Wie viele Cluster gibt es auf der Festplatte? Clustergröße beim Formatieren. Nachteile und Einschränkungen von FAT-Dateisystemen

31.08.2023 Computers

10. 06.2018

Blog von Dmitry Vassiyarov.

Ich kann mich beim Formatieren nicht entscheiden, welche Clustergröße ich wählen soll

Ich grüße meine Leser und freue mich heute sehr, von der Theorie näher an die Praxis heranzukommen. Heute erfahren wir, welche Clustergröße wir bei der NTFS-Formatierung wählen sollten. Die meisten Benutzer verwenden häufig NTFS, also lassen Sie uns darauf eingehen. Dies ist eine alltägliche Aufgabe, die immer wieder auftritt, wenn Sie Ihre Festplatte für eine Windows-Neuinstallation vorbereiten. Und auch in anderen Situationen.

Erinnern wir uns zunächst daran, was ein Cluster und NTFS sind und welche Verbindung zwischen diesen Konzepten besteht. Der Computerspeicher (oder das Flash-Laufwerk oder die Speicherkarte) ist also in separate Sektoren von 512 Byte oder 4 KB unterteilt, die wiederum in Cluster gruppiert sind. Dementsprechend beträgt die Clustergröße ein Vielfaches des Sektorvolumens.

Ich wünsche Ihnen jedoch aufrichtig Vertrauen und Computerintuition, die Ihnen bei der Auswahl der optimalen Clustergröße helfen. Damit möchte ich abschließen und mich von Ihnen verabschieden.

Bis bald in neuen Themen auf meinem Blog.

Beim Formatieren eines USB-Laufwerks oder einer Festplatte mit Standardtools des Windows-Betriebssystems gibt es ein Feld im Menü "Clustergröße". Normalerweise überspringt der Benutzer dieses Feld und belässt den Standardwert. Ein weiterer Grund dafür kann sein, dass es keinen Hinweis gibt, wie dieser Parameter richtig eingestellt wird.

Wenn Sie das Formatierungsfenster öffnen und das NTFS-Dateisystem auswählen, stehen im Feld Clustergröße Optionen von 512 Byte bis 64 KB zur Verfügung.

Mal sehen, wie sich der Parameter auswirkt "Clustergröße" Flash-Laufwerke funktionieren. Per Definition ist ein Cluster der minimale Speicherplatz, der zum Speichern einer Datei zugewiesen wird. Um diese Option beim Formatieren eines Geräts im NTFS-Dateisystem optimal auszuwählen, müssen Sie mehrere Kriterien berücksichtigen.

Sie benötigen diese Anweisungen, wenn Sie ein Wechsellaufwerk in NTFS formatieren.

Kriterium 1: Dateigrößen

Entscheiden Sie, welche Dateigröße Sie auf dem Flash-Laufwerk speichern möchten.

Beispielsweise beträgt die Clustergröße auf einem Flash-Laufwerk 4096 Byte. Wenn Sie eine Datei mit einer Größe von 1 Byte kopieren, belegt sie immer noch 4096 Byte auf dem Flash-Laufwerk. Daher ist es für kleine Dateien besser, kleinere Clustergrößen zu verwenden. Wenn das Flash-Laufwerk zum Speichern und Anzeigen von Video- und Audiodateien vorgesehen ist, ist es besser, eine größere Clustergröße zu wählen, etwa 32 oder 64 KB. Wenn ein Flash-Laufwerk für verschiedene Zwecke bestimmt ist, können Sie den Standardwert belassen.

Denken Sie daran, dass eine falsch ausgewählte Clustergröße zu Speicherplatzverlust auf dem Flash-Laufwerk führt. Das System legt die Standard-Clustergröße auf 4 KB fest. Und wenn sich auf der Festplatte 10.000 Dokumente mit jeweils 100 Byte befinden, beträgt der Verlust 46 MB. Wenn Sie das Flash-Laufwerk mit dem Cluster-Parameter von 32 KB formatiert haben, ist das Textdokument nur 4 KB groß. Es werden immer noch 32 KB benötigt. Dies führt zu einer sinnlosen Nutzung des Flash-Laufwerks und zum Verlust von Speicherplatz darauf.

