Explicación de la desfragmentación de disco

La desfragmentación del disco solía estar rodeada de misterio, con el consejo de no tocar nunca el mouse de su computadora mientras se ejecuta la desfragmentación, hacerlo en modo seguro y prepararse para la posibilidad de pérdida de datos por fallas de energía ocasionales. Muchas personas todavía temen a la desfragmentación o simplemente tratan de no pensar en ello debido a los viejos consejos que siguen apareciendo en las búsquedas en Internet. En este artículo intentaré explicar la desfragmentación del disco y todas las nociones relacionadas en términos simples para eliminar todos los miedos o mitos asociados con ella.

Para comprender qué es la desfragmentación de disco, primero es necesario comprender cómo funciona un disco duro, qué es un sistema de archivos y cómo ocurre realmente la fragmentación. Estos pueden parecer términos muy técnicos, pero las nociones son en realidad bastante fáciles de comprender con una pequeña explicación y algunas ilustraciones. Veámoslos aquí.

Cómo funciona su disco duro

Su HDD (unidad de disco duro) es la parte más lenta de su computadora, porque contiene partes móviles: platos giratorios y el cabezal de lectura y escritura. Así es como se ve dentro de su computadora:

Cada vez que abre un archivo (o el sistema intenta acceder a un archivo), la CPU envía la solicitud a su disco duro y el cabezal de lectura y escritura comienza a moverse para recuperar los datos solicitados. En lugar de entrar en detalles y hablar sobre cómo se mueve exactamente el cabezal de lectura y escritura (usando términos como 'velocidad angular', 'tiempo de búsqueda' y demás), solo mencionaré un hecho que deberá recordar, en términos de velocidad de acceso a los datos. , la parte exterior de la bandeja del disco duro, también conocida como la parte frontal de la unidad, es la más rápida, mientras que la parte interior, o la parte posterior de la unidad, es la más lenta.

La superficie del disco se subdivide en sectores y pistas (vea la imagen a continuación). Si parece demasiada información para asimilar, no se preocupe. Hay dos razones por las que incluyo esta información en mi artículo: puede ayudar a crear una imagen en su mente que muestre cómo se almacenan los datos en su disco duro, y estos también son términos que se usan con frecuencia en el software de desfragmentación. Entonces, si puede hacer un esfuerzo adicional, entonces lea esta parte e intente comprender la terminología extremadamente técnica que sigue aquí.

Las huellas son básicamente como los anillos anuales de un árbol cortado. Y los sectores son como las porciones de una pizza, excepto en terminología informática, un solo sector es la parte de la porción de pizza que pertenece a una sola pista y suele tener un tamaño de 512 bytes.

Los diferentes modelos de disco duro pueden tener un número diferente de pistas y sectores. Sin embargo, el hecho es que los datos almacenados en las pistas externas de cualquier disco duro necesitan menos tiempo para que el cabezal de lectura y escritura acceda a los datos almacenados en las pistas internas.

¿Qué es un sistema de archivos?

Con grandes cantidades de datos que se almacenan en el disco duro, tiene que haber una forma de organizarlos y controlarlos, que es lo que hacen los sistemas de archivos. NTFS es el sistema de archivos utilizado por Microsoft en el sistema operativo Windows (desde Windows NT en adelante). El sistema de archivos mantiene la ubicación física de cada archivo en el disco duro y hace posible que su computadora recupere los datos cuando se solicitan. El sistema de archivos combina grupos de sectores de 512 bytes en grupos, que es la unidad de espacio más pequeña para almacenar un archivo o parte de un archivo. En los discos duros NTFS, generalmente hay 8 sectores por clúster, lo que significa que el tamaño de un solo clúster es 4096 bytes. Este es el tamaño de las piezas en las que se divide cada archivo. Teniendo en cuenta que los tamaños de muchos archivos almacenados en su disco duro se miden en megabytes o incluso gigabytes, dividirlos en partes de 4096 bytes, aunque es necesario por varias razones, ofrece un gran potencial de fragmentación.

¿Qué es la fragmentación?

En un disco duro recién formateado, los archivos se escriben de manera continua: todos los clústeres que pertenecen a un solo archivo se almacenan cuidadosamente juntos y el archivo está todo en una sola pieza, ya que hay mucho espacio libre para escribir cada archivo. Y luego comienzas a usar tu PC. Si no lo usara, permanecería perfectamente organizado y no tendría que preocuparse por la fragmentación, pero entonces no sería más que una decoración de habitación costosa. La fragmentación ocurre no porque usted haga algo mal o porque su PC sea defectuosa, es lo que sucede con el uso normal de la PC. Imagínese un disco duro con archivos almacenados ordenadamente uno al lado del otro. Ahora digamos que borra un archivo de 1 megabyte del medio de este grupo cuidadosamente almacenado y luego guarda un archivo de 2 megabytes en su disco duro. Su sistema busca espacio libre para escribir el archivo, encuentra el bloque de 1 megabyte de espacio libre que acaba de hacer disponible al eliminar el archivo anterior y comienza a escribir el nuevo archivo en él, y como era de esperar, 1 megabyte más tarde, se queda sin espacio en este lugar y comienza a buscar el siguiente bloque de espacio libre disponible. Si la siguiente ventana de espacio tiene un tamaño de 1 megabyte, entonces el archivo recién guardado se divide en 2 partes solamente. Pero digamos que el siguiente bloque de espacio libre es de medio megabyte, luego de haber escrito parte de su archivo en este lugar, el sistema busca más espacio y su archivo ahora está dividido en más de 2 partes. Esta es una explicación simplificada de cómo ocurre la fragmentación.

Para ver por qué es importante para el rendimiento de su PC, eche un vistazo a la imagen a continuación. A la izquierda, verá una representación esquemática de un archivo almacenado todo en una sola pieza en una ubicación. A la derecha, verá el mismo archivo fragmentado en varias partes almacenadas en diferentes ubicaciones en el disco duro. Ahora imagine la cantidad de trabajo que tiene que hacer el cabezal de lectura y escritura para recuperar el archivo de la izquierda y compárelo con la cantidad de trabajo que tiene que hacer saltando de un lugar a otro para recuperar el archivo de la derecha. Es obvio que se necesitará más tiempo para acceder al archivo de la derecha. Cuantas más partes se divida el archivo y cuanto más separadas estén esas partes en el disco duro, más tiempo tardará el cabezal de lectura y escritura en recuperarlo, lo que da como resultado un rendimiento más lento.

Además de la fragmentación de archivos en sí, existe el problema de la fragmentación del espacio libre, que a su vez provoca una mayor fragmentación de archivos. Esto suele ocurrir cuando los datos se eliminan dejando pequeñas secciones de espacio libre esparcidas entre los archivos restantes. El resultado es que cuando se guardan nuevos archivos en el disco duro, el sistema los divide en pedazos para que quepan en estas pequeñas secciones de espacio libre.

Cómo funciona la desfragmentación de disco

Ahora que sabe todo lo que necesita saber sobre los discos duros, el sistema de archivos y la fragmentación, pasaremos al tema principal de este artículo, que es la desfragmentación del disco. Espero que quede claro por qué es necesario desfragmentar su disco duro. Esta operación no solo ayuda a volver a juntar las piezas del archivo, sino que también puede consolidar el espacio libre para que haya bloques de espacio más grandes disponibles para escribir nuevos archivos, evitando así una mayor fragmentación. Un buen desfragmentador también incluirá un algoritmo para la ubicación inteligente de archivos que utiliza el conocimiento de zonas de acceso a datos más rápidas y más lentas en el disco duro. Echemos un vistazo más de cerca a estos aspectos de la desfragmentación del disco.

Desfragmentación de archivos

En términos simples, la desfragmentación de archivos es el proceso de volver a unir las piezas del archivo. Lo que hacen los desfragmentadores de disco es reescribir archivos en bloques contiguos de espacio libre asegurándose de que todos los fragmentos de archivos se escriban en un orden consecutivo. De esta manera, el cabezal de lectura y escritura del disco duro tiene que ir a una ubicación para acceder al archivo solicitado en lugar de tener que recopilar piezas de archivo en todo el disco.

Desfragmentación de espacio libre

La desfragmentación o consolidación del espacio libre en un disco duro es una de las técnicas de prevención de la fragmentación más efectivas. Cuando el espacio libre se encuentra en grandes bloques contiguos en lugar de estar esparcido por el disco duro en secciones más pequeñas, los archivos nuevos que se escriben en el disco duro se pueden colocar fácilmente en una sola pieza. Al reescribir archivos durante la desfragmentación del disco, los desfragmentadores intentan colocar todos los archivos más juntos para que el espacio libre restante se consolide en secciones más grandes.

Colocación inteligente de archivos

Sabiendo cómo funciona un disco duro y cómo se almacenan y se accede a los datos en él, puede comprender más fácilmente la teoría detrás de la ubicación inteligente de archivos. En realidad, hay más de unas pocas formas en que los archivos se pueden colocar en un disco duro con la intención de mejorar el rendimiento del sistema. Diferentes desfragmentadores pueden usar diferentes técnicas o algoritmos para colocar archivos, algunos ofrecen una variedad de algoritmos que el usuario puede elegir para que coincida con su estilo de uso individual de la PC.

Los desfragmentadores pueden intentar mantener juntos los archivos a los que normalmente se accede juntos, como un grupo de archivos .dll necesarios cuando se inicia una aplicación. Esto reduce en gran medida la cantidad de trabajo que debe realizar el cabezal de lectura y escritura del HDD cuando se solicitan estos archivos. La ubicación de los archivos del sistema en las pistas externas rápidas del disco duro reduce el tiempo que tarda su sistema en iniciarse, así como para que se inicien las aplicaciones. Esta zona rápida del disco duro también se puede utilizar para colocar los archivos a los que se accede con más frecuencia, mejorando la velocidad de las tareas diarias. Al mismo tiempo, mover archivos que se usan con poca frecuencia a la parte posterior de la unidad (las pistas internas más lentas) asegura que estén fuera del camino y no ocupen un valioso espacio libre en la zona rápida.

Como puede ver, la desfragmentación de disco no es solo juntar fragmentos de archivos, hay mucho más que eso. Todas las diversas técnicas utilizadas en los desfragmentadores ofrecen un gran potencial para mejorar la velocidad y el rendimiento del sistema. Es posible que las personas que proclaman que la desfragmentación no es necesaria con los discos duros modernos no hayan probado un desfragmentador moderno con un potente motor de optimización. Cualquiera que use mucho su PC, editando, guardando y eliminando archivos, instalando y desinstalando software, jugando juegos de computadora o trabajando en proyectos escolares a largo plazo definitivamente notará una mejora en el rendimiento de su computadora después de usar un software de desfragmentación con muchas funciones. Como dicen, ver para creer. Intente desfragmentar y optimizar su disco duro para ver qué diferencia puede hacer en el rendimiento de su PC.