Fragmentation and Defragmentation คืออะไร

คุณกำลังมองหาที่จะเข้าใจว่า Fragmentation and Defragmentation คืออะไร ? ถ้าอย่างนั้นคุณก็มาถูกที่แล้ว เพราะวันนี้เราจะเข้าใจความหมายของคำศัพท์เหล่านี้ และเมื่อจำเป็นต้องมีการแตกแฟรกเมนต์และการจัดเรียงข้อมูล

ในยุคแรกๆ ของคอมพิวเตอร์ ขณะนี้มีสื่อจัดเก็บข้อมูลแบบโบราณ เช่น เทปแม่เหล็ก บัตรเจาะรู เทปพันช์ ฟลอปปีดิสก์แม่เหล็ก และอื่นๆ อีกสองสามชนิด สิ่งเหล่านี้มีการจัดเก็บและความเร็วต่ำมาก นอกจากนั้น พวกมันไม่น่าเชื่อถือเพราะอาจเสียหายได้ง่าย ปัญหาเหล่านี้รบกวนอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ในการสร้างสรรค์เทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลที่ใหม่กว่า ด้วยเหตุนี้ ดิสก์ไดรฟ์ในตำนานจึงกลายเป็นตำนานที่ใช้แม่เหล็กในการจัดเก็บและดึงข้อมูล หัวข้อทั่วไปในการจัดเก็บทุกประเภทเหล่านี้คือเพื่อที่จะอ่านข้อมูลเฉพาะ สื่อทั้งหมดจะต้องอ่านตามลำดับ

พวกมันเร็วกว่าสื่อจัดเก็บข้อมูลแบบโบราณที่กล่าวข้างต้นอย่างเห็นได้ชัด แต่กลับมาพร้อมกับข้อบกพร่องของตัวเอง ปัญหาหนึ่งของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์แบบแม่เหล็กเรียกว่าการแตกแฟรกเมนต์

การแยกส่วนและการจัดเรียงข้อมูลคืออะไร

คุณอาจเคยได้ยินคำว่า fragmentation and defragmentation คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าพวกเขาหมายถึงอะไร? หรือระบบดำเนินการเหล่านี้อย่างไร? ให้เราเรียนรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับข้อกำหนดเหล่านี้

Fragmentation คืออะไร

สิ่งสำคัญคือเราต้องเรียนรู้วิธีการทำงานของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ก่อนที่เราจะสำรวจโลกแห่งการแตกแฟรกเมนต์ ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ประกอบด้วยหลายส่วน แต่มีเพียงสองส่วนหลักที่เราจำเป็นต้องรู้ว่าส่วนแรกคือ "จาน" ซึ่งเหมือนกับสิ่งที่คุณอาจจินตนาการถึงแผ่นโลหะ แต่มีขนาดเล็กพอที่จะใส่ดิสก์ได้

มีแผ่นโลหะบางแผ่นที่มีชั้นวัสดุแม่เหล็กด้วยกล้องจุลทรรศน์ และแผ่นโลหะเหล่านี้จะเก็บข้อมูลทั้งหมดของเรา จานนี้หมุนด้วยความเร็วสูงมาก แต่โดยปกติที่ความเร็วสม่ำเสมอที่ 5400 รอบต่อนาที (รอบต่อนาที) หรือ 7200 รอบต่อนาที

ยิ่ง RPM ของดิสก์หมุนเร็วเท่าไหร่ เวลาในการอ่าน/เขียนข้อมูลก็จะยิ่งเร็วขึ้น ส่วนที่สองคือส่วนประกอบที่เรียกว่าหัวอ่าน/เขียนดิสก์หรือเพียงแค่ "หัวสปินเนอร์" ที่วางอยู่บนดิสก์เหล่านี้ หัวนี้จะหยิบขึ้นมาและทำการเปลี่ยนแปลงสัญญาณแม่เหล็กที่มาจากจานเสียง ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในชุดย่อยที่เรียกว่าเซกเตอร์

