¿Cuál es la diferencia entre sector y cluster?

Question 1

La ventaja de que los sistemas de archivos consideren un clúster/unidad de asignación/bloque como la unidad más pequeña es que direccionan todo el discopor sectorrequeriría una mayor cantidad de bits para indexarlo todo. Esta mayor cantidad de bits lo haría más lento, porque hay una mayor cantidad de direcciones y cosas de las que realizar un seguimiento. Es mucho más eficiente direccionar (¡e indexar!) ubicaciones usando, por ejemplo, 48 bits (2^48 = 2.8e14), en lugar de 64 o más bits (2^64 = 1.8e16) para cada acceso único del dispositivo.

Pero sí, el tamaño del clúster o el tamaño de la unidad de asignación (Windows) o el tamaño del bloque (Linux) es ajustable dependiendo del sistema de archivos definido, y ese es el tamaño más pequeño que se puedenormalmenteser accedido por un sistema operativo para almacenar datos de archivos. "Definir un sistema de archivos" significa formatear el disco (o las especificaciones de ese formato), por lo que implica borrar todos los datos del disco. Entonces, en un disco con un tamaño de clúster de 4 kiB, un archivo de 1 byte ocuparía un clúster completo de 4 k como en su ejemplo. Sí, el sistema operativo podría escribir en algún sector específico dentro de ese clúster, pero el archivo seguirá usando los mismos sectores de ese clúster (el tamaño del archivo siempre será un múltiplo del tamaño del clúster, independientemente de los datos que contenga). tamaño del clúster, significa volver a formatear el disco y es por eso que se deben borrar todos los datos.

Por cierto, los tamaños de clúster más pequeños almacenan archivos pequeños de manera más eficiente. Sin embargo, como consecuencia, el disco funcionará más lento en general, debido al mayor número de clústeres. Cuando su PC está sentada trabajando en el disco durante mucho tiempo, esto se debe a que está tratando de leer o escribir muchos bloques pequeños, y la gran cantidad de ellos ralentiza todo.

Ej: 100.000 archivos de 768 bytes, almacenados en un disco con clústeres de 1 kiB:

768 kB bytes de datos de archivos reales
1.024 MB del disco utilizado, porque cada archivo utiliza 1024 bytes del disco.
Eficiencia espacial = 0,768/1,024 = 75% (nada mal...)

Y de la misma manera, los clústeres más grandes son mejores para discos con menos archivos más grandes, como películas, imágenes y audio. Como hay menos clústeres, el disco generalmente es más rápido. Pero tenga cuidado al ponerle muchos archivos pequeños:

Ej: 100.000 archivos de 768 bytes, almacenados en un disco con clústeres de 64 kiB:

768 kB bytes de datos de archivos reales
Se utilizan 6,55 GB del disco, porque cada archivo utiliza 65535 bytes del disco.
Eficiencia espacial = 0,768/6553,5 = 0,00017% !!!

Los discos con contenido mixto, como un sistema operativo, generalmente tienen tamaños de bloque/racimo de mediano a pequeño, ya que la mayoría de los archivos son de tamaño mediano a pequeño. El resultado final es un compromiso entre utilización del espacio y velocidad.

Los discos en sí prefieren bloques de 32 kB a 256 kB, ya que eso les permite transferir la mayor cantidad de datos por segundo.

Todo esto se refiere a los discos duros mecánicos tradicionales de almacenamiento magnético con plato giratorio. Las unidades SSD o de estado sólido están reemplazando rápidamente a los discos duros tradicionales y cuentan con velocidades de lectura/escritura/búsqueda mucho más rápidas. Entonces, ¿es importante el tamaño del clúster en un SSD hoy en día? Bueno, yo diría que es menos importante para el usuario promedio, pero sólo porque el SSD (y las computadoras modernas) ya son mucho más rápidos. ¿Quién va a notar una desaceleración del 10% en un SSD cuando ya es 5 veces más rápido que un disco duro magnético?

Lo que podría influir más en el tamaño del clúster en un SSD es el rendimiento. Es posible que descubra (mediante el formato y la evaluación comparativa) que un determinado tamaño de clúster funcionalejosmejor que otros para ese SSD. Por ejemplo, algunos SSD están optimizados para transferencias de 8 kiB o 4 kiB. Esto tiene que ver con el tamaño del bloque de datos que los componentes electrónicos internos están preparados para transferir por solicitud. Haga coincidir lo que el sistema operativo intenta usar (tamaño del clúster) con el tamaño óptimo para ese SSD = velocidad de transferencia más rápida.

Sin embargo, el tamaño del clúster sigue siendo importante por razones de "sobrecarga" de archivos en los SSD.

He encontrado una gran herramienta para comparar SSD.AS-SSDpara Windows yestosen Linux.

Answer

La ventaja de que los sistemas de archivos consideren un clúster/unidad de asignación/bloque como la unidad más pequeña es que direccionan todo el discopor sectorrequeriría una mayor cantidad de bits para indexarlo todo. Esta mayor cantidad de bits lo haría más lento, porque hay una mayor cantidad de direcciones y cosas de las que realizar un seguimiento. Es mucho más eficiente direccionar (¡e indexar!) ubicaciones usando, por ejemplo, 48 bits (2^48 = 2.8e14), en lugar de 64 o más bits (2^64 = 1.8e16) para cada acceso único del dispositivo.

