क्या^(Are) आप यह समझना चाह रहे हैं कि फ्रैग्मेंटेशन^{(Fragmentation)} और डीफ़्रेग्मेंटेशन^{(Defragmentation)} क्या है ? तो आप सही जगह पर आए हैं, क्योंकि आज हम समझेंगे कि इन शब्दों का वास्तव में क्या मतलब है। और जब विखंडन और डीफ़्रेग्मेंटेशन की आवश्यकता होती है।

कंप्यूटर के शुरुआती दिनों में, हमारे पास अब प्राचीन भंडारण मीडिया जैसे चुंबकीय टेप, पंच कार्ड, पंच टेप, चुंबकीय फ्लॉपी डिस्क और कुछ अन्य थे। ये भंडारण और गति पर बेहद कम थे। इसके अलावा, वे अविश्वसनीय थे क्योंकि वे आसानी से भ्रष्ट हो जाते थे। इन मुद्दों ने कंप्यूटर उद्योग को नई भंडारण तकनीकों को नया करने के लिए त्रस्त कर दिया। नतीजतन, पौराणिक कताई डिस्क ड्राइव आए जो डेटा को संग्रहीत और पुनर्प्राप्त करने के लिए मैग्नेट का उपयोग करते थे। इन सभी प्रकार के भंडारणों के बीच एक सामान्य सूत्र यह था कि विशिष्ट जानकारी के एक टुकड़े को पढ़ने के लिए, पूरे मीडिया को क्रमिक रूप से पढ़ना पड़ता था।

वे पूर्वोक्त प्राचीन भंडारण मीडिया की तुलना में काफी तेज थे लेकिन वे अपने स्वयं के किंक के साथ आए थे। चुंबकीय हार्ड डिस्क ड्राइव के मुद्दों में से एक को विखंडन कहा जाता था।

विखंडन और डीफ़्रेग्मेंटेशन क्या हैं?^{(What are Fragmentation and Defragmentation?)}

आपने विखंडन और डीफ़्रेग्मेंटेशन की शर्तें सुनी होंगी। क्या आपने कभी सोचा है कि उनका क्या मतलब है? या सिस्टम इन कार्यों को कैसे करता है? आइए जानें इन शर्तों के बारे में सबकुछ।

विखंडन क्या है?

विखंडन की दुनिया का पता लगाने से पहले यह महत्वपूर्ण है कि हम सीखें कि हार्ड डिस्क ड्राइव कैसे काम करती है। एक हार्ड डिस्क ड्राइव कई भागों से बनी होती है, लेकिन केवल दो प्रमुख भाग हैं जिन्हें हमें जानने की आवश्यकता है पहला " प्लेटर^(platter) " है, यह बिल्कुल वैसा ही है जैसा आप धातु की प्लेट की कल्पना कर सकते हैं लेकिन डिस्क में फिट होने के लिए काफी छोटा है।

इनमें से कुछ धातु डिस्क हैं जिन पर चुंबकीय सामग्री की एक सूक्ष्म परत होती है और ये धातु डिस्क हमारे सभी डेटा को संग्रहीत करती हैं। यह थाली बहुत तेज गति से घूमती है लेकिन आमतौर पर 5400 RPM (प्रति मिनट क्रांति)^{(RPM (Revolutions Per Minute))} या 7200 RPM की लगातार गति से घूमती है।

स्पिनिंग डिस्क का आरपीएम^(RPM) जितना तेज़ होता है , डेटा उतनी ही तेज़ी से पढ़ता/लिखता है। दूसरा एक घटक है जिसे डिस्क^(Disk) रीड / राइट हेड या सिर्फ "स्पिनर हेड" कहा जाता है जो इन डिस्क पर रखा जाता है, यह सिर उठाता है और प्लेटर से आने वाले चुंबकीय संकेतों में परिवर्तन करता है। डेटा को सेक्टर नामक छोटे बैचों में संग्रहीत किया जाता है।

इसलिए हर बार जब कोई नया कार्य या फ़ाइल संसाधित होती है तो स्मृति के नए क्षेत्र बनाए जाते हैं। हालाँकि, डिस्क स्थान के साथ अधिक कुशल होने के लिए, सिस्टम पहले अप्रयुक्त सेक्टर या सेक्टर को भरने का प्रयास करता है। यहीं से विखंडन का प्रमुख मुद्दा उपजा है। चूंकि डेटा पूरे हार्ड डिस्क ड्राइव पर टुकड़ों में संग्रहीत किया जाता है, हर बार जब हमें किसी विशेष डेटा तक पहुंचने की आवश्यकता होती है तो सिस्टम को उन सभी टुकड़ों से गुजरना पड़ता है, और यह पूरी प्रक्रिया के साथ-साथ सिस्टम को पूरी तरह से धीमा कर देता है। .

