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Par Koka Sexton, responsable du développement commercial, Paragon Software
Les disques SSD (Solid State Drives) sont de plus en plus courants dans les ordinateurs de bureau et mobiles. Les avantages de ces variateurs sont évidents dès la première utilisation. Ils sont beaucoup plus rapides et offrent à l'utilisateur une bien meilleure expérience d'accès aux données sur son ordinateur. Lorsque les gens mettent à niveau leur propre matériel et incluent un SSD sur leur PC, des précautions doivent être prises pendant le processus de migration des données pour s'assurer que le nouveau matériel est correctement aligné au niveau logiciel afin que les données soient accessibles de la manière la plus optimale. Les administrateurs informatiques sont confrontés à un ensemble de problèmes différents avec l'introduction des secteurs 4K. Cela sera aggravé à mesure que les systèmes de stockage se multiplient au sein des entreprises et que de nouveaux disques sont ajoutés.
Qu'est-ce que l'alignement de partition ?
Un disque dur peut être disséqué en différentes sections ou partitions pour de nombreuses raisons, par exemple pour segmenter les données ou parce qu'un système d'exploitation se trouve sur une partition tandis que les applications et les fichiers se trouvent sur d'autres. Ces partitions sont positionnées sur le disque dur pour optimiser la manière dont les données y sont lues et écrites. Avec les nouveaux disques durs qui reposent sur une base de secteur différente de celle des disques hérités, les ordinateurs peuvent ne pas être en mesure de reconnaître ce changement, ce qui réduit efficacement les performances des disques durs et, dans certains cas, réduit considérablement la durée de vie des disques.
Ce n'est plus seulement une préoccupation pour les fabricants de SSD. Alors que les prix des SSD baissent, les consommateurs commencent à les intégrer à leurs systèmes et à les utiliser davantage.
Pour garantir les meilleures performances de ces disques, il est important de s'assurer que les partitions sont toutes correctement alignées et que les données peuvent être écrites et accessibles sans aucun problème. Voyons pourquoi les partitions peuvent être mal alignées et les problèmes qui en résultent.
Pourquoi les partitions mal alignées sont le problème des disques durs
Les partitions peuvent être mal alignées car la taille du secteur physique n'est pas de 512 octets et le logiciel correspondant ne le sait pas. Les derniers disques durs, par exemple ceux de Western Digital ou Seagate, ont une taille de secteur physique interne de 4096 octets et leur logique exploite des blocs de données de 4K, mais pour le matériel et les logiciels externes, ils apparaissent comme des disques durs "traditionnels" avec des secteurs de 512b.
L'illustration ci-dessus montre que la partition s'est déplacée du disque pour démarrer sur un secteur 512b. En conséquence, tous les clusters logiques sont désormais liés à deux secteurs physiques 4K réels, et toutes les opérations de lecture-écriture seront multipliées par deux. L'ensemble des performances du système se dégrade alors, car un disque dur doit effectuer deux opérations avec deux secteurs pour gérer vos données au lieu d'un.
Pour gérer le désalignement, un lecteur 4K doit effectuer un cycle de lecture-modification-écriture pour chaque opération d'écriture, ce qui entraîne des temps d'écriture très lents, des opérations de disque inefficaces et des performances médiocres.
Qu'est-ce qui cause ce changement? Tous les systèmes d'exploitation Windows antérieurs à Vista utilisent un facteur de 512 octets pour créer des clusters de volumes. Ainsi, ils placent un début de partition aligné sur les secteurs 512b et non sur les secteurs 4K. Cela causera un problème à toute personne utilisant des versions antérieures de Windows et installant un nouveau disque dur.
Habituellement, le début de la partition est en retrait sur des secteurs plus petits, car il s'agit d'une ancienne mesure d'un "cylindre" de disque et certaines anciennes versions de DOS ou de Windows exigent que la partition soit alignée sur le "cylindre" pour adresser et accéder correctement aux secteurs. . Il s'agit d'un ancien problème de compatibilité et tous les systèmes d'exploitation modernes n'utilisent pas ce schéma. Au lieu de cela, le schéma d'adressage de bloc logique est utilisé, où il n'y a pas de "cylindres" ou de "têtes" et les secteurs sont adressés en continu sur un lecteur de disque entier. Toutes les versions de Windows antérieures à Vista créent des partitions selon cette règle « d'alignement des cylindres ».
