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[22341] 2014-01-21_为什么Linux不需要碎片整理？

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2014-01-21_为什么Linux不需要碎片整理？ 为 什 么 L i n u x 不 需 要 碎 片 整 理 ？ L i n u x 中 国   2 0 1 4 - 0 1 - 2 1 如 果 你 是 一 个 L i n u x 用 户 ， 你 可 能 会 听 说 L i n u x 的 文 件 系 统 不 需 要 碎 片 整 理 。 你 也 可 能 会 注 意 到 L i n u x 的 发 行 版 本 也 都 没 有 磁 盘 碎 片 整 理 的 功 能 。 这 是 为 什 么 呢 ？ 要 理 解 为 什 么 L i n u x 的 文 件 系 统 不 会 想 W i n d o w s 的 文 件 系 统 一 样 产 生 碎 片 ， 你 首 先 要 明 白 碎 片 到 底 是 如 何 产 生 的 ， 还 有 这 两 大 操 作 系 统 的 文 件 系 统 的 工 作 方 式 到 底 有 什 么 不 同 。 什 么 是 磁 盘 碎 片 ？ 很 多 W i n d o w s 的 用 户 ， 甚 至 包 括 一 些 没 有 经 验 的 用 户 ， 都 相 信 定 时 整 理 文 件 系 统 中 的 碎 片 会 让 他 们 的 电 脑 运 行 得 更 快 。 但 他 们 都 不 知 道 这 是 为 什 么 。 简 单 来 说 ， 一 个 硬 盘 驱 动 器 里 面 包 含 了 很 多 扇 区 ， 每 一 个 扇 区 都 可 以 存 储 一 小 块 数 据 。 对 于 文 件 ， 尤 其 是 比 较 大 的 文 件 来 说 ， 他 们 必 须 要 存 储 在 很 多 不 同 的 扇 区 内 。 假 设 你 的 文 件 系 统 中 有 很 多 不 同 的 文 件 ， 每 一 个 文 件 都 被 存 储 在 连 续 的 扇 区 群 中 。 然 后 ， 你 对 增 加 了 其 中 某 一 个 文 件 的 大 小 。 文 件 系 统 首 先 会 尝 试 对 该 文 件 新 增 加 的 部 分 存 储 在 紧 挨 着 原 来 的 扇 区 群 的 某 个 扇 区 中 。 但 是 如 果 当 中 没 有 足 够 的 连 续 扇 区 ， 这 个 文 件 就 必 须 要 被 分 解 成 多 个 小 块 ， 这 些 操 作 对 于 你 来 说 都 是 可 见 的 。 当 你 的 硬 盘 读 取 这 些 文 件 的 时 候 ， 他 的 磁 头 必 须 在 不 同 的 物 理 位 置 间 跳 转 以 读 取 连 续 的 扇 区 群 ， 这 会 降 低 它 的 速 度 。 碎 片 整 理 就 是 一 个 通 过 逐 位 （ 位 是 文 件 在 磁 盘 中 存 储 的 最 小 单 位 ） 移 动 文 件 来 减 少 碎 片 的 精 密 的 过 程 ， 以 此 来 确 保 每 一 个 文 件 在 硬 盘 中 都 是 连 续 存 储 的 。
当 然 ， 对 于 固 态 硬 盘 来 说 这 又 有 点 不 一 样 ， 固 态 硬 盘 不 需 要 移 动 文 件 也 不 需 要 碎 片 整 理 。 因 为 对 一 个 S S D （ 固 态 硬 盘 ） 做 碎 片 整 理 会 减 少 它 的 寿 命 。 而 且 ， 在 最 新 版 本 的 W i n d o w s 系 统 中 ， 你 也 不 再 需 要 为 碎 片 整 理 担 心 ， 因 为 W i n d o w s 会 自 动 帮 你 完 成 。 W i n d o w s 的 文 件 系 统 如 何 工 作 从 前 微 软 使 用 的 F A T 文 件 系 统 — — 最 后 一 次 作 为 默 认 系 统 被 看 到 是 在 W i n d o w s   9 8 和 M E ， 尽 管 这 个 系 统 还 在 U S B 驱 动 器 中 使 用 — — 并 不 能 够 很 好 地 排 列 文 件 。 当 你 在 F A T 文 件 系 统 中 保 存 文 件 时 ， 它 会 尽 可 能 地 将 文 件 排 列 在 磁 盘 的 首 部 。 当 你 存 放 下 一 个 文 件 时 ， 它 会 将 这 个 文 件 直 接 存 放 在 第 一 个 文 件 的 后 面 ， 以 此 类 推 。 