कंप्यूटिंग दुनिया के बाहर, विखंडन क्या है? टुकड़े किसी चीज के छोटे हिस्से होते हैं जिन्हें एक साथ रखने पर पूरी इकाई का निर्माण होता है। यह वही अवधारणा है जिसका उपयोग यहां किया जाता है। एक सिस्टम कई फाइलों को स्टोर करता है। इनमें से प्रत्येक फाइल को फिर से खोला, संलग्न, सहेजा और संग्रहीत किया जाता है। जब फ़ाइल का आकार सिस्टम द्वारा फ़ाइल को संपादन के लिए लाने से पहले की तुलना में अधिक होता है, तो विखंडन की आवश्यकता होती है। फ़ाइल को भागों में तोड़ दिया जाता है और भागों को भंडारण क्षेत्र के विभिन्न स्थानों में संग्रहीत किया जाता है। इन भागों को 'टुकड़े' भी कहा जाता है। फ़ाइल आवंटन तालिका (FAT)^{(File Allocation Table (FAT))} जैसे उपकरणों^(Tools) का उपयोग भंडारण में विभिन्न टुकड़ों के स्थान को ट्रैक करने के लिए किया जाता है।

यह आपको, उपयोगकर्ता को दिखाई नहीं दे रहा है। कोई फ़ाइल कैसे भी संग्रहीत^{(Irrespective)} की जाती है, आप पूरी फ़ाइल को उस स्थान पर देखेंगे जहाँ आपने इसे अपने सिस्टम पर सहेजा है। लेकिन हार्ड ड्राइव में चीजें काफी अलग हैं। फ़ाइल के विभिन्न टुकड़े स्टोरेज डिवाइस में बिखरे हुए हैं। जब उपयोगकर्ता फ़ाइल को फिर से खोलने के लिए उस पर क्लिक करता है, तो हार्ड डिस्क जल्दी से सभी टुकड़ों को इकट्ठा कर लेती है, इसलिए यह आपके सामने समग्र रूप से प्रस्तुत की जाती है।

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विखंडन को समझने के लिए एक उपयुक्त सादृश्य एक कार्ड गेम होगा। मान लीजिए कि आपको खेलने के लिए ताश के पत्तों का एक पूरा डेक चाहिए। यदि कार्ड जगह-जगह बिखरे हुए हैं, तो आपको पूरा डेक पाने के लिए उन्हें अलग-अलग हिस्सों से इकट्ठा करना होगा। बिखरे हुए कार्ड को एक फ़ाइल के टुकड़े के रूप में माना जा सकता है। कार्डों को इकट्ठा करना फ़ाइल के प्राप्त होने पर टुकड़ों को इकट्ठा करने वाली हार्ड डिस्क के समान है।

विखंडन के पीछे का कारण  ^{(The reason behind fragmentation  )}

अब जबकि हमारे पास विखंडन पर कुछ स्पष्टता है, आइए समझते हैं कि विखंडन क्यों होता है। फ़ाइल सिस्टम की संरचना विखंडन के पीछे प्राथमिक कारण है। बता दें, एक यूजर द्वारा एक फाइल को डिलीट कर दिया जाता है। अब, जिस स्थान पर उसने कब्जा किया है वह मुफ़्त है। हालाँकि, यह स्थान एक नई फ़ाइल को समग्र रूप से समायोजित करने के लिए पर्याप्त बड़ा नहीं हो सकता है। यदि ऐसा है, तो नई फ़ाइल खंडित हो जाती है, और भागों को विभिन्न स्थानों पर संग्रहीत किया जाता है जहां स्थान उपलब्ध होता है। कभी-कभी, फ़ाइल सिस्टम किसी फ़ाइल के लिए आवश्यकता से अधिक स्थान सुरक्षित रखता है, भंडारण में स्थान छोड़ देता है।

