Chống phân mảnh ổ đĩa từng bị bao vây trong bí ẩn với lời khuyên là đừng bao giờ chạm vào chuột máy tính của bạn trong khi chống phân mảnh đang chạy, thực hiện ở Chế độ An toàn và chuẩn bị tinh thần cho khả năng mất dữ liệu do mất điện không thường xuyên. Nhiều người vẫn sợ bị phân mảnh hoặc đơn giản là cố gắng không nghĩ về nó vì những lời khuyên cũ vẫn xuất hiện trong các tìm kiếm trên internet. Trong bài viết này, tôi sẽ cố gắng giải thích chống phân mảnh ổ đĩa và tất cả các khái niệm liên quan bằng những thuật ngữ đơn giản để loại bỏ mọi nỗi sợ hãi hoặc hoang đường liên quan đến nó.
Để hiểu chống phân mảnh ổ đĩa là gì, trước tiên cần hiểu cách thức hoạt động của đĩa cứng, hệ thống tệp là gì và sự phân mảnh thực sự xảy ra như thế nào. Những điều này nghe có vẻ giống như những thuật ngữ chuyên môn, nhưng các khái niệm trong thực tế khá dễ hiểu với một chút giải thích và một số hình ảnh minh họa. Hãy xem chúng ở đây.
Cách hoạt động của ổ cứng
Ổ cứng HDD (ổ đĩa cứng) là phần chạy chậm nhất của máy tính, vì nó chứa các bộ phận chuyển động - đĩa quay và đầu đọc-ghi. Đây là những gì nó trông giống như bên trong máy tính của bạn:
Mỗi khi bạn mở một tệp (hoặc hệ thống cố gắng truy cập một tệp), CPU sẽ gửi yêu cầu đến ổ cứng của bạn và đầu đọc-ghi bắt đầu di chuyển để truy xuất dữ liệu được yêu cầu. Thay vì đi vào chi tiết nói về cách chính xác đầu đọc-ghi di chuyển (sử dụng các thuật ngữ như “vận tốc góc”, “tìm kiếm thời gian”, v.v.), tôi sẽ chỉ nêu một sự thật bạn cần nhớ - về tốc độ truy cập dữ liệu , phần bên ngoài của đĩa ổ cứng, còn được gọi là mặt trước của ổ đĩa, là nhanh nhất, trong khi phần bên trong, hoặc mặt sau của ổ đĩa, là chậm nhất.
Bề mặt đĩa được chia thành các cung và rãnh (xem hình bên dưới). Nếu điều này có vẻ như có quá nhiều thông tin để tiếp nhận, thì đừng lo lắng về điều đó. Có hai lý do tại sao tôi đưa thông tin này vào bài viết của mình - nó có thể giúp tạo ra một bức tranh trong tâm trí bạn về cách dữ liệu được lưu trữ trên ổ cứng của bạn và đây cũng là những thuật ngữ thường được sử dụng trong phần mềm chống phân mảnh. 
Vì vậy, nếu bạn có thể nỗ lực hơn nữa, thì bằng mọi cách, vui lòng đọc hết phần này và cố gắng hiểu các thuật ngữ kỹ thuật cực kỳ cần thiết ở đây.
Các bản nhạc về cơ bản giống như các vòng hàng năm trên một cây đã cắt. Và các sector giống như phần nêm trong một chiếc bánh pizza, ngoại trừ trong thuật ngữ máy tính, một khu vực duy nhất là phần của phần nêm bánh pizza thuộc về một rãnh duy nhất và thường có kích thước 512 byte.
Các kiểu ổ cứng khác nhau có thể có số lượng rãnh và cung khác nhau. Tuy nhiên, thực tế vẫn là dữ liệu được lưu trữ trên các rãnh bên ngoài trên bất kỳ ổ cứng nào mất ít thời gian hơn để đầu đọc ghi truy cập so với dữ liệu được lưu trữ trên các rãnh bên trong.
Hệ thống tệp là gì?
Với một lượng lớn dữ liệu được lưu trữ trên ổ cứng, phải có một cách để tổ chức và kiểm soát nó, đó là những gì hệ thống tập tin làm. NTFS là hệ thống tệp được Microsoft sử dụng trong hệ điều hành Windows (từ Windows NT trở đi). Hệ thống tệp duy trì vị trí thực của mỗi tệp trên ổ cứng và giúp máy tính của bạn có thể truy xuất dữ liệu khi được yêu cầu. Hệ thống tệp kết hợp các nhóm các sector 512 byte thành các cụm, là đơn vị không gian nhỏ nhất để lưu trữ một tệp hoặc một phần của tệp. Trên ổ cứng NTFS thường có 8 sector cho mỗi cluster, có nghĩa là kích thước của một cluster duy nhất là 4096 byte. Đây là kích thước của các phần mà mỗi tệp được chia thành. Xem xét kích thước của nhiều tệp được lưu trữ trên ổ cứng của bạn được đo bằng megabyte hoặc thậm chí gigabyte, việc chia chúng thành các phần 4096 byte, mặc dù cần thiết vì một số lý do, có khả năng phân mảnh rất lớn.