Il n'y avait aucun problème avec cette règle et l'alignement des partitions dans le segment des utilisateurs à domicile avant l'apparition des nouveaux disques durs 4K. Les partitions ne sont pas alignées sur les secteurs 4K par défaut.
Étant donné que les données accessibles sur des partitions mal alignées causent de nombreux problèmes, un simple déplacement des partitions augmentera considérablement les performances.
Pourquoi les partitions mal alignées sont le problème du SSD
Les SSD sont de plus en plus courants dans les PC mobiles et sont même mis en œuvre dans les ordinateurs de bureau haut de gamme. La raison en est que la vitesse d'un SSD est considérablement plus rapide qu'un disque dur standard et peut augmenter le temps de démarrage de Windows et d'autres tâches. Les problèmes surviennent lorsque les utilisateurs migrent des données vers un nouveau SSD ou créent de nouvelles partitions sur le disque pour une meilleure segmentation des données.
Les problèmes de partition mal alignés sont encore plus importants pour les disques SSD que pour les disques durs traditionnels. La plupart des disques SSD modernes sont conçus à l'aide des nouvelles règles d'alignement 4K. Ainsi, tous les problèmes mentionnés précédemment sont les mêmes pour l'alignement des partitions SSD.
Outre une baisse de la vitesse du système, les propriétaires de SSD doivent se préoccuper de la dégradation des cellules de mémoire SSD. En raison de la nature d'un SSD, un disque mal aligné crée une charge de travail écrasante pour lire, modifier et écrire sur ces disques. Ainsi, si les partitions d'un SSD sont mal alignées, à côté d'une vitesse système réduite, le disque SSD risque d'être inutilisable. Beaucoup de gens ne savent pas qu'un disque SSD a un nombre limité de cycles de lecture/écriture et lorsque le disque est écrit trop de fois, le disque cesse de fonctionner, risquant une panne catastrophique et une perte de données. L'alignement des partitions élimine toutes les opérations de lecture/écriture redondantes et accorde ainsi aux SSD une durée de vie plus longue.
Comment un outil d'alignement peut aider
Un outil d'alignement de partition déplace simplement les partitions sur une certaine quantité de secteurs 512b afin que tous les volumes soient alignés. Par exemple, déplacer une partition de 63 secteurs vers un seul secteur 512b l'aidera à s'aligner.
Maintenant, le début de la partition correspond au début du secteur 4K. Cette partition et toutes les autres suivantes sur le disque sont correctement alignées. Un outil d'alignement déplace le début de la partition sur 2048 secteurs 512b à partir du début du disque afin qu'il soit égal à 1 Mo et corresponde parfaitement à la règle des limites des secteurs 4K.
L'avenir du logiciel d'alignement
Au fur et à mesure que de nouveaux disques plus avancés sont introduits, l'alignement sera un problème. L'alignement 4k actuel étant la taille de secteur la plus récente et la plus efficace pour les disques, dans un avenir prévisible, les clients qui achètent ces nouveaux disques et mettent à niveau leurs disques existants devront être conscients de leur alignement. Comme il s'agit d'un problème qui n'est actuellement pas résolu directement par les fabricants de disques, les éditeurs de logiciels corrigent le problème. Finalement, les fabricants de disques développeront probablement un logiciel interne pour cela ou trouveront une autre solution jusqu'à ce que le problème de l'alignement disparaisse.
Conclusion
L'alignement des partitions est un problème pour les grands et les petits environnements de stockage. Les disques SSD présentent le plus grand risque en fonction de la durée de vie du nombre de cycles d'écriture. Des partitions correctement alignées sur des disques SSD pourront fonctionner à leurs niveaux de pointe et avoir une durée de vie jusqu'à trois fois supérieure à celle d'un disque non aligné. Quiconque passe aux SSD doit être conscient des pièges de l'alignement et prendre les mesures nécessaires pour les corriger.
Paragon Software Group ( www.paragon-software.com ) est un leader technologique dans le domaine du partitionnement de données et des logiciels utilitaires. Sa gamme complète de produits pour le marché du stockage de données répond aux besoins de sécurité, de stockage et de gestion des données pour PC, serveurs et réseaux. Parmi les technologies les plus innovantes de Paragon figurent Paragon Alignment Tool (PAT) et Universal File System Drive (UFSD).
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