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Di Koka Sexton, manager, sviluppo aziendale, Paragon Software
Le unità a stato solido (SSD) stanno diventando sempre più comuni nei computer desktop e mobili. I vantaggi di questi azionamenti sono evidenti fin dal primo utilizzo. Sono molto più veloci e offrono all'utente un'esperienza molto migliore nell'accesso ai dati sui propri computer. Quando le persone aggiornano il proprio hardware e includono un SSD sul proprio PC, è necessario prestare attenzione durante il processo di migrazione dei dati per assicurarsi che il nuovo hardware sia allineato correttamente a livello software in modo che l'accesso ai dati possa avvenire nel modo più ottimale. Gli amministratori IT devono affrontare una serie diversa di problemi con l'introduzione dei settori 4K. Ciò sarà aggravato dall’aumento dei sistemi di storage all’interno delle aziende e dall’aggiunta di nuove unità.
Cos'è l'allineamento delle partizioni?
Un disco rigido può essere suddiviso in diverse sezioni o partizioni per molte ragioni, ad esempio per segmentare i dati o perché un sistema operativo si trova su una partizione mentre applicazioni e file si trovano su altre. Queste partizioni sono posizionate sul disco rigido per ottimizzare il modo in cui i dati vengono letti e scritti su di esse. Con i nuovi dischi rigidi che si basano su una base settoriale diversa rispetto alle unità legacy, i computer potrebbero non essere in grado di riconoscere questo cambiamento, riducendo di fatto le prestazioni dei dischi rigidi e in alcuni casi diminuendo drasticamente la durata delle unità.
Questa non è più una preoccupazione solo per i produttori di SSD. Poiché il prezzo degli SSD sta diminuendo, i consumatori stanno iniziando a integrarli nei propri sistemi e a utilizzarli in modo più massiccio.
Per garantire le migliori prestazioni di queste unità, è importante assicurarsi che le partizioni siano tutte allineate correttamente e che sia possibile scrivere e accedere ai dati senza problemi. Parliamo del motivo per cui le partizioni possono essere disallineate e dei problemi che derivano da tale disallineamento.
Perché le partizioni disallineate sono il problema per i dischi rigidi
Le partizioni possono essere disallineate perché la dimensione del settore fisico non è 512 byte e il software corrispondente non lo sa. Gli ultimi dischi rigidi, ad esempio quelli di Western Digital o Seagate, hanno una dimensione del settore fisico interno di 4096 byte e la loro logica gestisce blocchi di dati da 4K, ma per hardware e software esterni appaiono come dischi rigidi "tradizionali" con settori da 512b.
L'illustrazione sopra mostra che la partizione si è spostata dal disco per iniziare su un settore 512b. Di conseguenza, tutti i cluster logici sono ora collegati a due settori fisici effettivi da 4K e tutte le operazioni di lettura/scrittura verranno moltiplicate due volte. Le prestazioni dell'intero sistema ora diminuiscono, poiché un disco rigido deve eseguire due operazioni con due settori per gestire i dati invece di uno.
Per gestire il disallineamento, un'unità 4K deve eseguire un ciclo di lettura-modifica-scrittura per ogni operazione di scrittura, con conseguenti tempi di scrittura molto lenti, operazioni del disco inefficienti e prestazioni scadenti.
Cosa causa questo cambiamento? Tutti i sistemi operativi Windows precedenti a Vista utilizzano un fattore di 512 byte per creare cluster di volumi. Pertanto posizionano un inizio della partizione allineato ai settori 512b e non ai settori 4K. Ciò causerà un problema a chiunque utilizzi versioni precedenti di Windows e installi un nuovo disco rigido.
Di solito l'inizio della partizione è rientrato su settori più piccoli, perché è una vecchia misura del "cilindro" del disco e alcune vecchie versioni di DOS o Windows richiedono che la partizione debba essere allineata al "cilindro" per indirizzare e accedere correttamente ai settori . È un vecchio problema di compatibilità e tutti i sistemi operativi moderni non utilizzano questo schema. Viene invece utilizzato lo schema di indirizzamento a blocchi logici, in cui non sono presenti "cilindri" o "teste" e i settori vengono indirizzati in modo continuo su un'intera unità disco. Tutte le versioni di Windows precedenti a Vista creano partizioni secondo questa regola di "allineamento dei cilindri".
Non c'erano problemi con questa regola e con l'allineamento delle partizioni nel segmento degli utenti domestici prima della comparsa dei nuovi dischi rigidi da 4K. Per impostazione predefinita, le partizioni non sono allineate con i settori 4K.
Poiché l'accesso ai dati attraverso partizioni disallineate causa numerosi problemi, un semplice spostamento delle partizioni aumenterà notevolmente le prestazioni.
Perché le partizioni disallineate sono il problema per SSD
Gli SSD stanno diventando sempre più comuni nei PC portatili e vengono implementati anche nei computer desktop di fascia alta. La ragione di ciò è che la velocità di un SSD è notevolmente superiore a quella di un disco rigido standard e può aumentare il tempo di avvio di Windows e altre attività. I problemi sorgono quando gli utenti migrano i dati su un nuovo SSD o creano nuove partizioni sull'unità per una migliore segmentazione dei dati.
I problemi di partizione disallineata sono ancora più importanti per le unità SSD rispetto ai tradizionali dischi rigidi. La maggior parte delle unità SSD moderne sono progettate utilizzando le nuove regole di allineamento 4K. Pertanto tutti i problemi menzionati in precedenza sono gli stessi per l'allineamento delle partizioni SSD.
Oltre al calo della velocità del sistema, i possessori di SSD devono preoccuparsi del degrado delle celle di memoria SSD. A causa della natura di un SSD, un disco disallineato crea un carico di lavoro eccessivo per leggere, modificare e scrivere su queste unità. Pertanto, se le partizioni su un SSD sono disallineate, oltre a una velocità di sistema ridotta, l'unità a stato solido rischia di essere inutilizzabile. Molte persone non sono consapevoli del fatto che un'unità SSD ha un numero limitato di cicli di lettura/scrittura e quando l'unità viene scritta troppe volte, smette di funzionare, rischiando guasti catastrofici e perdita di dati. L'allineamento delle partizioni elimina tutte le operazioni di lettura/scrittura ridondanti e garantisce quindi agli SSD una durata maggiore.
Come può aiutare uno strumento di allineamento
Uno strumento di allineamento delle partizioni sposta semplicemente le partizioni su un certo numero di settori 512b in modo che tutti i volumi siano allineati. Ad esempio, spostare una partizione da 63 settori solo su un settore 512b ne aiuterà l'allineamento.
Ora l'inizio della partizione corrisponde all'inizio del settore 4K. Questa partizione e tutte le altre successive sul disco sono allineate correttamente. Uno strumento di allineamento sposta l'inizio della partizione su 2048 settori 512b dall'inizio del disco in modo che equivalga a 1 MB e si adatti perfettamente alla regola dei limiti dei settori 4K.
Il futuro del software di allineamento
Con l'introduzione di unità nuove e più avanzate, l'allineamento diventerà un problema. Poiché l'attuale allineamento 4K è la dimensione di settore più recente ed efficiente per i dischi, nel prossimo futuro i clienti che acquistano queste nuove unità e aggiornano le unità esistenti dovranno essere consapevoli del loro allineamento. Poiché questo è un problema che attualmente non viene affrontato direttamente dai produttori di unità, le società di software correggono il problema. Alla fine i produttori di azionamenti probabilmente svilupperanno un software interno per questo o troveranno un'altra soluzione finché il problema dell'allineamento non sarà risolto.
Conclusione
L'allineamento delle partizioni è un problema per ambienti di archiviazione grandi e piccoli. Le unità a stato solido comportano il rischio maggiore in base alla durata del numero di cicli di scrittura. Le partizioni correttamente allineate sulle unità SSD saranno in grado di funzionare ai massimi livelli e avere una durata maggiore fino a tre volte quella di un'unità non allineata. Chiunque passi agli SSD dovrebbe essere consapevole delle insidie dell’allineamento e adottare le misure necessarie per correggerle.
Paragon Software Group ( www.paragon-software.com ) è un'azienda leader nel settore dei software di partizionamento e utilità per i dati. La sua gamma completa di prodotti per il mercato dell'archiviazione dati risponde alle esigenze di sicurezza, archiviazione e gestione dei dati per PC, server e reti. Due delle tecnologie più esclusive di Paragon sono il Paragon Alignment Tool (PAT) e l'Universal File System Drive (UFSD).
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