Phân mảnh là gì?
Trên ổ cứng mới định dạng, các tệp được ghi liên tục - tất cả các cụm thuộc một tệp duy nhất được lưu trữ gọn gàng cùng nhau và tệp này nằm trong một phần, vì có nhiều không gian trống để ghi mỗi tệp. Và sau đó bạn bắt đầu sử dụng PC của mình. Nếu bạn không sử dụng nó, nó sẽ vẫn được sắp xếp gọn gàng và bạn sẽ không phải lo lắng về sự phân mảnh, nhưng sau đó nó sẽ không có gì khác ngoài một món đồ trang trí phòng đắt tiền. Phân mảnh xảy ra không phải do bạn làm gì sai hay do PC của bạn bị hỏng, đó là điều xảy ra với việc sử dụng PC bình thường. Hãy tưởng tượng một ổ cứng với các tập tin được lưu trữ gọn gàng cạnh nhau. Bây giờ, giả sử bạn xóa tệp 1 megabyte từ giữa nhóm được lưu trữ gọn gàng này, sau đó lưu tệp 2 megabyte vào ổ cứng của bạn. Hệ thống của bạn tìm kiếm không gian trống để ghi tệp vào, nó tìm thấy khối dung lượng trống 1 megabyte mà bạn vừa tạo sẵn bằng cách xóa tệp cũ và bắt đầu ghi tệp mới vào đó, và như người ta mong đợi, 1 megabyte sau đó nó hết dung lượng ở vị trí này và bắt đầu tìm kiếm khối dung lượng trống có sẵn tiếp theo. Nếu dung lượng cửa sổ tiếp theo có kích thước 1 megabyte, thì tệp mới lưu của bạn chỉ bị chia thành 2 phần. Nhưng giả sử khối dung lượng trống tiếp theo là nửa megabyte, sau đó khi ghi một phần tệp của bạn vào vị trí này, hệ thống sẽ tìm thêm dung lượng và tệp của bạn hiện được chia thành hơn 2 phần. Đây là một giải thích đơn giản về cách xảy ra phân mảnh.
Để biết lý do tại sao điều này lại quan trọng đối với hiệu suất PC của bạn, hãy xem hình bên dưới. Ở bên trái, bạn thấy một biểu diễn sơ đồ của một tệp được lưu trữ tất cả trong một phần ở một vị trí. Ở bên phải, bạn thấy cùng một tệp được phân mảnh thành nhiều phần được lưu trữ ở các vị trí khác nhau trên ổ cứng. Bây giờ hãy tưởng tượng khối lượng công việc mà đầu đọc-ghi phải làm để truy xuất tệp ở bên trái và so sánh nó với số lượng công việc mà nó phải thực hiện nhảy từ nơi này sang chỗ khác để tìm nạp tệp ở bên phải. Rõ ràng là sẽ mất nhiều thời gian hơn để truy cập tệp ở bên phải. Tệp càng bị chia nhỏ thành nhiều phần và các phần đó nằm rải rác trên ổ cứng càng xa thì đầu đọc-ghi càng mất nhiều thời gian để truy xuất nó, dẫn đến hiệu suất chậm hơn.
Bên cạnh bản thân sự phân mảnh tệp, còn có vấn đề phân mảnh không gian trống, do đó gây ra nhiều phân mảnh tệp hơn. Điều này thường xảy ra khi dữ liệu bị xóa để lại các phần nhỏ của không gian trống nằm rải rác giữa các tệp còn lại. Kết quả là khi các tệp mới được lưu vào ổ cứng, hệ thống sẽ chia chúng thành nhiều phần để vừa với những phần nhỏ của không gian trống này.
Cách hoạt động của tính năng chống phân mảnh ổ đĩa
Bây giờ bạn đã biết tất cả những gì bạn cần biết về ổ cứng, hệ thống tệp và phân mảnh, chúng ta sẽ chuyển sang chủ đề chính của bài viết này, đó là chống phân mảnh ổ đĩa. Tôi hy vọng nó là rõ ràng tại sao nó là cần thiết để chống phân mảnh ổ cứng của bạn. Thao tác này không chỉ giúp đặt các phần tệp lại với nhau mà còn có thể hợp nhất không gian trống để có các khối không gian lớn hơn có sẵn để ghi tệp mới, do đó ngăn ngừa sự phân mảnh thêm. Một trình chống phân mảnh tốt cũng sẽ bao gồm một thuật toán để sắp xếp tệp thông minh sử dụng kiến thức về các vùng truy cập dữ liệu nhanh hơn và chậm hơn trên ổ cứng. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các khía cạnh này của chống phân mảnh ổ đĩa.
