnellere Abrufgeschwindigkeiten zu erzielen. Auf diese Weise wird auch viel Speicherplatz für neue Dateien frei, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass sie nach der Landung auf der Festplatte sehr schnell fragmentiert werden. Ein weiterer Aspekt der Defragmentierung ist die intelligente Platzierung von Dateien, mit der sichergestellt wird, dass die Dateien, die das System am meisten benötigt, an Orten abgelegt werden, auf die am schnellsten und einfachsten zugegriffen werden kann.

Kurz gesagt, es gibt drei Hauptaspekte der Datenträgerdefragmentierung, die alle Defragmentierer berücksichtigen:

• Dateidefragmentierung. Während dieses Vorgangs werden Cluster, die Teile einer fragmentierten Datei enthalten, nebeneinander platziert. Alle Cluster, aus denen eine Datei besteht, werden an derselben Stelle gesammelt und nacheinander sortiert.
• Raumdefragmentierung . Während dieses Vorgangs wird auch der freie Speicherplatz defragmentiert. Damit meinen wir, dass die einzelnen Cluster des freien Speicherplatzes zu einem festen Block zusammengefasst werden, anstatt in kleineren separaten Abschnitten auf der Festplatte verteilt zu sein.
• Intelligente Platzierung von Dateien. Durch die intelligente Platzierung von Dateien während der Defragmentierung werden die Dateien entsprechend den Anforderungen des Systems sortiert. Beispielsweise können Systemdateien für schnellere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten in den äußeren Spuren abgelegt werden, wodurch die Startzeit Ihres PCs verbessert wird. Die Platzierung intelligenter Dateien ist dynamisch. Im Allgemeinen werden die am häufigsten verwendeten und wichtigsten Dateien in den äußeren Spuren abgelegt, während die Dateien mit dem geringsten Zugriff auf die inneren Spuren der Festplatte geschrieben werden.

Aus dem Vorstehenden sollten Sie erfahren haben, wie wichtig die Defragmentierung der Festplatte für den Zustand der Festplatte und die Gesamtsystemleistung sein kann. Wenn Ihr PC aufgrund der häufigen Installationen und Löschvorgänge, des Kopierens und Verschiebens, des Spielens und der Grafikbearbeitung viel Action sieht und langsamer wird, führt die Optimierung Ihres Festplattenlaufwerks mit einer funktionsreichen Defragmentierungssoftware mit Sicherheit zu einer spürbaren Verbesserung Ihrer Festplatte Gesamtgeschwindigkeit und Leistung des Systems.

Sie müssen jedoch nicht unser Wort dafür nehmen. Sie können einen Defragmentierer selbst ausprobieren und die Ergebnisse überprüfen. Wie bereits erwähnt, verfügt ein Betriebssystem wie Windows 10 über ein integriertes Tool, das die grundlegenden Dinge automatisch erledigt. Sie können jedoch auch andere mit besseren Funktionen und einer leistungsstärkeren Optimierungs-Engine ausprobieren.

Bevor wir diesen Leitfaden zum Abschluss bringen, muss noch eine wichtige Frage beantwortet werden: Was ist mit Solid-State-Laufwerken?

Kann man eine SSD defragmentieren?

SSDs ersetzen HDDs schnell als Speicherhardware der Wahl auf modernen Laptops und Desktops. Obwohl sie im Vergleich zu ihren mechanischen Gegenstücken teuer bleiben, ist es nicht zu leugnen, dass der Geschwindigkeitsunterschied zwischen SSDs und HDDs Tag und Nacht ist.

Wenn die einzige Speicherhardware auf einem PC eine SSD ist, wird eine Defragmentierung der Festplatte in der Hoffnung, die Geschwindigkeit des Laufwerks zu verbessern, nicht empfohlen. In der Tat kann dies den gegenteiligen Effekt haben.

SSDs haben im Gegensatz zu Festplatten keine mechanisch beweglichen Teile. Das Lesen von Daten auf einem Solid-State-Laufwerk erfordert daher einen anderen Prozess. Da sich kein mechanischer Kopf bewegt, führt die Fragmentierung auf einer SSD nicht zu einer verringerten Schreibgeschwindigkeit. Daher spielt es keine Rolle, wie die Dateiblöcke über das Laufwerk verteilt sind. Die NAND-Technologie stellt sicher, dass alle Dateikomponenten abgerufen werden, sobald sie angefordert werden.

Anstelle einer Defragmentierung ist der typische Optimierungsvorgang auf einem Solid-State-Laufwerk der TRIM-Befehl, der dem Laufwerk im Wesentlichen die Freigabe gibt, die Datenblöcke zu löschen, die als nicht mehr verwendet identifiziert wurden.

Bei den meisten integrierten Defragmentierern ist die SSD-Defragmentierung aus diesem Grund deaktiviert, ebenso wie bei den meisten Tools von Drittanbietern, die dasselbe tun. Einige der funktionsreicheren Defragmentierungsprogramme bieten jedoch die Möglichkeit, eine SSD ohnehin zu defragmentieren, obwohl wir diesen Schritt nicht empfehlen - es sei denn, es handelt sich möglicherweise um eine SSHD (eine Mischung aus SSD- und HDD-Technologie).