首先先來(lái)了解一下什么是叫做“4K對齊”。其實(shí)“4K對齊”相關(guān)聯(lián)的是一個(gè)叫做“高級格式化”的分區技術(shù)?！案呒壐袷交笔菄H硬盤(pán)設備與材料協(xié)會(huì )為新型數據結構格式所采用的名稱(chēng)。
這是主要鑒于隨著(zhù)時(shí)代發(fā)展，硬盤(pán)容量不斷擴展，使得之前定義的每個(gè)扇區512字節不再是那么的合理，于是將每個(gè)扇區512字節改為每個(gè)扇區4096 個(gè)字節，也就是現在常說(shuō)的“4K扇區”。隨著(zhù)NTFS成為了標準的硬盤(pán)文件系統，其文件系統的默認分配單元大?。ù兀┮彩?/span>4096字節，為了使簇與扇區相對應，即使物理硬盤(pán)分區與計算機使用的邏輯分區對齊，保證硬盤(pán)讀寫(xiě)效率，所以就有了“4K對齊”的概念。
傳統硬盤(pán)的每個(gè)扇區固定是512字節，新標準的'4K扇區'的硬盤(pán)，硬盤(pán)廠(chǎng)商為了保證與操作系統兼容性，也將扇區模擬成512B扇區，這時(shí)就會(huì )有4K扇區和4K簇不對齊的情況發(fā)生。所以就要用“4K對齊'的方式，將硬盤(pán)模擬扇區對齊成“4k扇區”?！?/span>4K對齊”就是將硬盤(pán)扇區對齊到8或8的倍數個(gè)模擬扇區的整數倍，即512B*8=4096B，4096字節即是4K。用win7系統對硬盤(pán)分區格式化時(shí)，默認是將硬盤(pán)扇區對齊到2048個(gè)扇區的整數倍，即512B*2048=1048576B=1024KB，即1M對齊，并滿(mǎn)足4K對齊，該值只要是4096B的倍數就是4K對齊。
其實(shí)每扇區512個(gè)字節的定義起源于電腦發(fā)展的初期，因此在那時(shí)將硬盤(pán)容量切分成每塊512個(gè)字節是平衡與文件管理和存儲之間的。隨著(zhù)硬盤(pán)容量已經(jīng)攀升，1TB甚至更高容量硬盤(pán)的普及，再用老標準去管理現超大容量的硬盤(pán)不但顯得繁瑣，而且降低效率，因此提升單個(gè)扇區的容量就勢在必行了。
在了解了“4K扇區”這個(gè)定義后，就很容易理解什么是叫做“4K 對齊”了。所謂“4K對齊”就是符合“4K扇區”定義格式化過(guò)的硬盤(pán)，并且按照“4K 扇區”的規則寫(xiě)入數據。那么如果有“4K 對齊”一說(shuō)必然就有“4K 對不齊”。為什么會(huì )有“4K”對不齊呢?這是因為在NTFS6.x 以前的規范中，數據的寫(xiě)入點(diǎn)正好會(huì )介于在兩個(gè)4K 扇區的之間，也就是說(shuō)即使是寫(xiě)入最小量的數據，也會(huì )使用到兩個(gè)4K扇區，顯然這樣對寫(xiě)入速度和讀取速度都會(huì )造成很大的影響。
例如：現時(shí)windows中常見(jiàn)使用的NTFS文件系統，默認定義為4096字節大小為一個(gè)簇，但NTFS分區因為其引導區占用了一個(gè)磁道共63個(gè)扇區，真正的文件系統在63號扇區之后，那么依照計算得出前63個(gè)扇區大小為：
512Bx63=32256B
并按照默認簇大小得出63扇區為多少個(gè)簇：
32256B÷4096B=7.875
即為每個(gè)簇都會(huì )跨越兩個(gè)物理單元，占據第一個(gè)單元的組后512字節和第二個(gè)單元的前3584字節。這樣文件系統在讀寫(xiě)某個(gè)簇的時(shí)候，硬盤(pán)需要讀寫(xiě)兩個(gè)物理單元，這會(huì )降低讀寫(xiě)速度，并縮短使用壽命?，F時(shí)一般使用一些硬盤(pán)分區軟件在主引導記錄的63個(gè)扇區后作犧牲地空出數個(gè)扇區以對齊文件系統的4096B每簇，以避免過(guò)多的讀寫(xiě)操作，提升讀寫(xiě)速度、延長(cháng)使用壽命。
為此對于“4K不對齊”的情況來(lái)說(shuō)，一定要修改成“4K 對齊”才行，否則對于固態(tài)硬盤(pán)來(lái)說(shuō)，不但會(huì )極大的降低數據寫(xiě)入和讀取速度，還會(huì )造成固態(tài)硬盤(pán)不必要的寫(xiě)入次數。
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