Consultei a Wikipedia e outros sites e aqui estão as informações que obtive.
Setor:Menor unidade endereçável (principalmente 512 bytes)
Conjunto: Menor Unidade de Alocação (igual a 1 ou mais setores e o número de clusters depende do sistema de arquivos).
Digamos no exemplo abaixo: setor =512 bytes e um cluster =8 setores=4096 bytes. Agora, estou tendo dificuldade em descobrir, quando tento criar um arquivo, o que o sistema de arquivos faz? Considera 4.096 bytes como a menor unidade de gravação/leitura ou 512 bytes?
Se a resposta for 4096 bytes: Quando o fabricante das unidades de disco forneceu 512 bytes como a menor unidade endereçável, por que o sistema de arquivos considera o cluster como a menor unidade? Quero dizer, quais são as vantagens em fazer isso?
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A vantagem dos sistemas de arquivos considerarem um cluster/unidade/bloco de alocação como a menor unidade é porque endereçar todo o discopor setorexigiria um número maior de bits para indexar tudo. Esse número maior de bits tornaria o processo mais lento, porque há um número maior de endereços e coisas para acompanhar. É muito mais eficiente endereçar (e indexar!) locais usando, digamos, 48 bits (2 ^ 48 = 2,8e14), em oposição a 64 ou mais bits (2 ^ 64 = 1,8e16) para cada acesso único do dispositivo.
Mas sim, o tamanho do cluster ou tamanho da unidade de alocação (Windows) ou tamanho do bloco (Linux) é ajustável dependendo do sistema de arquivos definido, e esse é o menor tamanho que podenormalmenteser acessado por um sistema operacional para armazenar dados de arquivo. "Definir um sistema de arquivos" significa formatar o disco (ou as especificações desse formato), portanto implica o apagamento de todos os dados do disco. Portanto, em um disco com tamanho de cluster de 4kiB, um arquivo de 1 byte ocuparia de fato um cluster inteiro de 4k, como no seu exemplo. Sim, o sistema operacional pode gravar em algum setor específico desse cluster, mas o arquivo ainda usará os mesmos setores desse cluster (o tamanho do arquivo sempre será um múltiplo do tamanho do cluster, independentemente dos dados contidos nele). tamanho do cluster significa reformatar o disco e é por isso que todos os dados devem ser apagados.
Aliás, clusters menores armazenam arquivos pequenos com mais eficiência. No entanto, o disco ficará mais lento como consequência, devido ao aumento do número de clusters. Quando o seu PC fica parado trabalhando no disco por um longo tempo, é porque ele está tentando ler ou gravar muitos blocos pequenos, e o grande número deles torna tudo mais lento.
Ex: 100.000 arquivos de 768 bytes, armazenados em um disco com clusters de 1kiB:
768kB bytes de dados reais do arquivo
1,024 MB do disco utilizado, pois cada arquivo utiliza 1024 bytes do disco.
Eficiência de espaço = 0,768/1,024 = 75% (nada mal...)
E da mesma forma, clusters maiores são melhores para discos com menos arquivos maiores, como filmes, imagens e áudio. Como há menos clusters, o disco geralmente é mais rápido. Mas tenha cuidado ao colocar muitos arquivos pequenos nele:
Ex: 100.000 arquivos de 768 bytes, armazenados em um disco com clusters de 64kiB:
768kB bytes de dados reais do arquivo
6,55 GB do disco utilizado, pois cada arquivo utiliza 65.535 bytes do disco.
Eficiência espacial = 0,768/6553,5 = 0,00017%!!!
Discos com conteúdo misto, como um sistema operacional, geralmente têm tamanhos de cluster/bloco médios a pequenos, já que a maioria dos arquivos tem tamanho médio a pequeno. O resultado final é um compromisso entre utilização de espaço e velocidade.
Os próprios discos preferem blocos de 32kB a 256kB, pois isso lhes permite transferir o máximo de dados por segundo.
Tudo isso diz respeito aos discos rígidos mecânicos tradicionais de armazenamento magnético com prato giratório. SSDs ou unidades de estado sólido estão substituindo rapidamente os discos rígidos tradicionais e apresentam velocidades de leitura/gravação/busca muito mais rápidas. Então o tamanho do cluster é importante em um SSD hoje? Bem, eu diria que é menos importante para o usuário médio, mas apenas porque o SSD (e os computadores modernos) já são muito mais rápidos. Quem notará uma desaceleração de 10% no SSD quando já é 5x mais rápido que um disco rígido magnético?
O que pode influenciar mais o tamanho do cluster em um SSD é o rendimento. Você pode descobrir (por formatação e benchmarking) que um determinado tamanho de cluster funcionadistantemelhor do que outros para esse SSD. Por exemplo, alguns SSDs são otimizados para transferências de 8 KiB ou 4 KiB. Isso tem a ver com o tamanho do bloco de dados que os componentes eletrônicos internos estão preparados para transferir por solicitação. Combine o que o sistema operacional está tentando usar (tamanho do cluster) com o tamanho ideal para esse SSD = velocidade de transferência mais rápida.
No entanto, o tamanho do cluster ainda é importante por motivos de "sobrecarga" de arquivos em SSDs.
Descobri que uma ótima ferramenta para benchmarking de SSDs éAS-SSDpara Windows eessesno Linux.
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Tamanho do setor definido pelo Fabricante.
Agora podemos ver dois tipos de tamanho de setor. 512b ou 4Kb
Antes de 2010, tamanho do setor HDD: 512b
Após 2010, o fabricante começou a produzir HDD 4K, defendendo a marca.
Agora, no ano de 2018, muitos usuários com mais de 70% usam o tamanho do setor 512b.
Raramente alguns fabricantes de HDD fornecem ferramentas próprias para alterar o tamanho do setor.
Cluster (para FAT) é igual ao sistema BLOCK (para Linux).
Contém um ou mais setores
O sistema de arquivos lida apenas com cluster (ou bloco).
Setor lógico denominado setor nativo fornecido pela manufatura.
O usuário pode alterar apenas o setor físico (= tamanho do cluster ou bloco) por formato ou ferramenta de partição.
Setor lógico/Setor físico = 512/4096 = setor fabricante/setor usuário = não pode alterar/alterar