Выравнивание ssd. Как производится рихтовка литых колесных дисков автомобиля. Ход выполнения выравнивания разделов

Появление современных жестких дисков с секторами размером 4 KБ (вместо 512 байт) сделало проблему выравнивания разделов актуальной как для IT-специалистов, так и для обычных пользователей. Все дело в том, что несоответствие между физическим и логическим распределением данных может привести к резкому снижению производительности всей системы и сокращению срока службы оборудования.

Чтобы объяснить суть выравнивания разделов, проиллюстрируем размещение данных, хранящихся на обычном жестком диске:

На рисунке представлена упрощенная схема сегментации, где один раздел занимает все место на диске и все сектора. Раздел соотносится с первым сектором, начало раздела соответствует началу первого сектора. Однако это слишком упрощенная схема. Ведь раздел состоит из логических единиц/блоков. Рассмотрим то, как они связаны с секторами:

На рисунке показано, что одному кластеру соответствует два сектора. Это означает, что при считывании данных, например, небольшого текстового файла с одного кластера, устройство хранения считывает данные с двух секторов.
Обратите внимание: начало раздела соответствует началу первого сектора и все кластеры выровнены по секторам, следовательно, раздел является выровненным. Операции с данными выполняются на максимальной скорости.
Теперь рассмотрим причины несоответствия разделов секторам и следствия этого явления.

Как и почему несоответствие разделов и секторов замедляет работу жесткого диска?

Размер физических секторов современных жестких дисков (например, Western Digital) составляет 4096 байт, на физическом уровне происходит обработка блоков данных размером 4 KБ, однако для внешнего оборудования и программного обеспечения такие диски выглядят как “традиционные”, имеющие секторы по 512 байт. Это позволяет обеспечить совместимость с более ранними версиями ПО. В таких случаях добавляется еще один уровень – уровень совместимости.

На рисунке показаны три уровня распределения данных. Нижний уровень – это, собственно, жесткий диск и физические секторы по 4 КБ. Второй уровень – абстрактное представление в виде секторов размером 512 байт для внешних систем. А самый верхний уровень – действующая файловая система с кластерами размером 2 KБ, каждый из которых равен четырем абстрактным секторам и половине физического сектора. Таким образом, 1 кластер = 4 абстрактных сектора = ½ физического сектора.

Обратите внимание, что все три уровня выровнены относительно друг друга и начала диска. Таким образом, чтение или запись данных одного кластера реализуется с использованием четырех секторов по 512 байт и одного сектора размером 4KБ. Количество операций чтения-записи минимально; диск работает с максимальной производительностью.

Но ситуация меняется в худшую сторону, когда кластеры логического уровня смещаются относительно лежащих ниже слоев, как показано на этом рисунке:

Как видите, раздел смещен относительно начала диска на один сектор размером 512 байт. В результате несколько логических кластеров оказались связанными с двумя физическими секторами 4KБ (второй, четвертый и шестой), что привело к удвоению количества операций чтения-записи. В данном случае производительность системы снижается, так как для управления данными жесткий диск выполняет две операции в двух секторах вместо одной, как при правильном выравнивании разделов.

Каковы причины смещения? Все версии ОС Windows, предшествующие Vista, при создании кластеров тома ориентируются на секторы размером 512 байт и помещают начало раздела в соответствии с ними, а не с секторами 4 KБ как показано на предыдущем рисунке, где начало раздела сдвинуто на один сектор 512 байт.

Обычно раздел начинается с 63 сектора. 63 сектора – устоявшийся размер «цилиндра» диска и некоторые старые версии DOS или Windows требуют, чтобы раздел был выровнен относительно «цилиндра» для правильной адресации и доступа к секторам. Современные ОС не используют устаревшую схему адресации CHS (цилиндр/головка чтения/сектор). Но по ряду причин все версии Windows, предшествующие Vista, создают разделы по этому правилу.

Интересно, что разделы, выровненные по 63 секторам, по чисто математическим причинам не выравниваются по секторам 4 KБ.

