3.6 Alignment von Volumes bei Laufwerken mit einer 4-KB-Sektorgröße
Bei Erstellung eines neuen Volumes wird dessen Anfang an den physikalischen Sektor-Begrenzungen des Laufwerks ausgerichtet ('aligned').
Das gewährleistet, dass auf dem Volume jede Zuordnungseinheit des Dateisystems (ein Cluster) auch je an den Begrenzungen der physikalischen Sektoren des Laufwerks startet und endet. Wenn die Cluster des Volumes korrekt an den Sektoren ausgerichtet sind, ist das Volume insgesamt (wie auch alle daran folgenden Volumes) 'aligned'. Wenn die Cluster nicht an den Sektoren ausgerichtet sind, ist auch das Volume 'misaligned' (fehlausgerichtet). Durch Misalignment wird die System-Performance und Lebensdauer der Hardware herabgesetzt.
Wann es zu Fehlausrichtung (Misalignment) kommen kann
Ein Volume-Misalignment entsteht, wenn Sie mit einem Windows-Betriebssystem vor Windows Vista versuchen, ein Volume auf modernen Festplatten oder SSDs (Solid State Disks) zu erstellen, deren Sektorgröße 4 KByte beträgt (bisherige Festplatten verwendeten Sektorgrößen von 0,5 KByte).
Ursache der Fehlausrichtung (Misalignment)
Alle Windows-Betriebssysteme vor Windows Vista verwenden bei Erstellung von Volume-Clustern einen Faktor von 512 Byte. Der Volume-Anfang wird also an 512-Byte-Sektoren ausgerichtet. Diese Betriebssysteme verwenden zudem das CHS-Adressierungsschema (Cylinder/Head/Sector = Zylinder/Kopf/Sektor). Nach diesem Schema erstellte Volumes werden an den Zylindern/Spuren (Tracks) des Laufwerks ausgerichtet.
Normalerweise besteht eine Spur (Track) aus 63 physikalischen Sektoren. Da die erste Spur (Track) für den MBR (Master Boot Record) und andere Zwecke reserviert wird, startet das erste Volume folglich mit Beginn der zweiten Spur auf dem Laufwerk. Volumes, die an Spuren (63 Sektoren) ausgerichtet sind, haben daher kein korrektes Alignment für 4-KB-Sektoren. 63 Sektoren zu je 512 Byte passen nicht mit einem ganzzahligen Vielfachen von 4-KB-Sektoren zusammen.
In so einem Fall wird ein auf dem Laufwerk erstelltes erstes Volume – sowie alle daran folgende Volumes – fehlausgerichtet sein (Misalignment haben).
Warum Misalignment ein wichtiger Punkt bei Festplatten und ähnlichen Laufwerken ist.
Wird bei gespeicherten Daten auch nur ein Bit geändert, überschreibt das Betriebssystem komplett den Cluster, der die geänderten Daten enthält. Bei vorliegendem Misalignment belegt bzw. überlappt der Cluster aber mehr physikalische Sektoren als es bei korrektem Alignment der Fall wäre. Als Folge müssen bei jeder Datenänderung mehr physikalische Sektoren als eigentlich nötig gelöscht und überschrieben werden.
Diese unnötigen Lese-/Schreib-Operationen verringern spürbar die Laufwerksgeschwindigkeit (und damit auch die Gesamt-Performance des System).
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Das gilt auch für SSD-Laufwerke, die eine Sektorgröße ('Memory Page') von 4 KByte oder mehr haben. Bei SSDs verringert ein Misalignment nicht nur die Performance des Systems bzw. Laufwerks, sondern auch dessen Lebensdauer. Die Speicherzellen von SSDs sind nur auf eine bestimmte Menge von Lese-/Schreib-Operationen ausgelegt. Unnötige Lese-/Schreib-Operationen führen daher zu einem früheren 'Verschleiß' des SSD-Laufwerks.
So vermeiden Sie die Fehlausrichtung eines Volumes (Misalignment)
Neuere Windows-Betriebssysteme, beginnend mit Windows Vista, unterstützen die neue Sektorgröße bereits. Mit diesen Betriebssystemen erstellte Volumes haben also automatisch ein korrektes Alignment.
Viele Festplatten-Hersteller rüsten ihre modernen Laufwerke zudem mit Controllern aus, die den Adressierungsoffset um einen Sektor verschieben (Sektor 63 wird so zu Sektor 64), so dass Volumes hier korrekt ausgerichtet erscheinen.
So arbeiten Sie mit 4-KB-Sektor-Laufwerken unter Verwendung von Acronis Disk Director
Angenommen, Sie haben einer Maschine, auf der nur Windows XP läuft, ein neues Laufwerk mit einer Sektorgröße von 4 KByte hinzugefügt. Auf diesem Laufwerk befinden sich bisher keine Volumes. Wenn Sie auf diesem Laufwerk nun neue Volumes mit Windows XP erstellen, spüren Sie bei Zugriffen auf das Laufwerk möglicherweise eine Verlangsamung der System-Performance. Führen Sie folgende Schritte aus, um ein korrektes Volume-Alignment und normale, ungebremste Zugriffe auf das Laufwerk zu gewährleisten:
1. Erstellen Sie ein bootfähiges Medium mit Acronis Disk Director — siehe So erstellen Sie bootfähige Medien (S. 61).
2. Starten Sie Acronis Disk Director von dem bootfähigen Medium — siehe Acronis Disk Director ausführen (S. 19).
3. Wählen Sie das Laufwerkslayout Umgebung des Boot-Mediums — siehe Laufwerkslayout (S. 22).
4. Erstellen Sie ein neues Volumes — siehe Ein Volume erstellen (S. 29).
Sollte auf Ihrem System neben Windows XP auch Windows Vista oder Windows 7 installiert sein, dann wählen Sie das jeweils entsprechende, zu einem dieser Betriebssysteme gehörende Laufwerkslayout.
Sobald die Volumes erstellt wurden, können Sie mit jedem Laufwerkslayout weitere Volume-Aktionen durchführen (inkl. Größenveränderungen).
So können Sie ein Volume-Misalignment mit Acronis Disk Director beheben
Angenommen, Sie haben auf einem 4-KB-Sektor-Laufwerk bereits ein Basis-Volume durch Verwendung von Windows XP erstellt. Die Volumes enthalten auch bereits schon Daten. Um für das fehlausgerichtete Volume mit Hilfe von Acronis Disk Director ein korrektes Alignment zu erreichen, müssen Sie das Laufwerk zuerst auf ein anderes Laufwerk klonen und dann wieder zurück — siehe Laufwerke klonen (S. 51). Acronis Disk Director verschiebt nach dem Klonen den Start des ersten Volumes um einen Offset von 1 MByte – was dazu führt, dass alle Volumes des Laufwerks ein korrektes Alignment haben.
