Сектор жесткого диска: Структура жёсткого диска

Что такое сектор диска (кластер)

Этой заметкой я хочу ответить на вопросы «что такое сектор» и «что такое кластер», в чем их отличие и для чего сектора и кластеры нужны.

Для этого нам нужно будет разобраться с принципами хранения информации, и давайте поговорим о самых основах.

Для хранения данных все носители информации имеют специальную разметку. Давайте рассмотрим упрощенную схему подобной разметки на примере жесткого диска.

Жесткий диск имеет несколько «блинов» (дисков), на магнитную поверхность которых и записываются данные (смотрите рисунок выше).

Каждый блин имеет круглую форму и разметка такого блина выглядит так:

Каждый диск разбит на треки (дорожки), а каждая дорожка поделена на сектора. Это конечно, очень упрощенная схема, но она дает представление о том, что такое сектор.

Сектор – это минимальная пронумерованная область диска, в которой могут храниться данные. Обычно размер одного сектора составляет 512 байт.

Для нормальной работы операционной системы на жестком диске создается файловая система. Файловая система использует сектора для хранения файлов, но из-за некоторых ограничений и особенностей различных файловых систем, сектора носителя информации обычно объединяются файловой системой в кластеры. Это означает, что кластер является минимальной областью файловой системы, предназначенной для хранения информации и он может состоять как из одного, так и из нескольких секторов.

Чтобы проиллюстрировать вышесказанное приведу картинку из Википедии:

На этом рисунке замечательным образом продемонстрирована структура диска. Буквой «А» обозначена дорожка, буквой «В» — геометрический сектор диска, а буквой «С» — сектор дорожки. Далее из рисунка видно, что кластер «D» может занимать несколько секторов дорожки (кластер выделен на рисунке зеленым).

В различных файловых системах кластер мог иметь размеры от 512 байт (один сектор) до 64 кбайт (128 секторов). В наиболее популярной в настоящее время файловой системе NTFS размер кластера можно установить от 512 байт, до 4096 байт (8 секторов).

Размером кластера можно управлять в некоторых пределах — его можно задать при форматировании носителя информации.

  • […] различные файловые системы с различным размером кластера, хотя данная возможность уже не актуальна и проще при […]

  • […] время низкоуровневого форматирования создаются треки и сектора, в которых затем будут храниться данные, а также […]

  • 1

    Все изложено хорошо. Мне нравиться.

Битые сектора на жестком диске

Жесткий диск – сложное, практически незаменимоетехническое устройство, незастрахованное от разного вида поломок. Одна из самых распространённых проблем – так называемые «нечитаемые сектора (Bad блоки)».

Сектор – это наименьшая адресуемая единица хранения данных на дисковых устройствах. Именно в них записывается и хранится Ваша информация, поэтому важно следить за тем, чтобы диск был в стабильном состоянии. В противном случае такая неисправность вполне может привести к частичной или полной потере данных. Появиться такие сектора могут на любом диске, это не зависит от его форм-фактора или производителя.

Как появляются Bad блоки?

Некоторое количество нечитаемых секторов на жестком диске появляется еще во время его производства, это неизбежно и абсолютно нормально. После того, как винчестеры проходят тестирование перед запуском в продажу, такие сектора вносятся в специально предназначенную таблицу заводских дефектов — P-list. Благодаря этой таблице нечитаемые сектора на HDD не задействуются в работе накопителя и не отражаются на его дальнейшем использовании. Но заводские дефекты – не единственная причина появления «битых» секторов на ЖД, они также могут появиться в процессе активного использования диска. Например, от физических воздействий (таких, как удар или падение), перебоев в питании, неправильного извлечения HDD, сбоев в файловой системеили банального износа накопителя.

Для таких секторов, повредившихся уже во время работы, также существует специальная таблица — G-list. В этом случае проблемный сектор вносится в таблицу, изолируется от использования и его номер присваивается одному из резервных секторов. Делается это для возможности дальнейшего использования накопителя. В случае, если нечитаемых секторов становится слишком много, G-list переполняется и это влечет за собой нарушение стабильной работы жесткого диска.

Как проявляют себя нечитаемые сектора на диске?

При небольшом количестве нечитаемых секторов на дискенакопитель работает исправно, это не влияет на работу. Однако, когда их количество возрастает до критического уровня, могут начаться проблемы и перебои в работе.

Признаки большого количества «битых» секторов:

  • Некоторые файлы на диске перестали открываться
  • Упала скорость накопителя
  • Компьютер зависает и часто перезагружается
  • Не отображаются файлы или разделы

Как устранить проблему?

Существуют различные утилиты для проверки дисков на наличие бэд секторов. Необходимо периодически проводить такиетестирования, чтобы избежать неприятностей и не потерять важные данные.