Очевидно, что 63 сектора по 512 байт не соответствуют целому числу секторов 4 KБ. Таким образом, первый и все следующие за ним разделы диска будут расположены со смещением.

Что делает Paragon Alignment Tool?

В ближайшие дни компания Paragon Software представит утилиту Paragon Alignment Tool (PAT). По сути, она перемещает разделы на некоторое количество секторов по 512 байт, выравнивая тома. Например, для выравнивания раздела размером 63 сектора необходимо просто переместить его вперед на один сектор размером 512 байт.

Теперь начало раздела соответствует началу сектора 4KБ, и этот раздел, и все последующие располагаются правильно.

PAT смещает начало раздела на 2048 секторов по 512 байт от начала диска, что соответствует 1 МБ, а также прекрасно подходит для секторов 4 KБ.

Необходимость выравнивания разделов для SSD

Для твердотельных дисков SSD проблема неправильного расположения разделов еще более актуальна, чем для традиционных жестких дисков. Размер модулей памяти современных SSD составляет 4096 байт, что является аналогом секторов 4 KБ. Таким образом, все упомянутые ранее проблемы, связанные с выравниванием разделов, возникают и при использовании SSD.

Однако, кроме снижения скорости работы файловой системы, существует еще одна проблема, присущая исключительно SSD. Ячейки памяти твердотельных дисков быстрее выходят из строя при большом количестве операций записи. Таким образом, при неправильном расположении разделов на SSD снижается не только скорость работы системы, но и подвергается опасности сам твердотельный диск.

Выравнивание разделов с помощью PAT устраняет избыточные операции чтения/записи, что позволяет значительно увеличить скорость работы и продлить срок службы SSD.

Необходимость выравнивания разделов для SAN и RAID

Технология RAID позволяет объединить множество жестких дисков и других устройств хранения информации в один большой массив данных. Система воспринимает этот массив как одно большое устройство хранения, а данные распределяются по всем его ресурсам. Объем, по достижении которого данные перестают записываться на один диск массива и начинают записываться на другой, называется размером страйпа, который, в свою очередь, может быть самым разным (8 КБ, 16 КБ, 32 КБ или 64 КБ).

При использовании программных или аппаратных RAID производительность системы может уменьшиться, если начальное положение раздела не соответствует размеру страйпа. В этом случае увеличивается количество операций с данными на нескольких дисках RAID-массива.

Чтобы решить эту проблему PAT сдвигает разделы на 2048 секторов. Такое смещение подходит для большинства размеров страйпа. Работа с данными становятся быстрее за счет устранения избыточных операций.

Необходимость выравнивания разделов в виртуальных средах

Выравнивание разделов в условиях виртуальной инфраструктуры очень важно для производительности, срока службы оборудования и эффективного использования хранилищ. Неправильное распределение разделов приводит к тому, что виртуальная машина получает из массива больше данных, чем запрашивалось. Это не только снижает эффективность работы, при такой избыточной нагрузке требуется и больше ресурсов для хранения данных.

На этом рисунке представлена конфигурация сервера VMware ESX \ Server \ vSphere, использующего хранилище RAID/SAN. Здесь разделы неправильно расположены сразу на двух уровнях, что ведет к серьезному снижению производительности. Например, чтобы считать данные с первого кластера, система должна считать три VMFS-блока и четыре RAID-блока (и еще больше страйпов).

В данный момент PAT не может перемещать сами тома VMFS, но может выравнивать разделы на виртуальных дисках.

При такой конфигурации все тома и разделы расположены правильно и общая скорость выполнения операций с данными увеличилась в два раза.

Выровнен или нет раздела жесткого диска – от этого в какой-то мере зависит производительность работы компьютера. На выровненном разделе дисковые операции будут проводиться с максимальной скоростью, а правильная работа файловой системы Windows исключит лишние торможения и подвисания. Если разделы невыровненные, физически на жестком диске происходит такая картина: кластеры перекрывают большее число секторов, в результате чего требуется большее число операций по стиранию и перезаписыванию этих секторов. К тому же невыровненный раздел способствует еще и более быстрому износу SSD-накопителей. Начало раздела жесткого диска всегда должно соответствовать началу первого сектора HDD или SSD. Таким образом все кластеры будут выровнены по секторам, а это, в свою очередь, обусловит выровненность раздела диска в целом. Ниже рассмотрим, как в операционной системе Windows осуществляется выравнивание разделов жесткого диска. А использовать будем узкопрофильный и специально предназначенный для этих целей инструмент – программу Paragon Alignment Tool. Но прежде пару слов о том, как в большинстве случаев возникает проблема с невыровненными разделами диска.