ดังนั้น ทุกครั้งที่มีการประมวลผลงานใหม่หรือไฟล์ จะมีการสร้างเซกเตอร์ใหม่ของหน่วยความจำขึ้น อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นกับพื้นที่ดิสก์ ระบบพยายามเติมเซกเตอร์หรือเซกเตอร์ที่ไม่ได้ใช้ก่อนหน้านี้ นี่คือที่มาของปัญหาสำคัญของการแตกแฟรกเมนต์ เนื่องจากข้อมูลถูกจัดเก็บเป็นแฟรกเมนต์ทั่วฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ทุกครั้งที่เราจำเป็นต้องเข้าถึงข้อมูลเฉพาะ ระบบจะต้องผ่านแฟรกเมนต์เหล่านั้นทั้งหมด ซึ่งจะทำให้กระบวนการทั้งหมดและระบบโดยรวมทำงานช้ามาก .

นอกโลกของการคำนวณ การกระจายตัวคืออะไร? แฟรกเมนต์เป็นส่วนเล็กๆ ของบางสิ่งที่เมื่อประกอบเข้าด้วยกัน จะเกิดเป็นเอนทิตีทั้งหมด เป็นแนวคิดเดียวกับที่ใช้ในที่นี้ ระบบจัดเก็บไฟล์ไว้หลายไฟล์ แต่ละไฟล์เหล่านี้เปิด ผนวก บันทึก และจัดเก็บอีกครั้ง เมื่อขนาดของไฟล์เกินขนาดก่อนที่ระบบจะดึงไฟล์มาเพื่อแก้ไข จำเป็นต้องมีการแตกแฟรกเมนต์ ไฟล์จะแบ่งออกเป็นส่วนๆ และส่วนต่างๆ จะถูกจัดเก็บไว้ในตำแหน่งต่างๆ ของพื้นที่จัดเก็บ ส่วนเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า 'ชิ้นส่วน' เครื่องมือต่างๆ เช่น File Allocation Table (FAT) ใช้เพื่อติดตามตำแหน่งของชิ้นส่วนต่างๆ ในที่จัดเก็บ

ผู้ใช้จะไม่สามารถมองเห็นสิ่งนี้ได้ ไม่ว่าไฟล์จะถูกจัดเก็บอย่างไร คุณจะเห็นไฟล์ทั้งหมดในตำแหน่งที่คุณบันทึกไว้ในระบบของคุณ แต่ในฮาร์ดไดรฟ์ สิ่งต่าง ๆ ค่อนข้างแตกต่าง ชิ้นส่วนต่างๆ ของไฟล์กระจัดกระจายไปตามอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เมื่อผู้ใช้คลิกที่ไฟล์เพื่อเปิดอีกครั้ง ฮาร์ดดิสก์จะประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงแสดงให้คุณเห็นโดยรวม

อ่านเพิ่มเติม: เครื่องมือการดูแลระบบใน Windows 10 คืออะไร

การเปรียบเทียบที่เหมาะสมเพื่อทำความเข้าใจการแตกแฟรกเมนต์คือเกมไพ่ สมมติว่าคุณต้องการไพ่ทั้งสำรับเพื่อเล่น หากไพ่กระจัดกระจายอยู่ทั่วสถานที่ คุณจะต้องรวบรวมจากส่วนต่างๆ เพื่อให้ได้ทั้งสำรับ การ์ดที่กระจัดกระจายสามารถคิดได้ว่าเป็นชิ้นส่วนของไฟล์ การรวบรวมการ์ดนั้นคล้ายคลึงกับฮาร์ดดิสก์ที่ประกอบชิ้นส่วนเมื่อดึงไฟล์

สาเหตุของการแตกแฟรกเมนต์ 

ตอนนี้เรามีความชัดเจนเกี่ยวกับการแตกแฟรกเมนต์แล้ว ให้เราทำความเข้าใจว่าทำไมการแตกแฟรกเมนต์จึงเกิดขึ้น โครงสร้างของระบบไฟล์เป็นสาเหตุหลักที่อยู่เบื้องหลังการแตกแฟรกเมนต์ สมมติว่าไฟล์ถูกลบโดยผู้ใช้ ตอนนี้ที่ที่มันครอบครองนั้นว่างอยู่ อย่างไรก็ตาม พื้นที่นี้อาจไม่ใหญ่พอที่จะรองรับไฟล์ใหม่โดยรวม หากเป็นกรณีนี้ ไฟล์ใหม่จะถูกแยกส่วน และชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกจัดเก็บไว้ในตำแหน่งต่างๆ ที่มีพื้นที่ว่าง ในบางครั้ง ระบบไฟล์จะสำรองพื้นที่สำหรับไฟล์มากกว่าที่จำเป็น ทำให้เหลือพื้นที่ในการจัดเก็บ

มีระบบปฏิบัติการที่จัดเก็บไฟล์โดยไม่ใช้การแตกแฟรกเมนต์ อย่างไรก็ตาม สำหรับ Windows การแตกแฟรกเมนต์เป็นวิธีการจัดเก็บไฟล์

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากการแตกแฟรกเมนต์คืออะไร

เมื่อไฟล์ถูกจัดเก็บอย่างเป็นระเบียบ ฮาร์ดไดรฟ์จะใช้เวลาน้อยกว่าในการดึงไฟล์ หากไฟล์ถูกจัดเก็บเป็นแฟรกเมนต์ ฮาร์ดดิสก์จะต้องครอบคลุมพื้นที่มากขึ้นในขณะดึงไฟล์ ในที่สุด เมื่อไฟล์ถูกจัดเก็บเป็นส่วนย่อยมากขึ้นเรื่อยๆ ระบบของคุณก็จะช้าลงเนื่องจากใช้เวลาในการหยิบและประกอบชิ้นส่วนต่างๆ ในระหว่างการดึงข้อมูล

การเปรียบเทียบที่เหมาะสมเพื่อทำความเข้าใจสิ่งนี้ – พิจารณาไลบรารี่ที่ขึ้นชื่อเรื่องบริการที่มีหมัด บรรณารักษ์ไม่ได้เปลี่ยนหนังสือที่ส่งคืนบนชั้นวางของตน พวกเขาวางหนังสือไว้บนชั้นใกล้กับโต๊ะมากที่สุด แม้ว่าการจัดเก็บหนังสือด้วยวิธีนี้จะดูเหมือนประหยัดเวลาได้มาก แต่ปัญหาที่แท้จริงเกิดขึ้นเมื่อลูกค้าต้องการยืมหนังสือเล่มใดเล่มหนึ่ง บรรณารักษ์จะใช้เวลานานในการค้นหาหนังสือที่จัดเก็บไว้ในลำดับแบบสุ่ม

นี่คือสาเหตุที่การแตกแฟรกเมนต์เรียกว่า 'สิ่งชั่วร้ายที่จำเป็น' การจัดเก็บไฟล์ด้วยวิธีนี้ทำได้เร็วกว่า แต่ในที่สุดจะทำให้ระบบช้าลง

จะตรวจจับไดรฟ์ที่กระจัดกระจายได้อย่างไร

การกระจายตัวมากเกินไปส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบของคุณ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะบอกได้ว่าไดรฟ์ของคุณมีการแยกส่วนหรือไม่ หากคุณสังเกตเห็นว่าประสิทธิภาพลดลง เวลาที่ใช้ในการเปิดและบันทึกไฟล์ของคุณเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด บางครั้งแอปพลิเคชั่นอื่นก็ช้าลงเช่นกัน เมื่อเวลาผ่านไป ระบบของคุณจะใช้เวลาบูตตลอดไป

นอกจากปัญหาที่ชัดเจนซึ่งทำให้เกิดการแตกแฟรกเมนต์แล้ว ยังมีปัญหาร้ายแรงอื่นๆ ตัวอย่างหนึ่งคือประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน Antivirus ของคุณลดลง แอปพลิเคชัน Antivirus สร้างขึ้นเพื่อสแกนไฟล์ทั้งหมดบนฮาร์ดไดรฟ์ของคุณ หากไฟล์ส่วนใหญ่ของคุณจัดเก็บเป็นส่วนย่อย แอปพลิเคชันจะใช้เวลานานในการสแกนไฟล์ของคุณ

การสำรองข้อมูลยังมีปัญหาอยู่ ใช้เวลานานกว่าที่คาดไว้ เมื่อปัญหาถึงจุดสูงสุด ระบบของคุณอาจหยุดทำงานหรือหยุดทำงานโดยไม่มีการเตือน บางครั้งบูตไม่ได้

เพื่อจัดการกับปัญหาเหล่านี้ การตรวจสอบการแตกแฟรกเมนต์เป็นสิ่งสำคัญ มิฉะนั้น ประสิทธิภาพของระบบของคุณจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง

จะแก้ไขปัญหาได้อย่างไร

แม้ว่าการแตกแฟรกเมนต์จะหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ก็ต้องจัดการเพื่อให้ระบบของคุณทำงานต่อไปได้ ในการแก้ไขปัญหานี้ จะต้องดำเนินการกระบวนการอื่นที่เรียกว่าการจัดเรียงข้อมูล การจัดเรียงข้อมูลคืออะไร? วิธีการทำการ Defrag

การจัดเรียงข้อมูลคืออะไร

โดยพื้นฐานแล้ว ฮาร์ดไดรฟ์เปรียบเสมือนตู้เก็บเอกสารของคอมพิวเตอร์ของเรา และไฟล์ที่จำเป็นทั้งหมดในนั้นกระจัดกระจายและไม่มีการรวบรวมกันในตู้เก็บเอกสารนี้ ดังนั้น ทุกครั้งที่มีโครงการใหม่เข้ามา เราจะใช้เวลานานในการค้นหาไฟล์ที่ต้องการ ในขณะที่ถ้าเรามีตัวจัดระเบียบเพื่อจัดระเบียบไฟล์เหล่านั้นตามตัวอักษร เราจะสามารถค้นหาไฟล์ที่ต้องการได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย

การจัดเรียงข้อมูลจะรวบรวมส่วนที่กระจัดกระจายของไฟล์และจัดเก็บไว้ในที่จัดเก็บที่อยู่ติดกัน พูดง่ายๆ ก็คือ การย้อนกลับของการกระจายตัว ไม่สามารถทำได้ด้วยตนเอง คุณต้องใช้เครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ นี่เป็นกระบวนการที่ใช้เวลานาน แต่จำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ

นี่คือกระบวนการของการจัดเรียงข้อมูลบนดิสก์ อัลกอริทึมการจัดเก็บที่สร้างขึ้นภายในระบบปฏิบัติการควรจะทำโดยอัตโนมัติ ในระหว่างการจัดเรียงข้อมูล ระบบจะรวมข้อมูลที่กระจัดกระจายทั้งหมดเป็นส่วนที่แน่นหนาโดยการย้ายบล็อกข้อมูลไปรอบๆ เพื่อนำส่วนที่กระจัดกระจายทั้งหมดมารวมกันเป็นกระแสข้อมูลเดียว

โพสต์ การจัดเรียงข้อมูลที่มีความเร็วเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมากสามารถสัมผัสได้ เช่น ประสิทธิภาพของพีซีที่เร็วขึ้น เวลาบูตที่สั้นลง และการหยุดค้างที่น้อยกว่ามาก โปรดทราบว่าการจัดเรียงข้อมูลเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานมาก เนื่องจากต้องอ่านและจัดระเบียบดิสก์ทั้งหมดตามเซกเตอร์

ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ส่วนใหญ่มาพร้อมกับกระบวนการจัดเรียงข้อมูลที่มีอยู่ในระบบ อย่างไรก็ตาม ใน Windows เวอร์ชันก่อนหน้า กรณีนี้ไม่เป็นเช่นนั้นหรือถึงแม้จะเป็นเช่นนั้นก็ตาม อัลกอริทึมไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะบรรเทาปัญหาพื้นฐานได้อย่างสมบูรณ์

ดังนั้น ซอฟต์แวร์จัดเรียงข้อมูลจึงเกิดขึ้น ในระหว่างการคัดลอกหรือย้ายไฟล์ เราอาจเห็นการดำเนินการอ่านและเขียนเกิดขึ้นเนื่องจากแถบความคืบหน้าแสดงกระบวนการอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม กระบวนการอ่าน/เขียนส่วนใหญ่ที่ระบบปฏิบัติการรันจะไม่ปรากฏให้เห็น ดังนั้น ผู้ใช้จึงไม่สามารถติดตามสิ่งนี้และจัดเรียงข้อมูลบนฮาร์ดไดรฟ์ของตนอย่างเป็นระบบ

อ่านเพิ่มเติม: อะไรคือความแตกต่างระหว่างการรีบูตและรีสตาร์ท?

ด้วยเหตุนี้ ระบบปฏิบัติการ Windows จึงมาพร้อมกับเครื่องมือจัดเรียงข้อมูลเริ่มต้นล่วงหน้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพ นักพัฒนาซอฟต์แวร์บุคคลที่สามรายอื่นๆ จึงเปิดตัวรสชาติของตนเอง เพื่อจัดการกับปัญหาการกระจายตัว

มีเครื่องมือของบริษัทอื่นด้วย ซึ่งทำงานได้ดีกว่าเครื่องมือในตัวของ Windows เครื่องมือฟรีที่ดีที่สุดสำหรับการจัดเรียงข้อมูลมีดังนี้:

• ดีแฟร็กเลอร์
• สมาร์ทดีแฟรก
• การดีแฟรกดิสก์ Auslogics
• Puran Defrag
• เพิ่มความเร็วดิสก์

หนึ่งในเครื่องมือที่ดีที่สุดสำหรับสิ่งนี้คือ 'Defraggler' คุณสามารถกำหนดตารางเวลาและเครื่องมือจะทำการจัดเรียงข้อมูลโดยอัตโนมัติตามกำหนดการที่ตั้งไว้ คุณสามารถเลือกไฟล์และโฟลเดอร์ที่ต้องการรวมได้ หรือคุณอาจยกเว้นข้อมูลบางอย่างด้วย มีรุ่นพกพา มันดำเนินการที่เป็นประโยชน์ เช่น การย้ายแฟรกเมนต์ที่ใช้น้อยกว่าไปยังส่วนท้ายของดิสก์เพื่อเพิ่มการเข้าถึงดิสก์และล้างถังรีไซเคิลก่อนที่จะทำการจัดเรียงข้อมูล

เครื่องมือส่วนใหญ่มีอินเทอร์เฟซที่คล้ายกันไม่มากก็น้อย วิธีการใช้เครื่องมือนี้ค่อนข้างอธิบายตนเองได้ ผู้ใช้เลือกไดรฟ์ที่ต้องการ Defrag และคลิกที่ปุ่มเพื่อเริ่มกระบวนการ คาดว่ากระบวนการจะใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งชั่วโมงหรือมากกว่านั้น แนะนำให้ทำทุกปีหรืออย่างน้อยปีละ 2-3 ครั้ง ขึ้นอยู่กับการใช้งาน เนื่องจากมันใช้งานง่ายและฟรีอยู่แล้ว ทำไมไม่ลองใช้มันเลย เพื่อรักษาประสิทธิภาพของระบบของคุณให้คงที่