Если вы обнаружили у себя на HDD какие-то из вышеперечисленных симптомов, стоит как можно скорее попытаться скопировать информацию на другой носитель. Если штатные средства не позволяют это сделать (например, жесткий диск зависает при копировании), то стоит прекратить с ним работу и обратиться к специалистам. Самостоятельные попытки восстановления данных при наличии Bad секторов могут усугубить ситуацию и привести к увеличению их количества. Это повреждение носит деградирующий характер, поэтому продолжать использовать такой жесткий диск не стоит даже в том случае, если удалось успешно скопировать информацию.

Наши специалисты могут помочь Вам вернуть свои данные, если они пострадают от появления нечитаемых секторов на HDD. В нашем распоряжении имеется программно-аппаратный комплекс PC-3000, благодаря которому мы можем вычитать данные с неисправного жесткого диска с минимальными потерями. Мы стараемся работать максимально быстро, ведь часто информация, хранящаяся на диске, уникальна, и должна быть в постоянном доступе.

Предотвратить такие повреждения из-за специфики устройства жесткого диска практически невозможно, рано или поздно нечитаемые сектора начнут появляться. Следует аккуратно обращаться с накопителем, избегать ударов, небезопасного извлечения и периодически выполнять проверки с помощью специального софта. Если Вы дорожите своей информацией — мы рекомендуем регулярно делать резервные копии на другой носитель, только это может уберечь Вас от потери важных данных.

Hard Disk Drive Basics — NTFS.com

Жесткий диск — это запечатанный блок, содержащий несколько пластин в стеке. Жесткие диски могут быть установлены в горизонтальном или вертикальном положении. В этом описании жесткий диск установлен горизонтально.

Электромагнитные головки чтения/записи расположены над и под каждой пластиной. Когда пластины вращаются, приводные головки перемещаются к центральной поверхности и выдвигаются к краю. Таким образом, приводные головки могут достигать всей поверхности каждого диска.

Создание дорожек

На жестком диске данные хранятся тонкими концентрическими полосами. Головка привода, находясь в одном положении, может читать или записывать кольцевое кольцо или полосу, называемую дорожкой. На 3,5-дюймовом жестком диске может быть более тысячи дорожек. Секции внутри каждой дорожки называются секторами. Сектор — это наименьшая физическая единица хранения на диске, и почти всегда его размер составляет 512 байт (0,5 КБ).

На рисунке ниже показан жесткий диск с двумя пластинами.

Части жесткого диска

Структура старых жестких дисков (т. е. до Windows 95) будет относиться к обозначению цилиндр/головка/сектор. Цилиндр формируется, когда все приводные головки находятся в одном и том же положении на диске.

Гусеницы, уложенные друг на друга, образуют цилиндр. Эта схема постепенно устраняется с современными жесткими дисками. Во всех новых дисках используется коэффициент перевода, чтобы их фактическая аппаратная компоновка выглядела непрерывной, поскольку именно так операционные системы из Windows 95 вперед нравится работать.

Для операционной системы компьютера дорожки имеют скорее логическую, чем физическую структуру, и устанавливаются при низкоуровневом форматировании диска. Дорожки нумеруются, начиная с 0 (крайний край диска) и заканчивая дорожкой с наибольшим номером, обычно 1023 (ближе к центру). Точно так же на жестком диске имеется 1024 цилиндра (пронумерованных от 0 до 1023).

Стопка тарелок вращается с постоянной скоростью. Головка привода, расположенная близко к центру диска, читает с поверхности, которая проходит медленнее, чем поверхность на внешних краях диска.

Чтобы компенсировать эту физическую разницу, дорожки рядом с внешней стороной диска менее плотно заполнены данными, чем дорожки ближе к центру диска. Результатом разной плотности данных является то, что один и тот же объем данных может быть прочитан за один и тот же период времени при любом положении головки привода.

Дисковое пространство заполняется данными по стандартному плану. Одна сторона одной пластины содержит пространство, зарезервированное для информации о позиционировании аппаратных дорожек, и недоступное для операционной системы. Таким образом, дисковая сборка, содержащая две пластины, имеет три стороны, доступные для данных. Данные о позиционировании трека записываются на диск во время сборки на заводе. Контроллер системного диска считывает эти данные, чтобы поместить головки дисков в правильное положение сектора.

Секторы и кластеры

Сектор, являющийся наименьшей физической единицей хранения на диске, почти всегда имеет размер 512 байт, поскольку 512 — это степень числа 2 (2 в степени 9). 3). Единственное нечетное число a секторов, из которых может состоять кластер, равно 1. Это не может быть 5 секторов или четное число, которое не является показателем степени 2. Это не будет 10 секторов, но может быть 8 или 16 секторов.

Они называются кластерами, потому что пространство зарезервировано для содержимого данных. Этот процесс защищает сохраненные данные от перезаписи. Позже, если данные добавляются к файлу и его размер увеличивается до 1600 байт, выделяются еще два кластера, сохраняя весь файл в четырех кластерах.

Если непрерывные кластеры недоступны (кластеры, расположенные рядом друг с другом на диске), вторые два кластера могут быть записаны в другом месте на том же диске или в пределах того же цилиндра или на другом цилиндре — везде, где файловая система находит два доступных сектора.