Причины невыровненных разделов жесткого диска

Системный раздел диска не требует проведения операции по выравниванию, если Windows (речь идет о современных ее версиях, начиная с Vista) устанавливалась с нуля на отформатированный диск С. Но если операционная система появилась, образно выражаясь, не естественным путем, а, например, вследствие или как результат , вероятность невыровненности диска С будет существовать. Аналогичная ситуация и с несистемными разделами: причиной их невыровненности, как правило, являются операции по восстановлению из резервной копии или клонированию – процессы, призванные сохранить, помимо непосредственно пользовательских данных, еще и исходную структуру разделов диска. Так, не все программы для резервного копирования предусматривают попутно с восстановлением или клонированием данных проведение операции по выравниванию разделов. Например, бэкапер от известной компании Acronis автоматически решает вопрос с неправильным выравниванием разделов. А вот в программе AOMEI Backupper эта операция потенциально возможна, но она не включена в параметры восстановления по умолчанию. И, соответственно, может быть проигнорирована пользователями, поверхностно разбирающимися в вопросах восстановления данных.

Причиной невыровненных разделов жесткого диска также является их изначальное формирование средствами старой Windows XP.

О программе Paragon Alignment Tool

Paragon Alignment Tool – узкопрофильная программа, предназначенная сугубо для выравнивания разделов HDD и SSD путем перемещения разделов на некоторое количество секторов. С ее помощью процесс выравнивания происходит без потери данных. Программа является и диагностом проблемы, и инструментом для ее устранения. Как и все продукты разработчика Paragon, Alignment Tool – платная программа (299 руб.). Ее можно приобрести и скачать на официальном сайте Paragon .

Запуск программы

После запуска Paragon Alignment Tool в приветственном окошке мастера выравнивания разделов жмем «Далее».

На следующем этапе программа просканирует имеющиеся носители информации – жесткие диски, флешки, прочие устройства хранения данных.

Для операции по выравниванию разделов жесткого диска нежелательно прерывание. Предусмотрительные разработчики из компании Paragon позаботились о безопасности Windows и пользовательских данных на случай, если произойдет непредвиденная перезагрузка компьютера или на выравниваемых разделах возникнут ошибки файловой системы. Выставленные по умолчанию оптимальные параметры такой защиты увидим в окне мастера «Опции выравнивания». Если в помещении, где находится компьютер, часто происходят сбои электроэнергии, вместо выставленного по умолчанию в графе защиты от случайной потери данных значения «Перезагрузка» нужно установить «Выключение питания». Жмем «Далее».

Хоть Paragon Alignment Tool и предусматривает защиту от непредвиденной перезагрузки, перед запуском операции по выравниванию разделов необходимо позаботиться о подключении ноутбука к сети и решить вопрос с ПО, у которого есть доступ к управлению электропитанием. Например, приостановить работу таймеров отключения компьютера.

Результаты диагностики и запуск выравнивания разделов

В следующем окне увидим результаты диагностики программы: в древовидной структуре всех подключенных к компьютеру носителей информации их выровненные разделы будут значиться зеленым цветом, а желтым и красным – разделы невыровненные. Красный цвет разделов, как видим из разъяснения на дополнительной панели программы справа, обозначает, что Paragon Alignment Tool не может их выровнять. Желтым же цветом отмечены разделы, которые программа сможет выровнять. На невыровненных разделах, обозначенных желтым цветом, предустановлены галочки для выравнивания всех разделов в ходе единой операции. Необходимо оставить все предустановленные галочки или установить их только на отдельные разделы и далее жать кнопку внизу «Выровнять разделы».

