Defragmentierung

Interfile- versus Infrafile-Fragmentierung

Beim Speichern, Löschen und Ändern Dateien entstehen zwei Sorten von Fragmentierung: die Interfile- und die Infrafile-Fragmentierung. Bei der ersteren entstehen auf mechanischen Laufwerken Latenzen, weil Dateien, die sie kurz nacheinander abrufen und die in der Benutzeroberfläche beispielsweise im selben Ordner liegen, nicht zwingend direkt beieinander auf der Festplatte liegen. Viele Betriebssysteme speichern nämlich Dateien nicht beieinander, sondern da, wo gerade Platz ist. Eine Verzögerung entsteht dann dadurch, dass der Lesekopf erst an den anderen Ort wandern muss, um die nächste Datei zu ziehen.

Die Infrafile-Fragmentierung entsteht ebenfalls, weil Betriebssysteme jede Speicherplatzlücke nutzen. Wenn Sie Dateien gelöscht haben, die kleiner waren, als die Datei, die sie als nächstes speichern möchten, teilt das System die Datei auf die kleineren Speicherlücken auf, aus denen sie dann beim Abrufen diese wieder zusammensetzen, um den Speicher effizient zu nutzen. Infrafile-Fragmentierung kann auch dann auftreten, wenn Sie eine Datei kontinuierlich erweitern. Da sie direkt neben einer anderen Datei auf dem Speichermedium liegt, können Sie nicht einfach anstückeln. Dann wird der zusätzliche Speicherplatz in der nächsten Lücke belegt.

Je mehr fragmentierte Dateien Sie auf der Festplatte sie haben und je weiter die Fragmente auseinanderliegen, desto öfter und weiter muss der Lesekopf auf einer HDD wandern und desto länger dauert es, die Datei zu laden. Daneben führt die Fragmentierung zum Aufblähen der Metadaten, in denen das Dateisystem verzeichnet, wo welche Dateifragmente liegen und sie lässt HDDs vorzeitig altern.

So funktioniert Defragmentierung

Einige Betriebssysteme kommen mit nativen Defragmentierungs-Tools – dazu gehört unter anderem Windows. Sie führen, so nicht anders eingestellt, wöchentlich im Hintergrund eine Defragmentierung durch. Linux-Betriebssysteme sind aufgrund ihres speziellen Dateisystems viel resistenter gegen Fragmentierung. Wenn sie Probleme mit der Leistung haben, gibt es je nach verwendetem Dateisystem verschiedene native oder externe Möglichkeiten, die Festplatte zu prüfen und defragmentieren. HFS+ ist bei macOS für die Defragmentierung zuständig. Das Betriebssystem führt dies bei jedem Herunterfahren des Macs im Hintergrund aus. Zusätzlich können Sie mit Drittanbietern oder dem Festplattendienstprogramm von macOS selbst ihre Laufwerke optimieren.

Defragmentierung, SSDs und Flash-Speicher

Die beschriebenen Probleme mit Fragmentierung treten in dieser Form nur auf HDDs auf – SSDs und Flash-Speicher haben keine beweglichen Leseköpfe und mechanischen Teile und leiden daher nicht unter der Fragmentierung. Sie können auf alle Speicherbereiche genau gleichschnell zugreifen und verteilen Daten daher absichtlich gleichmäßig über den Speicherplatz, um so sicherzustellen, dass keine Speicherbereiche schneller verschleißen als andere – diese Praxis nennt man Wear Leveling.

Man sollte SSDs demnach auf gar keinen Fall defragmentieren. Bei diesem Vorgang werden nämlich Daten in großer Zahl und wiederholt gelöscht und überschrieben. Das lässt eine SSD nur in begrenztem Maße zu, bis es zu Abnutzungserscheinungen kommt. Die automatische Defragmentierung von Windows und Mac läuft deshalb nicht auf Festplatten, die sich selbst als SSDs ausweisen.

Auch bei Flash-Speichermedien würde die Defragmentierung aus den gleichen Gründen das Gerät vorzeitig altern lassen und ist vollkommen überflüssig.