ऐसे ऑपरेटिंग सिस्टम हैं जो विखंडन को लागू किए बिना फाइलों को स्टोर करते हैं। हालाँकि, विंडोज^(Windows) के साथ , विखंडन यह है कि फाइलें कैसे संग्रहीत की जाती हैं।

विखंडन से उत्पन्न होने वाली संभावित समस्याएं क्या हैं?^{(What are the potential problems resulting from fragmentation?)}

जब फ़ाइलों को व्यवस्थित तरीके से संग्रहीत किया जाता है, तो हार्ड ड्राइव को फ़ाइल पुनर्प्राप्त करने में कम समय लगता है। यदि फ़ाइलों को टुकड़ों में संग्रहीत किया जाता है, तो फ़ाइल को पुनर्प्राप्त करते समय हार्ड डिस्क को अधिक क्षेत्र को कवर करना पड़ता है। आखिरकार, जैसे-जैसे अधिक से अधिक फाइलें टुकड़ों के रूप में संग्रहीत की जाती हैं, पुनर्प्राप्ति के दौरान विभिन्न टुकड़ों को लेने और इकट्ठा करने में लगने वाले समय के कारण आपका सिस्टम धीमा हो जाएगा।

इसे समझने के लिए एक उपयुक्त सादृश्य - घटिया सेवा के लिए जाने जाने वाले पुस्तकालय पर विचार करें। पुस्तकालयाध्यक्ष लौटाई गई पुस्तकों को उनके संबंधित अलमारियों पर प्रतिस्थापित नहीं करता है। इसके बजाय वे किताबों को अपने डेस्क के सबसे नजदीक एक शेल्फ पर रख देते हैं। हालाँकि ऐसा लगता है कि इस तरह से पुस्तकों को संग्रहीत करने में बहुत समय की बचत होती है, वास्तविक समस्या तब उत्पन्न होती है जब कोई ग्राहक इनमें से किसी एक पुस्तक को उधार लेना चाहता है। पुस्तकालयाध्यक्ष को यादृच्छिक क्रम में संग्रहित पुस्तकों के बीच खोज करने में काफी समय लगेगा।

यही कारण है कि विखंडन को 'आवश्यक बुराई' कहा जाता है। इस तरह से फाइलों को स्टोर करना तेज होता है, लेकिन यह अंततः सिस्टम को धीमा कर देता है।

खंडित ड्राइव का पता कैसे लगाएं?^{(How to detect a fragmented drive?)}

बहुत अधिक विखंडन आपके सिस्टम के प्रदर्शन को प्रभावित करता है। इसलिए, यदि आप प्रदर्शन में गिरावट देखते हैं, तो यह बताना आसान है कि क्या आपका ड्राइव खंडित है। आपकी फ़ाइलों को खोलने और सहेजने में लगने वाला समय स्पष्ट रूप से बढ़ गया है। कभी-कभी, अन्य एप्लिकेशन भी धीमा हो जाते हैं। समय के साथ, आपका सिस्टम हमेशा के लिए बूट हो जाएगा।

विखंडन के कारण स्पष्ट मुद्दों के अलावा, अन्य गंभीर समस्याएं भी हैं। एक उदाहरण आपके एंटीवायरस एप्लिकेशन^{(Antivirus application)} का खराब प्रदर्शन है । आपकी हार्ड ड्राइव पर सभी फाइलों को स्कैन करने के लिए एक एंटीवायरस एप्लिकेशन बनाया गया है। ^(Antivirus)यदि आपकी अधिकांश फ़ाइलें टुकड़ों के रूप में संग्रहीत हैं, तो एप्लिकेशन को आपकी फ़ाइलों को स्कैन करने में लंबा समय लगेगा।

डेटा का बैकअप भी भुगतना पड़ता है। इसमें अपेक्षा से अधिक समय लगता है। जब समस्या अपने चरम पर पहुंच जाती है, तो आपका सिस्टम बिना किसी चेतावनी के फ्रीज या क्रैश हो सकता है। कभी-कभी, यह बूट करने में असमर्थ होता है।