Как видно на скриншоте выше, в нашем случае обнаружилось достаточно много невыровненных разделов. И все они, отмеченные галочками по умолчанию, подверглись выравниванию в ходе единой операции. Но такое комплексное решение проблем может подойти не для каждого случая. Так, длительность операции по выравниванию шести разделов составила едва ли не целые сутки. Серьезным недостатком Paragon Alignment Tool является отсутствие прогнозирования длительности по времени запланированных объемов операции. Все-таки речь идет о процессе, который нельзя прерывать. На этапе установки опций выравнивания (третий шаг мастера «Опции выравнивания») Paragon Alignment Tool предусматривает вариант ускорения проведения операции, но только за счет увеличения риска сбоя работы системы и потери данных.

В нашем случае эксперимент особого дискомфорта не привнес, поскольку с электропитанием проблем не возникло, а аппаратная мощь компьютера обеспечила полноценное выполнение параллельных задач. Поскольку в число выравниваемых разделов активный системный не входил, на компьютере можно было свободно работать в Интернете, а также локально, но только с данными несистемных разделов, которые также не вошли в число выравниваемых. А вот в случае с маломощными устройствами и при большом объеме данных, хранящихся на выравниваемых разделах, опрометчивый запуск операции на базе предустановок Paragon Alignment Tool может всерьез парализовать работу пользователя. В таких случаях лучше проводить поэтапное выравнивание: один раздел – одна операция. Длительность операции напрямую зависит от фактического веса выравниваемых разделов.

Уведомление о необходимости перезагрузки

После нажатия кнопки «Выровнять разделы» в отдельных случаях последует уведомление о невозможности получения программой доступа к тем или иным разделам и необходимости перезагрузки компьютера. Это шаблонное уведомление, и оно актуально только тогда, когда осуществляется выравнивание активного системного раздела диска. В этом случае, естественно, программе Paragon Alignment Tool необходимо освободить файлы, задействованные в процессе работы Windows, чтобы переместить их. Необходимо нажать кнопку «Перезагрузить и выровнять», чтобы операция далее прошла в предзагрузочном режиме. Если Paragon Alignment Tool не может получить доступ к несистемным разделам диска, что и нужно сделать в таком случае, так это закрыть все используемые файлы, все инсталлированные и портативные программы, которые размещаются на выравниваемых разделах. И после нажатия кнопки «Перезагрузить и выровнять» не последует никакой перезагрузки.

Ход операции и ее завершение

В окне хода операции можем отслеживать, какие разделы уже выровнены, какие – еще нет, а какие выравниваются в настоящий момент. Внизу окна будет отображаться время до окончания операции.

По завершении операции можем закрыть окно программы.

Отличного Вам дня!

Качественный и недорогой ремонт дисков в Москве на специальном оборудовании.

Если произошла беда на дороге: вы попали в яму, наехали на бордюр или какую-то иную неровность, и с ужасом обнаружили, что погнули диск — не спешите его выбрасывать и покупать новый. Позвоните нам, мы проконсультируем по ремонту литого или штампованого диска. В 95% случаев ваш диск можно отремонтировать и вернуть к жизни, даже если вам кажется, что это невозможно.

Цены на ремонт литых и штампованных дисков

Ремонт литых дисков — одна из наиболее частых услуг, оказываемых нашим шиномонтажом. Наши пункты ремонта находятся в удобных местах , работает круглосуточная шиномонтажка в Марьино .

У нас большой опыт в обслуживании машин, исправляем даже самые сложные и запущенные случаи. Для восстановления автомобильных дисков используем высокоточное оборудование и широкая техническая база. В нашем шиномонтаже используются только качественные и правильно подобранные расходные материалы. Такая, казалось бы, мелочь на деле играет серьезную роль в конечном результате.

Чтобы получить объективную картину проблемы, наши мастера работают по плану:

• диагностика правки литых дисков и других, связанных с ними процессов;
• непосредственно ремонт, восстановление автомобильных дисков и аргонная сварка ;
• порошковая покраска.

