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概念片
4K对齐相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。[1]首先先来了解一下什么是叫做“4K 对齐”。其实“4K对齐”相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。“高级格式化”是国际硬盘设备与材料协会为新型数据结构格式所采用的名称。这是主要鉴于随着时代发展,硬盘容量不断扩展,使得之前定义的每个扇区512字节不再是那么的合理,于是将每个扇区512字节改为每个扇区4096 个字节,也就是现在常说的“4K扇区”。随着NTFS成为了标准的硬盘文件系统,其文件系统的默认分配单元大小(簇)也是4096字节,为了使簇与扇区相对应,即使物理硬盘分区与计算机使用的逻辑分区对齐,保证硬盘读写效率,所以就有了“4K对齐”的概念。传统硬盘的每个扇区固定是512字节,新标准的"4K扇区"的硬盘,硬盘厂商为了保证与操作系统兼容性,也将扇区模拟成512B扇区,这时就会有4K扇区和4K簇不对齐的情况发生。所以就要用“4K对齐"的方式,将硬盘模拟扇区对齐成“4k扇区”。“4K对齐”就是将硬盘扇区对齐到8的整数倍个模拟扇区,即512B*8=4096B,4096字节即是4K。用win7系统对硬盘分区格式化时,默认是将硬盘扇区对齐到2048个扇区的整数倍,即512B*2048=1048576B=1024KB,即1M对齐,并满足4K对齐,该值只要是4096B的倍数就是4K对齐。其实每扇区512个字节的定义起源于电脑发展的初期,因此在那时将硬盘容量切分成每块512个字节是平衡与文件管理和存储之间的。随着硬盘容量已经攀升,1TB甚至更高容量硬盘的普及,再用老标准去管理现超大容量的硬盘不但显得繁琐,而且降低效率,因此提升单个扇区的容量就势在必行了。


1楼2013-05-31 23:45回复
    后果
    在了解了“4K扇区”这个定义后,就很容易理解什么是叫做“4K 对齐”了。所谓“4K对齐”就是符合“4K扇区”定义格式化过的硬盘,并且按照“4K 扇区”的规则写入数据。那么如果有“4K 对齐”一说必然就有“4K 对不齐”。为什么会有“4K”对不齐呢?这是因为在NTFS6.x 以前的规范中,数据的写入点正好会介于在两个4K 扇区的之间,也就是说即使是写入最小量的数据,也会使用到两个4K扇区,显然这样对写入速度和读取速度都会造成很大的影响。为此对于“4K不对齐”的情况来说,一定要修改成“4K 对齐”才行,否则对于固态硬盘来说,不但会极大的降低数据写入和读取速度,还会造成固态硬盘不必要的写入次数。
    这里如果是显示OK的话,那么4K就是对齐了;如果是显示BAD那么就表示4K没有对齐。


    2楼2013-05-31 23:45
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      编辑本段对齐方法
      最后再来说说如何做到“4K 对齐”。如果在Windows7下,使用系统自带工具进行分区,那么其格式化后的分区默认就会是“4K对齐”的分区,用户无需再做任何设置了。如果是依然在使用XP操作系统的话,那么要做到“4K对齐”就需要依赖于第三方工具了。比如说使用“DiskGenius”这款软件可以手动在“对齐到下列扇区的整数倍”扇区数选择8或者以上就可以实现“4K对齐”。用DiskGenius分区软件快速分区对齐[2]SSD分区和对齐方法:重新进入WindowsPE系统,运行DiskGenius,删除SSD原分区,然后点击“新建分区”。选择“主磁盘分区”,文件系统类型为“NTFS”,然后点击“详细参数”。可以看到起始柱面,磁头为1,扇区为1。现在将磁头改为32,扇区改为33,注意下面的“起始扇区号”变成了2048。(此法害人,有数据的硬盘这么改会分区出错,PM修正的话全是坏盘。)再在左边将“对齐到下列扇区数的整数倍”勾选,并且将“扇区数”改为“2048”,点击“确定”。这样C盘就分好了,将剩下的30G空间按上面的方法,选择为“扩展磁盘分区”,“文件系统类型”为NTFS,其它都不要动哦,直接点“确定”,扩展分区建好后,分区就完成了,都完成后点“保存更改”,然后等着完成,这个过程就结束了。其他的分区软件,如国产的分区助手等等,都可以类似的实现此功能。


      3楼2013-05-31 23:46
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        实现对齐
        当然就“4K对齐”而言,并不是所有用户都有必要纠结的。毕竟要将一块“4K不对齐”的硬盘变成“4K对齐”还是需要那么一点点技术和承担少许数据丢失风险的。因此建议如果是将硬盘作为仓库盘而非系统盘的话,“4K”是否对齐并不重要,同时对于普通机械硬盘用户来说,虽然受限于4K的读取性能,但对于写入来说,4K对齐对于性能也有一定提升,虽然没有固态硬盘那样提升那么大,但还是有的,所以对于普通机械硬盘的用户来说,“4K”对齐也一样重要。而如果是固态硬盘用户的话,“4K”就一定要对齐了!


        4楼2013-05-31 23:46
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          编辑本段实现对齐当然就“4K对齐”而言,并不是所有用户都有必要纠结的。毕竟要将一块“4K不对齐”的硬盘变成“4K对齐”还是需要那么一点点技术和承担少许数据丢失风险的。因此建议如果是将硬盘作为仓库盘而非系统盘的话,“4K”是否对齐并不重要,同时对于普通机械硬盘用户来说,虽然受限于4K的读取性能,但对于写入来说,4K对齐对于性能也有一定提升,虽然没有固态硬盘那样提升那么大,但还是有的,所以对于普通机械硬盘的用户来说,“4K”对齐也一样重要。而如果是固态硬盘用户的话,“4K”就一定要对齐了!编辑本段4K扇区磁盘分区后都要格式化成某个文件系统,如ntfs,fat32,ext4等等。Windows的文件系统储存文件时是按簇存储的,而ntfs的簇大小默认是4K,而4K扇区对齐就是指硬盘的4K扇区与的4K簇一一对应。如图:4K簇,分配单元大小:4096字节。
          编辑本段不对齐的情况因为之前的系统或者分区软件并没有考虑这个情况,都是以512字节扇区磁盘的第64个扇区为第一个分区的起始位置,而这个位置在4K扇区的磁盘上表现的正好是第八个扇区的最后位置,就会造成如图的情况:
          如果通过系统在4号位置存储数据的话,则需要修改1和2号位置,也就是存一个数据需要做原来的二倍工作。如果在5号位置存储数据,而同时2号位置前半段存储了数据,则需要先把数据搬出来,凑够4K才能存储在2号位置,也就是这个过程发生了“读取-修改-写入”三个过程,明显费时又费事。在这个过程下读取连续的簇是不受影响的,而当数据存储不连续的时候也受一定的影响。


          5楼2013-05-31 23:47
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            IP属地:福建6楼2013-06-01 00:24
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              8楼2013-06-30 00:46
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