Kurze Einführung in Cluster

Wenn Daten auf der Festplatte gespeichert werden, bilden sie Cluster als Einheit. Unabhängig davon, ob die Datei groß oder klein ist, bleibt im letzten Cluster ein gewisser ungenutzter Platz (es sei denn, die Größe ist ganzzahlig so groß wie die Größe des Clusters).

Außerdem kann der verbleibende Platz nicht von anderen Dateien genutzt werden (selbst wenn die Datei nur 0 Byte groß ist). Es ist nicht möglich, dass sich 2 oder mehr Dateien einen Cluster teilen, da dies zu Datenbeschädigungen führen könnte).

In Microsofts Betriebssystemen (wie DOS, WINDOWS, usw.) wird die kleinste Einheit der Dateiverwaltung und -speicherung „Cluster“ genannt.

Eine Datei wird normalerweise in einem oder mehreren Clustern gespeichert. Sie sollte aber mindestens einen „Cluster“ belegen. Das heißt, dass zwei Dateien nicht im selben Cluster gespeichert werden können.

Die ursprüngliche Bedeutung von „Cluster“ ist „eine Gruppe von“ oder „eine Gruppe“. Damit ist eine Gruppe von Sektoren gemeint (eine Spur kann in mehrere Bögen mit der gleichen Größe unterteilt werden. Diese Bögen (Arcs) nennt man Sektoren). Die Einheit eines Sektors ist zu klein, also fügen wir sie zu einer größeren Einheit zusammen, um eine bequemere und flexiblere Verwaltung zu ermöglichen. Oft kann man die Größe eines Clusters ändern. Dies wird durch den Befehl „(advanced) format“ im Betriebssystem geregelt. So ist die Verwaltung flexibler.

Im Allgemeinen ist eine Datei wie eine Familie, und die Daten sind Menschen (oder Familienmitglieder). Der so genannte Cluster ist eine Reihe von Einheitssuiten. Der Sektor besteht aus diesen Einheitssuiten. Eine Familie kann in einer oder mehreren Einheiten leben, aber eine Einheitssuite kann nur eine Familie enthalten.

Das Dateisystem ist eine Verbindung zwischen Betriebssystem und Treiber. Wenn das Betriebssystem eine Datei von der Festplatte lesen muss, fordert es das entsprechende Dateisystem (wie FAT16/FAT32/NTFS) an, um die Datei zu öffnen.

Der Sektor ist die kleinste physikalische Speichereinheit der Festplatte. Da das Betriebssystem nicht mehrere Sektoren adressieren kann, fasst es die benachbarten Sektoren zusammen. Auf diese Weise kann es einen Cluster bilden und den Cluster dann verwalten. Jeder Cluster kann 2, 4, 8, 16, 32 oder 64 Sektoren umfassen. Offensichtlich ist der Cluster das logische Konzept (die physischen Eigenschaften der Festplatte), das vom Betriebssystem verwendet wird.

Um den Speicherplatz besser zu verwalten und Daten effektiver von der Festplatte zu lesen, schreibt das Betriebssystem vor, dass ein Cluster nur den Inhalt einer Datei enthalten kann. Der von einer Datei belegte Platz kann also nur das ganzzahlige Vielfache der Cluster sein. Selbst wenn die tatsächliche Größe der Datei kleiner als ein Cluster ist, nimmt sie einen Cluster ein.

Wenn die tatsächliche Größe der Datei größer als ein Cluster ist, muss die Datei nach der logischen Berechnung zwei oder mehr Clustern zugeordnet werden. Im Allgemeinen belegt die Datei also etwas mehr Platz als ihre tatsächliche Größe. Nur in den seltenen Fällen, in denen die tatsächliche Größe der Datei ein ganzzahliges Vielfaches des Clusters ist, entspricht die tatsächliche Größe der Datei genau der Größe des belegten Platzes.