Видео процесса правки диска:

Видео прокатки диска на специальном оборудовании роликами:

.
Диск устанавливается на станок для правки диска. Геометрия диска выравнивается за счет гидравлического поршня усилием 10 тонн.

Правка диска. Повреждение типа "восьмерка" .
Токарная обработка диска. Окончательное выравнивание геометрии диска за счет токарной группы. Доработка мелких неровностей, которые невозможно убрать при работе с гидравлическим поршнем.

Для начала, думаю, стоит пояснить, что такое выравнивание и зачем оно нужно. До недавних пор традиционно логический размер сектора (наименьшего блока данных) на любом накопителе составлял 512 байт. Однако фрагменты данных – кластеры, которые обрабатываются операционной системой за один цикл обычно намного больше: и имеют размер от одного сектора (512 байт) до 128 секторов (64 Кб).

Все это – грустное наследие CHS («цилиндр/головка/сектор») адресации, еще до появления в 1986 году стандарта EIDE. Уже с той поры накопители обзавелись своим микрокодом и CHS-параметры, транслируемые ими, мягко говоря, не соответствовали действительности.

Однако до сих пор именно такая адресация де-факто была принята как стандарт, так как всякого рода утилиты вроде fdisk, вплоть до менеджера дисков ОС Windows XP, все еще считали новые разделы со смещением в 63 сектора от начала.

Начиная с Windows Vista, компания Microsoft наконец пересмотрела этот устаревший принцип и потому новые менеджеры дисков начали учитывать, что накопители могут быть размечены на сектора не 512 байт, а скажем, 1024, 2048 или 4096 байт. Но все равно, для обеспечения совместимости все эти устройства имеют виртуальную емкость, выраженную в 512-байтных секторах и прямой 4к адресации у них не используется. Все операционные системы Windows, предшествующие Vista, при создании кластеров тома распределяют сектора размером 512 байт, и отмечают начало раздела в соответствии с ними, а не с секторами 4 Kб.

А раз, как упоминалось выше, обычно раздел начинается с 63 сектора, возникает проблема смещения разделов, ведь они, выровненные по 63 секторам, уже чисто математически не могут быть точно распределены по секторам 4 Kб, так как 63 сектора по 512 байт никак не составят без остатка целое число секторов 4 Kб. В итоге, первый и все последующие разделы диска будут расположены со смещением.

Если тома выровнены неправильно, кластер перекрывает больше физических секторов, чем он занимал бы, если бы был выровнен. В результате при каждом цикле записи данных приходится стирать и перезаписывать больше физических секторов. Увеличение количества операций не только снижает быстродействие диска и общей производительности системы, но и напрямую влияет на срок эксплуатации накопителя SSD, так как ячейки его памяти рассчитаны лишь на определенное количество операций чтения и записи.

Потому SSD накопители, при условии их использования со старыми ОС, также нуждаются в выравнивании. Хотя чисто технически хранение информации в них осуществляется по другому принципу, нежели на HDD.

Многие производители первых накопителей данного типа сначала просто комплектовали свои устройства утилитами для выравнивания разделов перед форматированием накопителей в нужный размер или выкладывали соответствующее ПО на официальном сайте.

Выход ОС Windows 7 (а теперь уже и 8) решил данную проблему.

Новые ОС при создании логических разделов на накопителях распределяют сектора согласно современным реалиям, что полностью снимает проблему смещения и необходимость выравнивания.

Если же вы все-таки решили пока остаться на привычной «ХРюше», то перед установкой системы выровняйте разделы с помощью утилиты выравнивания, к примеру - Paragon Alignment Tool.

Выполнять выравнивание следует на ПУСТОМ диске, иначе легко потерять выравниваемый раздел!

Если побаиваетесь связываться с утилитами выравнивания, то самый простой способ – зайти к знакомому с «семеркой» на компьютере или в любую компьютерную фирму и попросить (за «спасибо» или за «ништячок») создать и отформатировать на вашем SSD нужное количество разделов.

Как показывает практика, процедура выравнивания разделов не только продлевает жизнь SSD-накопителей, но и существенно прибавляет им производительности, что, в принципе, пользователи от них и ожидают.

Иван Ковалев