โซลิดสเตตไดรฟ์และการแยกส่วน

โซลิดสเตตไดรฟ์ (SSD) เป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลล่าสุดที่กลายเป็นเรื่องธรรมดาในอุปกรณ์ที่ผู้บริโภคต้องการส่วนใหญ่ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป คอมพิวเตอร์ ฯลฯ ไดรฟ์สร้างขึ้นโดยใช้หน่วยความจำแบบแฟลช ซึ่งเป็นเทคโนโลยีหน่วยความจำที่แน่นอนที่ใช้ในแฟลชไดรฟ์หรือธัมบ์ไดรฟ์ของเรา

หากคุณใช้ระบบที่มีฮาร์ดไดรฟ์โซลิดสเตต คุณควรทำการจัดเรียงข้อมูลหรือไม่ SSD แตกต่างจากฮาร์ดไดรฟ์ในแง่ที่ว่าชิ้นส่วนทั้งหมดเป็นแบบสแตติก หากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จะใช้เวลาไม่นานในการรวบรวมชิ้นส่วนต่างๆ ของไฟล์ ดังนั้น การเข้าถึงไฟล์จึงเร็วกว่าในกรณีนี้

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระบบไฟล์ยังคงเหมือนเดิม การแตกแฟรกเมนต์จึงเกิดขึ้นในระบบที่มี SSD ด้วย แต่โชคดีที่ประสิทธิภาพแทบไม่ได้รับผลกระทบ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำการ Defrag

การจัดเรียงข้อมูลบน SSD อาจเป็นอันตรายได้ ฮาร์ดไดรฟ์โซลิดสเตตช่วยให้เขียนได้จำนวนจำกัด การทำ Defrag ซ้ำๆ จะเกี่ยวข้องกับการย้ายไฟล์จากตำแหน่งปัจจุบันและเขียนไปยังตำแหน่งใหม่ ซึ่งจะทำให้ SSD เสื่อมสภาพก่อนอายุใช้งาน

ดังนั้น การ Defrag บน SSD ของคุณจะมีผลเสียหาย ในความเป็นจริง หลายระบบปิดใช้งานตัวเลือกการดีแฟรกหากมี SSD ระบบอื่นๆ จะออกคำเตือนเพื่อให้คุณทราบถึงผลที่ตามมา

แนะนำ: ตรวจสอบว่าไดรฟ์ของคุณเป็น SSD หรือ HDD ใน Windows 10

บทสรุป

เรามั่นใจว่าตอนนี้คุณเข้าใจแนวคิดเรื่องการแตกแฟรกเมนต์และการจัดเรียงข้อมูลดีขึ้นมากแล้ว

คำแนะนำสองสามข้อที่ควรทราบ:

1. เนื่องจากการจัดเรียงข้อมูลของดิสก์ไดรฟ์เป็นกระบวนการที่มีราคาแพงในแง่ของการใช้ฮาร์ดไดรฟ์ จึงควรจำกัดให้ทำงานเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น

2. ไม่ใช่แค่จำกัดการจัดเรียงข้อมูลของไดรฟ์ แต่เมื่อทำงานกับไดรฟ์โซลิดสเทต ไม่จำเป็นต้องทำการจัดเรียงข้อมูลด้วยเหตุผลสองประการ

• อย่างแรกเลย SSD นั้นถูกสร้างขึ้นให้มีความเร็วในการอ่าน-เขียนที่เร็วมากโดยค่าเริ่มต้น ดังนั้นการกระจายตัวเล็กน้อยไม่ได้สร้างความแตกต่างให้กับความเร็วมากนัก
• ประการที่สอง SSD มีรอบการอ่าน-เขียนที่จำกัด ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการจัดเรียงข้อมูลบน SSD เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้วงจรดังกล่าว

3. การจัดเรียงข้อมูลเป็นกระบวนการง่ายๆ ในการจัดระเบียบบิตของไฟล์ทั้งหมดที่ถูกละเลยเนื่องจากการเพิ่มและลบไฟล์บนฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์