所 以 当 文 件 变 大 ， 永 远 都 会 有 碎 片 产 生 ， 因 为 文 件 的 旁 边 已 经 没 有 空 间 来 存 放 增 加 的 部 分 。 微 软 在 W i n d o w s   X P 和 2 0 0 0 中 使 用 的 较 新 的 N T F S 文 件 系 统 就 尝 试 变 得 更 聪 明 一 点 。 这 个 文 件 系 统 会 在 文 件 周 围 放 置 更 多 名 为 ” 缓 冲 区 “ 的 自 由 空 间 ， 但 是 ， 任 何 一 个 W i n d o w s 用 户 都 会 告 诉 你 ， N T F S 文 件 系 统 总 有 一 天 也 会 产 生 碎 片 的 。 因 为 文 件 系 统 这 样 的 表 现 ， 他 们 需 要 碎 片 整 理 来 保 持 性 能 。 微 软 只 能 在 最 新 版 的 W i n d o w s 系 统 中 通 过 在 后 台 自 动 运 行 碎 片 整 理 程 序 来 减 轻 这 个 问 题 。 L i n u x 的 文 件 系 统 如 何 工 作 L i n u x 的 e x t 2 ， e x t 3 ， e x t 4 文 件 系 统 — — e x t 4 是 U b u n t u 和 目 前 大 多 发 行 版 所 采 用 的 文 件 系 统 — — 会 以 一 种 更 加 智 能 的 方 式 来 放 置 文 件 。 L i n u x 的 文 件 系 统 会 将 文 件 分 散 在 整 个 磁 盘 ， 在 文 件 之 间 留 有 大 量 的 自 由 空 间 ， 而 不 是 像 W i n d o w s 那 样 将 文 件 一 个 接 一 个 的 放 置 。 当 一 个 文 件 被 编 辑 了 并 且 变 大 了 ， 一 般 都 会 有 足 够 的 自 由 空 间 来 保 存 文 件 。 如 果 碎 片 真 的 产 生 了 ， 文 件 系 统 就 会 尝 试 在 日 常 使 用 中 将 文 件 移 动 来 减 少 碎 如 果 碎 片 真 的 产 生 了 ， 文 件 系 统 就 会 尝 试 在 日 常 使 用 中 将 文 件 移 动 来 减 少 碎 片 ， 所 以 不 需 要 专 门 的 碎 片 整 理 程 序 。 片 ， 所 以 不 需 要 专 门 的 碎 片 整 理 程 序 。
因 为 这 样 的 工 作 方 式 ， 你 可 能 会 在 你 的 文 件 系 统 塞 满 之 后 看 到 碎 片 。 如 果 文 件 系 统 9 5 % （ 甚 至 8 0 % ） 的 空 间 被 占 用 了 ， 你 就 会 开 始 看 到 一 些 碎 片 。 然 而 ， 这 样 的 文 件 系 统 本 来 就 是 设 计 来 在 普 通 使 用 中 减 少 碎 片 的 。 如 果 你 真 的 在 L i n u x 上 出 现 了 碎 片 的 烦 恼 ， 你 可 能 就 需 要 一 个 更 大 的 硬 盘 了 。 如 果 你 真 的 需 要 对 一 个 文 件 系 统 做 碎 片 整 理 ， 最 简 单 的 可 能 也 是 最 可 靠 的 方 法 就 是 将 所 有 文 件 拷 贝 出 来 ， 然 后 清 空 原 来 的 分 区 ， 再 将 文 件 拷 贝 回 去 。 文 件 系 统 就 会 在 你 拷 贝 回 去 的 过 程 中 智 能 地 将 文 件 放 置 好 。 你 可 以 使 用 f s c k 命 令 来 检 测 一 下 一 个 L i n u x 文 件 系 统 的 碎 片 化 程 度 ， 只 需 要 在 输 出 中 查 看 非 连 续 i 节 点 个 数 （ n o n - c o n t i g u o u s   i n o d e s ） 就 可 以 了 。   原 文 链 接 ：   C h r i s   H o f f m a n   翻 译 ：   极 客 范   -   只 爱 看 海 译 文 链 接 ：   h t t p : / / w w w . g e e k f a n . n e t / 5 2 8 1 / 本 文 地 址 ： h t t p : / / l i n u x . c n / a r t i c l e - 2 4 9 2 - 1 . h t m l   阅 读 原 文
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