Chống phân mảnh tệp
Nói một cách dễ hiểu, chống phân mảnh tệp là quá trình ghép các phần tệp lại với nhau. Những gì trình chống phân mảnh ổ đĩa làm là ghi lại các tệp vào các khối không gian trống liền nhau, đảm bảo rằng tất cả các đoạn tệp được ghi theo thứ tự liên tiếp. Bằng cách này, đầu đọc-ghi của ổ cứng phải đi đến một vị trí để truy cập tệp được yêu cầu thay vì phải tập hợp các phần tệp trên khắp ổ.
Chống phân mảnh dung lượng trống
Chống phân mảnh hoặc hợp nhất dung lượng trống trên ổ cứng là một trong những kỹ thuật ngăn ngừa phân mảnh hiệu quả nhất. Khi dung lượng trống nằm trong các khối lớn liền kề thay vì nằm rải rác xung quanh ổ cứng trong các phần nhỏ hơn, các tệp mới được ghi vào ổ cứng có thể dễ dàng được đặt trong một phần. Khi ghi lại các tệp trong quá trình chống phân mảnh ổ đĩa, trình chống phân mảnh cố gắng đặt tất cả các tệp gần nhau hơn để không gian trống còn lại được hợp nhất thành các phần lớn hơn.
Vị trí tệp thông minh
Biết cách thức hoạt động của ổ cứng và cách dữ liệu được lưu trữ và truy cập trên đó, bạn có thể dễ dàng hiểu lý thuyết đằng sau vị trí tệp thông minh hơn. Trên thực tế, có nhiều cách để đặt tệp vào ổ cứng với mục đích cải thiện hiệu suất hệ thống. Các trình chống phân mảnh khác nhau có thể sử dụng các kỹ thuật hoặc thuật toán khác nhau để đặt tệp, một số đưa ra lựa chọn thuật toán mà người dùng có thể chọn để phù hợp với phong cách sử dụng PC của cá nhân họ.
Trình chống phân mảnh có thể cố gắng giữ các tệp thường được truy cập cùng nhau, chẳng hạn như một nhóm tệp .dll cần thiết khi một ứng dụng được khởi chạy. Điều này làm giảm đáng kể khối lượng công việc mà đầu đọc-ghi của HDD cần thực hiện khi các tệp này được yêu cầu. Việc đặt các tệp hệ thống vào các rãnh bên ngoài nhanh của ổ cứng giúp giảm thời gian khởi động hệ thống cũng như khởi chạy các ứng dụng. Vùng nhanh này trên ổ cứng cũng có thể được sử dụng để đặt các tệp được truy cập thường xuyên nhất, cải thiện tốc độ của các tác vụ hàng ngày. Đồng thời, việc di chuyển các tệp hiếm khi được sử dụng ra phía sau ổ đĩa (các tệp bên trong chậm hơn) đảm bảo chúng không bị lạc và không chiếm dung lượng trống có giá trị trong vùng nhanh.
Như bạn có thể thấy, chống phân mảnh ổ đĩa không chỉ là tập hợp các mảnh tệp lại với nhau, mà còn nhiều hơn thế nữa. Tất cả các kỹ thuật khác nhau được sử dụng trong trình chống phân mảnh mang lại tiềm năng lớn để cải thiện tốc độ và hiệu suất hệ thống. Những người tuyên bố rằng không cần chống phân mảnh với ổ cứng hiện đại có thể đã không thử một trình chống phân mảnh hiện đại với một công cụ tối ưu hóa mạnh mẽ. Bất kỳ ai sử dụng PC nhiều, chỉnh sửa, lưu và xóa tệp, cài đặt và gỡ cài đặt phần mềm, chơi trò chơi máy tính hoặc làm việc trong các dự án dài hạn ở trường chắc chắn sẽ nhận thấy sự cải thiện về hiệu suất máy tính của họ sau khi sử dụng phần mềm chống phân mảnh giàu tính năng trên đó. Như họ nói, nhìn thấy là tin tưởng. Hãy thử chống phân mảnh và tối ưu hóa ổ cứng của bạn để xem nó có thể tạo ra sự khác biệt nào đối với hiệu suất của PC của bạn.