Файл, хранящийся несмежным образом, считается фрагментированным. Фрагментация может снизить производительность системы, если файловая система должна направлять головки дисков по нескольким разным адресам, чтобы найти все данные в файле, который вы хотите прочитать. Дополнительное время, затрачиваемое головками на перемещение по ряду адресов, приводит к задержке перед получением всего файла.

Размер кластера можно изменить для оптимизации хранения файлов. Больший размер кластера снижает вероятность фрагментации, но увеличивает вероятность того, что в кластере останется неиспользуемое пространство. Использование кластеров размером более одного сектора уменьшает фрагментацию и уменьшает объем дискового пространства, необходимого для хранения информации об используемых и неиспользуемых областях на диске.

Большинство дисков, используемых сегодня в персональных компьютерах, вращаются с постоянной угловой скоростью. Дорожки ближе к внешней стороне диска менее плотно заполнены данными, чем дорожки ближе к центру диска. Таким образом, фиксированный объем данных может быть прочитан за постоянный период времени, даже несмотря на то, что скорость поверхности диска выше на дорожках, расположенных дальше от центра диска.

Современные диски резервируют одну сторону одной пластины для информации о расположении дорожек, которая записывается на диск на заводе во время сборки диска.

Недоступно для операционной системы. Контроллер диска использует эту информацию для точной настройки расположения головок, когда головки перемещаются в другое место на диске. Когда сторона содержит информацию о положении дорожки, эта сторона не может использоваться для данных. Таким образом, дисковая сборка, содержащая две пластины, имеет три стороны, доступные для данных.

Каков наиболее распространенный размер сектора на магнитном накопителе?

  • Мастер разделов

  • Диспетчер разделов

  • Какой самый распространенный размер сектора на магнитном диске?

Хелен | Подписаться |
Последнее обновление

Каков наиболее распространенный размер сектора на магнитном накопителе? В прошлом традиционный размер сектора жесткого диска составлял 512 байт. На сегодняшний день стандартный размер сектора жесткого диска составляет 4096 байт (расширенный формат 4K). Подробнее читайте в этом посте или перейдите на официальный сайт редактора разделов MiniTool.

Каков наиболее распространенный размер сектора на магнитном накопителе?

Есть вопрос по размеру сектора винчестера:

На магнитном диске какой размер сектора чаще всего встречается?

  1. 512 КБ
  2. 4 КБ
  3. 16 КБ
  4. 512 байт

Ответ: « d. 512 байт ”.

Однако это не точный ответ, особенно для современных накопителей ответ неверный. Почему? Просто прочитайте следующий контент.

Что такое размер сектора?

Что означает размер сектора? Чтобы получить знания, нужно, прежде всего, кое-что узнать об этом секторе.

Как правило, сектор — это физическая часть магнитного или оптического диска (CD/DVD). Просто обратитесь к приведенной ниже схеме из Википедии.

A – дорожка

B – геометрический сектор

C – дорожка

D – группа

геометрический сектор (радиус) на жестком диске. По приведенной выше картинке можно понять, что чем ближе сектор к центру винчестера, тем больше (физически) сектор. Тем не менее, это не тот «размер сектора», на который мы обычно ссылаемся.

Размер сектора, на который мы обычно ссылаемся, представляет собой емкость сектора для сохранения цифровых данных. Размер сектора магнитного диска определяется и фиксируется при изготовлении диска, и вы не можете изменить его размер сектора, даже с помощью дополнительных программ.

Каков типичный размер сектора диска? Обычно размер сектора жестких дисков составляет 512 байт, а размер сектора дисков CD-ROM и DVD-ROM — 2048 байт (2 КБ). в то время как современные жесткие диски используют 4096 байт (4K) размер сектора , который также называется расширенным форматом (AF). Кроме того, существуют жесткие диски с размером сектора 1024 байта (1К).

Сектор — это наименьшая единица хранения данных. Даже если файл слишком мал, чтобы занимать весь сектор, система выделит один сектор для хранения этого файла и предотвратит хранение в этом секторе других файлов, заполнив оставшееся пространство «нулем». Итак, для любых файлов каждый из них будет занимать целое число секторов.

Размер сектора и размер кластера

Говоря о теме «наиболее распространенный размер сектора на магнитном накопителе», большинство людей думают о размере кластера, и многих из них смущают эти два термина, и лишь немногие даже думают, что эти два термина одинаковы вещь. Конечно, это не так! Что такое размер кластера? В чем разница между размером кластера и размером сектора?

Точно так же, чтобы узнать размер кластера, вы должны сначала узнать «кластер». Кластер, как правило, представляет собой объединение нескольких смежных секторов. См. рисунок выше. Следовательно, размер кластера является целым числом размера сектора. Обычно размер кластера составляет от 1 до 128 секторов. Например, если размер сектора жесткого диска составляет 512 байт, то размер его кластера может быть минимум 512 байт (1 сектор) или максимум 131 072 байт (128 секторов).

Совет: Кластер — это наименьший логический объем дискового пространства, который может быть выделен для хранения файла.

Читайте также: