¿Por qué la fragmentación ralentiza una computadora?

Quieres algunas herramientas. Entras al garaje. Vas al estante de la pared y sacas el martillo, los dos extractores de clavos de diferentes tamaños que necesitas, el taladro eléctrico y el contenedor que tiene todas las brocas y tornillos de diferentes tamaños en sus propias cajas y estuches. Te das la vuelta y sales. Te tomó tres minutos.

Quieres algunas herramientas. Entras en mi garaje. Sacas el martillo del estante en la parte posterior de la puerta. Miras a tu alrededor y ves, ah sí, los extractores de clavos estaban en el banco, pero veamos, ah sí, hay uno en el piso, y el otro es el banco, debajo de un trozo de madera. ¿Dónde está ese maldito ejercicio? Ah sí, en el banco al otro lado del garaje, por suerte tiene un portabrocas sin llave. Los bits? Hummm Ah sí, la caja de herramientas cerca de la puerta delantera del garaje. Lo siento, las cajas de tornillos están por todas partes en ese estante en la esquina. Tendrá que buscar a través de ellos para encontrar lo que necesita.

¿Qué te tomó tanto tiempo?

Un poco exagerado en la analogía, pero debes entender la idea.

Solo una introducción a cómo se almacenan los datos en una PC es importante para comprender el proceso de fragmentación. Los datos se almacenan en sectores de discos de disco de la unidad, pero este almacenamiento de datos puede ser continuo (por lo tanto, un acceso más rápido a los archivos ) o los datos se fragmentarán en una parte del archivo almacenado aquí en un sector y otro en otro sector, lo que conducirá a una velocidad lenta de acceso. Esto se debe a que, para leer el archivo, el archivo de la tabla que mantiene el registro debe buscarse una y otra vez con más disco transversal suceder cada vez .

Importante

Esta dispersión de datos ocurre cuando los datos de la memoria no se eliminan, pero se elimina el registro de esos datos en el archivo de la tabla de búsqueda. Por lo tanto, el almacenamiento aleatorio de fragmentos de datos del archivo ocurre disminuyendo la velocidad de acceso.

Así que supongamos que esto está cerca del final de un semestre y tiene ensayos para escribir en varios cursos en el mismo período de tiempo. En aras de esta analogía, todos deben estar escritos a mano

Obtiene ideas esporádicamente y escribe 1 página para cada tema cada día y colóquelas en una esquina de su escritorio La pila “completa”. Digamos que tiene 4 cursos con un ensayo pendiente, un par de semanas y ha realizado 4 páginas por día y establece la página que acaba de terminar en la cima de la pila a medida que avanza. No tenía un patrón establecido sobre el orden en el que escribiría, por lo que, si bien sus documentos están listos, se extienden en un buen trozo de 56 hojas de papel. Tratar de encontrar una sola página es bastante difícil, pero luego desea revisar un ensayo completo para editarlo, tomará un tiempo. Para esto, digamos que solo está extendiendo las hojas de papel sin alterar el orden de ellas.

Eso es lo que está pasando en su PC cuando el disco está fragmentado. Cuando finalmente haya tenido suficiente de editar sus documentos de esa manera y reorganizarlos de manera coherente, eso es desfragmentar el disco. Su PC será más eficiente para encontrar y cargar archivos más grandes de esta manera, tal como lo haría al revisar sus ensayos.

Solo para aclarar, supondré que la “fragmentación” que está preguntando es lo que puede suceder en los discos duros de disco giratorio tradicionales.

Hace décadas, cuando los discos eran mucho más pequeños y las computadoras eran mucho menos potentes, la forma en que las computadoras almacenaban la información en los discos duros era algo simple. Los discos almacenan datos en fragmentos de tamaño medio, y esos fragmentos corresponden a ubicaciones discretas en el disco duro. Cuando se almacena un archivo de más de un fragmento, se puede almacenar en un montón de áreas físicamente contiguas en el disco, o se puede dividir en fragmentos y almacenar en varios lugares vacíos al azar en el disco. Debido a la forma en que funcionan los discos, con un disco giratorio leído por una cabeza que se mueve, los fragmentos que se encuentran en áreas aleatorias no adyacentes en el disco tardarán en recuperarse, ya que la computadora tiene que esperar a que la cabeza se mueva y leer varios puntos.

Los discos pequeños, que podrían no tener áreas vacías grandes y contiguas, y algoritmos simples para saber dónde almacenar los archivos hicieron de esto un problema real.

Pero el problema es casi inexistente hoy. La forma en que se gestiona el almacenamiento en discos ahora es mucho mejor, y ha pasado mucho tiempo desde que vi una fragmentación suficiente para ralentizar una computadora.

Porque obtener datos de varios lugares es más lento que cuando lo obtiene de uno.

Una computadora es básicamente una máquina de procesamiento de datos cuya velocidad en la mayoría de los casos está limitada por E / S a menos que esté jugando juegos. Por lo tanto, se vuelve más lento a medida que los datos están más dispersos (fragmentados) y, por lo tanto, lleva más tiempo recopilarlos y ensamblarlos para su procesamiento.

En caso de fragmentación del disco, no es un problema para los SSD, ya que no tiene un brazo mecánico y un disco que se mueva para recuperar datos.

La fragmentación de la memoria no es un problema gracias a las tablas de páginas. Pero en el espacio del kernel, aún puede ser un problema si no se trata adecuadamente.

Imagine que usted es una “computadora” en una firma de abogados o en un banco y su trabajo está en la sala de archivos. Todos los días, almacena y recupera archivos de una habitación gigante llena de gabinetes. La mayoría de los archivos tienen varias páginas sueltas. Tienes pocas opciones:

• Almacene cada página de cada documento en el archivador más cercano en ese momento y búsquelas todas cuando necesite encontrar una página.
• Archive cada documento por número de página y escriba dónde los colocó en una lista maestra, de modo que cuando necesite recuperar un documento necesite ir a varios gabinetes, obtener cada página y reunirlos antes de devolverlo a la oficina principal.
• Archive cada documento, con páginas todas juntas en un gabinete etiquetado.

Usted me dice por qué los dos primeros (que representan la fragmentación) son los más lentos 😉

Bueno, la fragmentación hace que el almacenamiento sea muy condensado y, a su vez, definitivamente puede dañar una PC. Suponiendo que todavía tiene mucho espacio, no estará en riesgo, pero si no lo hace, es posible que su PC se quede sin espacio por completo, lo que apesta. Tendría que restablecer su PC desde un estado anterior si eso sucediera. Recomiendo obtener un nuevo disco duro / ssd para su computadora antes de que ocurra algo como esto.

En SSD no lo hace.

En HDD, significa que los archivos importantes tardan MUCHO más tiempo en acceder. Mucho más tiempo. Debido a que para un bloque lo suficientemente grande, tendrá que buscar varias veces y podría llevarlo a leer 1 MB en un minuto.