Pero sí, el tamaño del clúster o el tamaño de la unidad de asignación (Windows) o el tamaño del bloque (Linux) es ajustable dependiendo del sistema de archivos definido, y ese es el tamaño más pequeño que se puedenormalmenteser accedido por un sistema operativo para almacenar datos de archivos. "Definir un sistema de archivos" significa formatear el disco (o las especificaciones de ese formato), por lo que implica borrar todos los datos del disco. Entonces, en un disco con un tamaño de clúster de 4 kiB, un archivo de 1 byte ocuparía un clúster completo de 4 k como en su ejemplo. Sí, el sistema operativo podría escribir en algún sector específico dentro de ese clúster, pero el archivo seguirá usando los mismos sectores de ese clúster (el tamaño del archivo siempre será un múltiplo del tamaño del clúster, independientemente de los datos que contenga). tamaño del clúster, significa volver a formatear el disco y es por eso que se deben borrar todos los datos.

Por cierto, los tamaños de clúster más pequeños almacenan archivos pequeños de manera más eficiente. Sin embargo, como consecuencia, el disco funcionará más lento en general, debido al mayor número de clústeres. Cuando su PC está sentada trabajando en el disco durante mucho tiempo, esto se debe a que está tratando de leer o escribir muchos bloques pequeños, y la gran cantidad de ellos ralentiza todo.

Ej: 100.000 archivos de 768 bytes, almacenados en un disco con clústeres de 1 kiB:

768 kB bytes de datos de archivos reales
1.024 MB del disco utilizado, porque cada archivo utiliza 1024 bytes del disco.
Eficiencia espacial = 0,768/1,024 = 75% (nada mal...)

Y de la misma manera, los clústeres más grandes son mejores para discos con menos archivos más grandes, como películas, imágenes y audio. Como hay menos clústeres, el disco generalmente es más rápido. Pero tenga cuidado al ponerle muchos archivos pequeños:

Ej: 100.000 archivos de 768 bytes, almacenados en un disco con clústeres de 64 kiB:

768 kB bytes de datos de archivos reales
Se utilizan 6,55 GB del disco, porque cada archivo utiliza 65535 bytes del disco.
Eficiencia espacial = 0,768/6553,5 = 0,00017% !!!

Los discos con contenido mixto, como un sistema operativo, generalmente tienen tamaños de bloque/racimo de mediano a pequeño, ya que la mayoría de los archivos son de tamaño mediano a pequeño. El resultado final es un compromiso entre utilización del espacio y velocidad.

Los discos en sí prefieren bloques de 32 kB a 256 kB, ya que eso les permite transferir la mayor cantidad de datos por segundo.

Todo esto se refiere a los discos duros mecánicos tradicionales de almacenamiento magnético con plato giratorio. Las unidades SSD o de estado sólido están reemplazando rápidamente a los discos duros tradicionales y cuentan con velocidades de lectura/escritura/búsqueda mucho más rápidas. Entonces, ¿es importante el tamaño del clúster en un SSD hoy en día? Bueno, yo diría que es menos importante para el usuario promedio, pero sólo porque el SSD (y las computadoras modernas) ya son mucho más rápidos. ¿Quién va a notar una desaceleración del 10% en un SSD cuando ya es 5 veces más rápido que un disco duro magnético?

Lo que podría influir más en el tamaño del clúster en un SSD es el rendimiento. Es posible que descubra (mediante el formato y la evaluación comparativa) que un determinado tamaño de clúster funcionalejosmejor que otros para ese SSD. Por ejemplo, algunos SSD están optimizados para transferencias de 8 kiB o 4 kiB. Esto tiene que ver con el tamaño del bloque de datos que los componentes electrónicos internos están preparados para transferir por solicitud. Haga coincidir lo que el sistema operativo intenta usar (tamaño del clúster) con el tamaño óptimo para ese SSD = velocidad de transferencia más rápida.

Sin embargo, el tamaño del clúster sigue siendo importante por razones de "sobrecarga" de archivos en los SSD.

He encontrado una gran herramienta para comparar SSD.AS-SSDpara Windows yestosen Linux.

Question 2

Tamaño del sector definido por el fabricante.

Ahora podemos ver dos tipos de tamaño de sector. 512b o 4Kb

Antes del año 2010 Tamaño del sector HDD: 512b

Después del año 2010, el fabricante comenzó a producir HDD 4K defendiendo la marca.

Ahora, en el año 2018, muchos usuarios, más del 70%, utilizan un tamaño de sector de 512b.

Rara vez algunos fabricantes de HDD proporcionan su propia herramienta para cambiar el tamaño del sector.

Cluster (para FAT) es lo mismo que el sistema BLOCK (para Linux).

Contiene uno o más sectores.

El sistema de archivos se ocupa únicamente del clúster (o bloque).

Sector lógico denominado sector nativo aportado por la manufactura.

El usuario puede cambiar solo el sector físico (= tamaño de clúster o bloque) por formato o herramienta de partición.

Sector lógico/sector físico = 512/4096 = sector fabricante/sector usuario = no se puede cambiar/cambiar

Answer