Cluster (Sektor)

Ein Cluster ist eine Zuordnungseinheit zum Speichern von Dateien. 

Die Festplatte ist in kleine Bereiche , Blöcke und Sektoren aufgeteilt. Auf diesen werden Daten und Programme gespeichert. Stell dir das Ganze so vor, dass Daten beim Abspeichern immer wie in unserem Beispiel auf die ersten freien Cluster (Regale) verteilt werden. Cluster sind meist kleiner als die zu speichernden Dateien. Darum werden Dateien auf mehrere freie Cluster aufgeteilt, die sich jedoch nicht säuberlich nebeneinander, sondern völlig versprengt auf der Festplatte befinden. Hast du also eine Clustergröße von 32 KB und eine 33 KB große Datei, benötigst du bereits 2 Cluster. Vom zweiten Cluster bleiben 31 KB demnach ungenutzt. Dadurch entstehen große Lücken die nicht mehr beschreibbar sind. Ein geordnetes Speichern wird somit immer schwerer, besonders dann, wenn die Kapazitätsgrenze der Festplatte erreicht wird. In dem Fall werden größere zusammenhängende Dateien auseinandergezogen und einzelne Fragmente dort abgelegt wo das System noch Platz findet. Das System ist "fragmentiert". 

Der Lesekopf einer Festplatte "rödelt"  nun auf einer stark fragmentierten Festplatte bis zu mehreren hundert Mal von links nach rechts und von rechts nach links um sich die Dateien zu suchen. Das ist die Zeit, wo du verwundert auf die LED deiner Festplatte schaust, und denkst das Rattern der Platte hat nie ein Ende.

Warum liegen Cluster nicht immer sauber und harmonisch  nebeneinander ? 

Stell dir eine Platte vor mit 100 Sektoren (Clustern) , markiert von 1-100. Du löschst nun eine Datei, womit die Sektoren 95 bis 97 frei werden. Einen Tag später löscht du eine weitere Datei , was die Sektoren 80 und 81 befreit. Beim nächsten Speichern werden diese Zellen sofort verwendet.

Für deine Datei a ) wird z.B. die Zelle 95 und 96 belegt. Für eine weitere neue Datei werden drei Zellen benötigt, 97, 80 und 81. Also keine nebenliegenden Cluster, sondern ein entfernter Platz.

Beim Zugriff auf die Daten muss der Lesekopf nun auf die Zelle 97 am äußeren Rand, und die Zellen 80 und 81 am Innenrand zugreifen. Multipliziere das einfach mal mit deinen Daten die du aufspielst, und schon hast du ein Argument für die Trägheit deiner Festplatte. 

Große und kleine Cluster

Bei einer Clustergröße von 32 KB besteht der Nachteil, dass kleine Dateien große Freiräume entstehen lassen. Kleinere Cluster (4KB) besitzen dagegen den Nachteil, dass große Dateien nicht zusammenhängend abgelegt werden, sondern dort, wo noch Platz ist. 

weitere Links

  Standard-Clustergröße für FAT und NTFS (140365)
  Standard-Clustergröße für FAT- und NTFS-Dateisysteme (314878)
  FAT-Typ und -Clustergröße hängen von Größe des log. Laufwerks ab (67321)