Microsoft verwendet die Formel zur Berechnung des verschwendeten Speicherplatzes:

(Clustergröße)/2*(Anzahl der Dateien)

Kriterium 2: Gewünschte Geschwindigkeit des Informationsaustauschs

Bedenken Sie, dass die Geschwindigkeit des Datenaustauschs auf Ihrem Laufwerk von der Größe des Clusters abhängt. Je größer die Clustergröße, desto weniger Vorgänge werden beim Zugriff auf das Laufwerk ausgeführt und desto höher ist die Geschwindigkeit des Flash-Laufwerks. Ein auf einem Flash-Laufwerk mit einer Clustergröße von 4 kB aufgezeichneter Film wird langsamer abgespielt als auf einem Laufwerk mit einer Clustergröße von 64 kB.

Kriterium 3: Zuverlässigkeit

Bitte beachten Sie, dass ein mit großen Clustern formatiertes Flash-Laufwerk zuverlässiger im Betrieb ist. Die Anzahl der Anrufe bei den Medien wird reduziert. Schließlich ist es zuverlässiger, eine Information in einem großen Stück zu versenden, als mehrere Male in kleinen Portionen.

Bedenken Sie, dass es bei nicht standardmäßigen Clustergrößen zu Problemen mit der Software kommen kann, die mit den Festplatten arbeitet. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Dienstprogramme, die eine Defragmentierung verwenden. Dies funktioniert jedoch nur mit Standardclustern. Beim Erstellen bootfähiger Flash-Laufwerke sollte auch die Clustergröße standardmäßig belassen werden. Unsere Anleitung hilft Ihnen übrigens bei der Bewältigung dieser Aufgabe.

Einige Benutzer in den Foren raten dazu, wenn das Flash-Laufwerk größer als 16 GB ist, es in zwei Volumes aufzuteilen und diese unterschiedlich zu formatieren. Formatieren Sie das kleinere Volume mit dem Cluster-Parameter von 4 KB und das andere für große Dateien von 16–32 KB. Auf diese Weise werden eine Platzoptimierung und die erforderliche Leistung beim Anzeigen und Aufzeichnen großer Dateien erreicht.

Die richtige Wahl der Clustergröße:

  • ermöglicht es Ihnen, Daten effizient auf einem Flash-Laufwerk zu platzieren;
  • beschleunigt den Datenaustausch auf dem Speichermedium beim Lesen und Schreiben;
  • erhöht die Zuverlässigkeit der Medien.

Und wenn es Ihnen beim Formatieren schwerfällt, einen Cluster auszuwählen, dann ist es besser, ihn beim Standard zu belassen. Darüber könnt ihr auch gerne in den Kommentaren schreiben. Wir werden versuchen, Ihnen bei Ihrer Wahl zu helfen.

Wenn Sie eine Festplatte oder ein Flash-Laufwerk formatieren, bereiten Sie es für die Speicherung von Informationen durch das Betriebssystem vor. Bei der Formatierung werden alle Informationen gelöscht und ein sauberes Dateisystem installiert.

Sie haben vielleicht schon vom FAT- oder NTFS-Dateisystem gehört, aber wissen Sie, welches auf Ihrem System verwendet wird? In diesem Artikel wird erläutert, wie das Dateisystem aufgebaut ist und welche Unterschiede zwischen verschiedenen Dateisystemen bestehen. Außerdem zeige ich Ihnen, wie Sie herausfinden, welche Dateisysteme Ihre Laufwerke verwenden.

Was ist ein Dateisystem?

Der Festplattenspeicher ist in Sektoren unterteilt, von denen jeder etwa 512 Byte groß ist. Sektoren werden in Cluster gruppiert. Cluster, auch Zuordnungsblöcke genannt, haben eine Größe von 512 Byte bis 64 Kilobyte, da sie normalerweise aus mehreren Sektoren bestehen. Cluster sind zusammenhängende Blöcke von Speicherplatz.

Betriebssysteme verlassen sich auf das Dateisystem, um die geclusterte Informationsspeicherung zu organisieren. Das Dateisystem ist eine Datenbank, die Informationen über den Status jedes Clusters enthält. Im Wesentlichen teilt das Dateisystem dem Betriebssystem mit, in welchem ​​Cluster (oder welchen Clustern) die Datei gespeichert ist und wo neue Daten geschrieben werden können.

Über welche Dateisysteme sollten Sie Bescheid wissen?

Grundsätzlich verwendet das Windows-Betriebssystem die Dateisysteme FAT (File Allocation Table), FAT32 und NTFS (New Technology File System).

Kurz gesagt: NTFS kann Dateien speichern, die größer als 4 GB sind, und Partitionen können größer als 32 GB sein. NTFS verwaltet den freien Speicherplatz besser als das FAT- oder FAT32-Dateisystem und führt daher zu einer geringeren Festplattenfragmentierung. NTFS unterstützt auch einige Sicherheitsfunktionen, einschließlich der Dateiverschlüsselung im laufenden Betrieb.

Im Vergleich zu NTFS bieten FAT- und FAT32-Dateisysteme weniger Speicherplatz, sind weniger festplattenintensiv und arbeiten daher schneller mit kleinen Flash-Laufwerken. Darüber hinaus sind FAT und FAT32 plattformübergreifende Dateisysteme. Der Hauptnachteil von FAT und FAT32 ist die Begrenzung der Partitionsgröße auf 32 GB sowie die Begrenzung der Dateigröße auf 2 GB bzw. 4 GB.

Zum Speichern von Informationen auf Flash-Laufwerken wird hauptsächlich das neue Dateisystem exFAT (Extended File Allocation Table), auch bekannt als FAT64, verwendet. Wie NTFS unterstützt es Dateien mit mehr als 4 GB und Partitionen mit mehr als 32 GB und sein Dateiverwaltungssystem vermeidet Festplattenfragmentierung. Gleichzeitig ist es schnell und für die Verarbeitung mobiler Medien und Mediendateien optimiert.

Welche Betriebssysteme funktionieren mit diesen Dateisystemen?

FAT und FAT32 stehen auf fast allen Betriebssystemen zum Lesen/Schreiben zur Verfügung. Bisher war das Formatieren einer Festplatte für das NTFS-Dateisystem eine todsichere Methode, um sie außerhalb von Windows funktionsunfähig zu machen. Allerdings ist die NTFS-Lese-/Schreibunterstützung mittlerweile in viele Linux-Distributionen integriert. Es gibt auch einen Hack, der es Ihnen ermöglicht, mit diesem Dateisystem unter Mac OS X Version 10.6 zu arbeiten, obwohl es instabil zu sein scheint, daher wird die Verwendung von MacFuse empfohlen. Andererseits erfordert exFAT die Installation von Treibern sowohl unter Windows XP als auch unter Linux und wird von den neuesten Versionen von Windows (Vista SP1, Windows 7, 8) und Mac OS X unterstützt.

Warum ist die Clustergröße wichtig?

Wenn Sie die Festplatte bereits formatiert haben, sollten Sie wissen, dass Sie die Clustergröße (oder Zuordnungsblockgröße) auswählen können.

Abhängig von der Clustergröße (von 512 Byte bis 64 Kilobyte) kann die Datei in einem oder Hunderten oder Tausenden von Clustern gespeichert werden. Wenn die Dateigröße kleiner als die Clustergröße ist, wird der verbleibende Speicherplatz verschwendet. Dieses Phänomen wird „Lost Space“ genannt. Das Speichern vieler kleiner Dateien auf einer Festplatte mit großer Clustergröße führt daher zu einer großen Verschwendung von Speicherplatz. Wenn wir andererseits eine kleine Clustergröße wählen, werden große Dateien in viele kleine Teile aufgeteilt, was den Festplattenbetrieb verlangsamen kann, da das Lesen der entsprechenden Datei länger dauert. Mit anderen Worten: Wählen Sie Ihre Clustergröße mit Bedacht aus.

Wie finde ich den Dateisystemtyp auf einer Festplatte heraus?

Das Dateisystem wird in den Festplatteneigenschaften angegeben. Gehen Sie zu „Arbeitsplatz“, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das gewünschte Laufwerk und wählen Sie dann „Eigenschaften“ aus dem Kontextmenü. Auf der Registerkarte „Allgemein“ sehen Sie in der Zeile „Dateisystem“ den Dateisystemtyp.

Um die Clustergröße einer Festplatte mit dem NTFS-Dateisystem herauszufinden, verwenden Sie die Tastenkombination + [R], das Ausführen-Fenster öffnet sich. Stellen Sie sicher, dass Sie als Benutzer mit Administratorrechten angemeldet sind. Geben Sie im Fenster „Programm ausführen“ cmd in das Textfeld ein und klicken Sie auf „OK“. Geben Sie als Nächstes den Befehl > fsutil fsinfo ntfsinfo ein und drücken Sie die Eingabetaste.

Unter Windows XP und Windows 7 können Sie die Clustergröße auch mithilfe von Drittanbieteranwendungen wie . anzeigen und ändern.

Welches Dateisystem bevorzugen Sie auf Festplatten und warum? Sind bei der Verwendung des NTFS-Dateisystems Probleme aufgetreten, und wie haben Sie diese Probleme gelöst?

(Festplatte oder Flash-Laufwerk) ist kein ganzes Stück, sondern ein System von Speicherzellen, die als Cluster bezeichnet werden. Jedem von ihnen ist eine eindeutige Seriennummer zugewiesen. Mit anderen Worten: Der gesamte Speicher ist in Blöcke unterteilt.

Schauen wir uns nun die Clustergröße an. Es ist ganz einfach: Es handelt sich um eine bestimmte Größe einer Festplattenspeicherzelle. Mit modernen Werkzeugen können Sie absolut jeden Wert einstellen. Legt die Clustergröße beim Formatieren fest. Sie kann mindestens fünfhundertzwölf Bytes und mehr betragen. Dies hängt von Ihren Zielen ab.

Lassen Sie uns nun herausfinden, warum diese Clustergröße festgelegt ist. Dies geschieht, um Ihre Informationen ordnungsgemäß auf dem einen oder anderen Medium zu speichern. Dies wirkt sich auch auf die Optimierung des Gerätebetriebs aus. Sie sollten immer davon ausgehen, wofür das Gerät verwendet wird. Wie bereits erwähnt, wird die Clustergröße während der Formatierung des Informationsspeichergeräts bestimmt. Das Betriebssystem Windows XP war das erste, das es Benutzern ermöglichte, dies selbst zu tun.

Bevor Sie diesen Vorgang starten, müssen Sie den Dateisystemtyp auswählen. Bei Wechseldatenträgern ist es immer besser, FAT 32 einzustellen. Dies geschieht, damit sie von allen Geräten akzeptiert werden. Es lohnt sich auch, die Clustergröße beim Standard zu belassen. NTFS ist besser für Festplatten geeignet. In diesem Fall ist Ihr Gerät zwar nicht in Betriebssystemen wie Windows 98 und dergleichen verfügbar.

Nachdem Sie sich für das Dateisystem entschieden haben, müssen Sie die Clustergröße festlegen. Geschieht dies nicht, stellt das System die Standardgröße ein, die vier Kilobyte beträgt. Was ist bei der Größenauswahl zu beachten? Je kleiner der Cluster, desto mehr Daten können Sie auf Ihrem Speichergerät speichern. Wenn Sie beispielsweise das Cluster-Volume groß genug machen, belegt eine Datei mit einem kleineren Volume immer noch den gesamten Cluster. In diesem Fall werden jedoch alle Daten von der Festplatte erheblich zunehmen. Wenn Sie die Größe auf ein Kilobyte festlegen, belegen Dateien ähnlicher Größe nur diese Zelle und nicht mehr. Dies ist auch dann von Vorteil, wenn Sie das Flash-Laufwerk entfernen, ohne es zu verwenden. In einer solchen Situation werden weniger Cluster beschädigt. Allerdings wird die Geschwindigkeit beim Lesen von Informationen deutlich abnehmen.

Daher sollten Sie sich daran orientieren, wofür Sie das Gerät verwenden werden. Wenn Sie planen, eine Filmbibliothek auf einer der Partitionen Ihrer Festplatte zu speichern, können Sie diese mit maximalen Clustergrößen formatieren. Dadurch kann die Festplatte die darauf aufgezeichneten Daten viel schneller verarbeiten und wiedergeben. Wenn es sich um eine Systemfestplatte handelt, sollten deren Cluster die Standardgröße nicht überschreiten. Andernfalls geht viel nutzbarer Speicherplatz verloren, da Betriebssysteme viele kleine Dateien enthalten. Darüber hinaus führt dies dazu, dass die Festplatte viel Zeit für die Datenverarbeitung benötigt.

Sie haben dieses Bild wahrscheinlich schon mehr als einmal gesehen – Sie öffnen die Eigenschaften eines Ordners mit Dateien und stellen fest, dass dessen Größe und die Größe der darin auf der Festplatte gespeicherten Dateien unterschiedlich sind. Der Unterschied ist normalerweise gering, aber wie ist das möglich? „Intrigen“ Handelt es sich um Windows, wie zum Beispiel bei Hardlinks, die vom Explorer als echte Dateien mit sehr realer Größe dargestellt werden?

Nein, dieses Mal verbirgt Windows nichts; tatsächlich passt es sich sowohl an die Größe des Dateiordners als auch an den von ihm belegten Speicherplatz an. Es kommt auf die Cluster bzw. deren Größe an.

Beim Formatieren einer Festplatte oder Partition muss man sich selten mit Clustern befassen, und selbst dann achten nur wenige Leute auf diesen Punkt, aber manchmal lohnt es sich trotzdem, darauf zu achten. Aber was genau ist dieser Cluster? In einfachen Worten, Cluster ist der kleinste Speicherort auf einer Festplatte, in den eine Datei geschrieben werden kann. Wenn Sie sich eine Festplatte in Form eines Notizbuchs mit einem Quadrat vorstellen, dann ist der Cluster eine separate Zelle. Es besteht jedoch kein Grund, Cluster mit Sektoren zu verwechseln; wir können von Clustern sprechen, wenn die Festplatte über logische Partitionen mit einem Dateisystem verfügt, das die Größe des Clusters bestimmt.

Lassen Sie uns nun darüber sprechen, was dies mit dem von Dateien belegten Speicherplatz auf der Festplatte zu tun hat.

Tatsache ist, dass ein Cluster a priori nicht zur Hälfte mit Daten gefüllt werden kann; er ist entweder belegt oder frei. Nehmen wir an, die Clustergröße in Ihrer Partition beträgt 64 KB. Wenn Sie eine Datei mit der Größe hineinschreiben 2 KB, dann wird es immer noch Speicherplatz beanspruchen 64 KB. Schauen Sie sich den ersten Screenshot an.

Gewicht der Textdatei 2,81 KB belegt Speicherplatz 2 MB, und das alles, weil dies genau der Größe des Clusters entspricht. Es ist klar, dass es irrational ist, einen Cluster dieser Größe zu verwenden, da der freie Speicherplatz in diesem Fall schnell voll wird, aber nicht alles ist so einfach.

Hinweis: Mit dem Befehl können Sie die Gesamtzahl der Cluster auf der Festplatte ermitteln fsutil fsinfo ntfsinfo X:, Wo X– Bandbrief. Die Daten werden im hexadezimalen Zahlensystem angezeigt.

Die Verwendung kleiner Cluster hat auch Nachteile.