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Paragon Software、ビジネス開発マネージャー、Koka Sexton 氏
ソリッド ステート ドライブ (SSD) は、現在デスクトップ コンピューターやモバイル コンピューターでより一般的になりつつあります。これらのドライブの利点は、初めて使用すると明らかです。これらははるかに高速であり、ユーザーはコンピューター上のデータにアクセスする際のエクスペリエンスがはるかに向上します。自分のハードウェアをアップグレードして PC に SSD を組み込む場合、データ移行プロセス中に、データが最適な方法でアクセスできるように、新しいハードウェアがソフトウェア レベルで正しく調整されていることを確認するように注意する必要があります。 IT 管理者は、4K セクターの導入に伴い、さまざまな問題に直面しています。企業内でストレージ システムが増加し、新しいドライブが追加されると、この問題はさらに悪化します。
パーティションのアライメントとは何ですか?
ハード ドライブは、データをセグメント化するためや、オペレーティング システムが 1 つのパーティションに配置され、アプリケーションやファイルが別のパーティションに配置されるなど、さまざまな理由でさまざまなセクションやパーティションに分割されることがあります。これらのパーティションは、データの読み取りおよび書き込み方法を最適化するためにハード ドライブ上に配置されます。従来のドライブとは異なるセクター ベースに依存する新しいハード ドライブでは、コンピュータがこの変更を認識できない可能性があり、ハード ドライブのパフォーマンスが事実上低下し、場合によってはドライブの寿命が大幅に短くなります。
これはもはや SSD メーカーだけの懸念ではありません。 SSD の価格が下がっているため、消費者は SSD をシステムに組み込み、より頻繁に使用し始めています。
これらのドライブの最高のパフォーマンスを確保するには、パーティションがすべて適切に配置されていること、およびデータが問題なく書き込まれ、アクセスできることを確認することが重要です。パーティションの位置がずれてしまう理由と、その位置のずれによって生じる問題について説明します。
パーティションの位置がずれていることがハードディスクドライブの問題となる理由
物理セクター サイズが 512 バイトではなく、対応するソフトウェアがそれを認識しないため、パーティションの位置がずれている可能性があります。 Western Digital や Seagate などの最新のハード ディスク ドライブは、内部の物理セクター サイズが 4096 バイトで、そのロジックは 4K のデータ チャンクを処理しますが、外部のハードウェアおよびソフトウェアにとっては、512b セクターを備えた「従来の」ハード ドライブのように見えます。
上の図は、パーティションがディスクから 512 つの 4b セクターで開始するように移動されたことを示しています。その結果、すべての論理クラスターが XNUMX つの実際の物理 XNUMXK セクターにリンクされるようになり、すべての読み取り/書き込み操作が XNUMX 倍になります。ハードディスクはデータを管理するために XNUMX つではなく XNUMX つのセクターで XNUMX つの操作を行う必要があるため、システム全体のパフォーマンスが低下します。
位置ずれに対処するために、4K ドライブは書き込み操作ごとに読み取り、変更、書き込みサイクルを実行する必要があります。その結果、書き込み時間が非常に遅くなり、ディスク操作が非効率になり、パフォーマンスが低下します。
この変化の原因は何でしょうか? Vista より前のすべての Windows オペレーティング システムは、ボリューム クラスターの作成に 512 バイトの係数を使用します。したがって、512K セクターではなく、4b セクターに合わせてパーティションの開始位置を配置します。これにより、以前のバージョンの Windows を使用し、新しいハード ドライブをインストールする場合に問題が発生します。
通常、パーティションの開始部分は小さなセクタでインデントされます。これは、これがディスクの「シリンダ」の古い尺度であり、一部の古いバージョンの DOS または Windows では、セクタを正しくアドレス指定してアクセスするために、パーティションを「シリンダ」に合わせて配置する必要があるためです。 。これは古い互換性の問題であり、最新のオペレーティング システムはすべてこのスキームを使用していません。代わりに、論理ブロック アドレス指定スキームが使用されます。このスキームでは、「シリンダ」や「ヘッド」は存在せず、ディスク ドライブ全体でセクタが連続的にアドレス指定されます。 Vista より前のすべてのバージョンの Windows は、この「シリンダー配置」ルールに従ってパーティションを作成します。
新しい 4K ハードディスク ドライブが登場する前は、ホーム ユーザー セグメントにおけるこのルールとパーティションの配置に問題はありませんでした。デフォルトでは、パーティションは 4K セクターと調整されていません。
整列されていないパーティション間でデータがアクセスされると非常に多くの問題が発生するため、パーティションを単純に移動するだけでパフォーマンスが大幅に向上します。
パーティションの位置がずれていると SSD が問題になる理由
SSD はモバイル PC でより一般的になり、ハイエンドのデスクトップ コンピュータにも実装されています。その理由は、SSD の速度が標準のハード ドライブよりも大幅に速く、Windows の起動時間やその他のタスクが長くなる可能性があるためです。この問題は、ユーザーがデータを新しい SSD に移行するか、データのセグメンテーションを改善するためにドライブ上に新しいパーティションを作成するときに発生します。
パーティションの位置がずれている問題は、SSD ドライブの場合、従来のハードディスク ドライブよりもさらに重要です。最新の SSD ドライブのほとんどは、新しい 4K アライメント ルールを使用して設計されています。したがって、前述の問題はすべて、SSD パーティションの配置に関しても同じです。
SSD 所有者は、システム速度の低下に加えて、SSD メモリ セルの劣化にも注意する必要があります。 SSD の性質上、ディスクの位置がずれていると、これらのドライブへの読み取り、変更、書き込みに過大なワークロードが発生します。そのため、SSD 上のパーティションの位置がずれていると、システム速度が低下するだけでなく、ソリッド ステート ドライブが使用できなくなる危険があります。多くの人は、SSD ドライブの読み取り/書き込みサイクルには制限があり、ドライブへの書き込みが多すぎるとドライブが動作しなくなり、致命的な障害やデータ損失の危険があることを認識していません。パーティションの調整により、冗長な読み取り/書き込み操作がすべて排除されるため、SSD の寿命が長くなります。
位置合わせツールがどのように役立つか
パーティション調整ツールは、すべてのボリュームが調整されるように、ある程度の量の 512b セクター上のパーティションを移動するだけです。たとえば、63 セクターのパーティションを 512 つの XNUMXb セクターにのみ移動すると、位置合わせが容易になります。
これで、パーティションの開始が 4K セクターの開始に対応します。このパーティションとディスク上に続く他のすべてのパーティションは適切に配置されています。アライメント ツールは、パーティションの開始位置をディスクの開始位置から 2048 512b セクターに移動して、パーティションの開始位置が 1MB に等しく、4K セクターの境界ルールに完全に適合するようにします。
アライメントソフトウェアの将来
新しい、より高度なドライブが導入されると、調整が問題になります。現在の 4K アライメントはディスクの最新かつ効率的なセクター サイズであるため、予見可能な将来、これらの新しいドライブを購入し、既存のドライブをアップグレードする顧客は、そのアライメントを認識する必要があります。これは現在ドライブの製造元が直接対処していない問題であるため、ソフトウェア会社が問題を修正しています。最終的には、ドライブのメーカーは、このための社内ソフトウェアを開発するか、位置合わせの問題が消えるまで別の解決策を見つけることになるでしょう。
結論
パーティションの配置は、大規模なストレージ環境でも小規模なストレージ環境でも問題になります。ソリッド ステート ドライブは、書き込みサイクル数の寿命に基づいて最大のリスクを伴います。 SSD ドライブ上の適切に調整されたパーティションは、ピーク レベルでパフォーマンスを発揮でき、調整されていないドライブに比べて寿命が最大 3 倍長くなります。 SSD に移行する場合は、アライメントの落とし穴に注意し、修正するために必要な手順を実行する必要があります。
Paragon Software Group（www.paragon-software.com）は、データパーティショニングおよびユーティリティソフトウェアの分野における技術リーダーです。同社の包括的な製品ラインは、PC、サーバー、ネットワークにおけるデータセキュリティ、ストレージ、管理のニーズに対応し、データストレージ市場を支えています。Paragonの最もユニークな技術の一つに、Paragon Alignment Tool（PAT）とUniversal File System Drive（UFSD）があります。
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