इन मुद्दों से निपटने के लिए विखंडन को नियंत्रण में रखना महत्वपूर्ण है। अन्यथा, आपके सिस्टम की दक्षता गंभीर रूप से प्रभावित होती है।

समस्या को कैसे ठीक करें?^{(How to fix the issue?)}

हालांकि विखंडन अपरिहार्य है, इससे निपटने की जरूरत है, ताकि आपके सिस्टम को चालू रखा जा सके। इस समस्या को ठीक करने के लिए, डीफ़्रेग्मेंटेशन नामक एक अन्य प्रक्रिया को निष्पादित करना पड़ता है। डीफ़्रैग्मेन्टेशन क्या है? डीफ़्रैग कैसे करें?

डीफ़्रैग्मेन्टेशन क्या है?

अनिवार्य रूप से, हार्ड ड्राइव हमारे कंप्यूटर के फाइलिंग कैबिनेट की तरह है और इसमें सभी आवश्यक फाइलें इस फाइलिंग कैबिनेट में बिखरी और असंगठित हैं। इसलिए, हर बार जब कोई नई परियोजना आती है तो हम आवश्यक फाइलों की तलाश में एक लंबा समय व्यतीत करेंगे, जबकि अगर हमें उन फाइलों को वर्णानुक्रम में व्यवस्थित करने के लिए एक आयोजक मिल गया होता, तो हमारे लिए आवश्यक फाइलों को जल्दी और आसानी से ढूंढना बहुत आसान हो जाता।

डीफ़्रैग्मेन्टेशन एक फ़ाइल के सभी खंडित भागों को एकत्र करता है और इन्हें सन्निहित भंडारण स्थानों में संग्रहीत करता है। सीधे शब्दों^(Simply) में कहें, यह विखंडन का उल्टा है। इसे मैन्युअल रूप से नहीं किया जा सकता है। आपको इस उद्देश्य के लिए डिज़ाइन किए गए टूल का उपयोग करने की आवश्यकता है। यह वास्तव में एक समय लेने वाली प्रक्रिया है। लेकिन आपके सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करना आवश्यक है।

डिस्क डीफ़्रैग्मेन्टेशन की प्रक्रिया इस प्रकार होती है, ऑपरेटिंग सिस्टम के भीतर निर्मित स्टोरेज एल्गोरिथम को स्वचालित रूप से करना चाहिए। डीफ़्रैग्मेन्टेशन के दौरान, सिस्टम सभी बिखरे हुए डेटा को डेटा के एक समेकित स्ट्रीम के रूप में सभी बिखरे हुए हिस्सों को एक साथ लाने के लिए डेटा ब्लॉक को चारों ओर ले जाकर तंग क्षेत्रों में समेकित करता है।

पोस्ट, डीफ़्रैग्मेन्टेशन गति में काफी वृद्धि का अनुभव किया जा सकता है जैसे तेज़ पीसी प्रदर्शन^{(faster PC performance)} , कम बूट समय, और बहुत कम बार-बार फ्रीज-अप। ध्यान दें कि डीफ़्रैग्मेन्टेशन एक बहुत ही समय लेने वाली प्रक्रिया है क्योंकि संपूर्ण डिस्क को सेक्टर के अनुसार पढ़ना और संगठित करना होता है।

अधिकांश आधुनिक ऑपरेटिंग ^(Operating) सिस्टम सिस्टम^(Systems) में निर्मित डीफ़्रैग्मेन्टेशन प्रक्रिया के साथ आते हैं। हालांकि, पिछले विंडोज^(Windows) संस्करण में, ऐसा नहीं था या अगर ऐसा हुआ भी, तो एल्गोरिदम अंतर्निहित मुद्दों को पूरी तरह से कम करने के लिए पर्याप्त कुशल नहीं था।

इसलिए^(Hence) , डीफ़्रेग्मेंटेशन सॉफ़्टवेयर अस्तित्व में आया। फ़ाइलों की प्रतिलिपि बनाने या स्थानांतरित करने के दौरान हम प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करने वाली प्रगति पट्टी के कारण पढ़ने और लिखने के संचालन को देख सकते हैं। हालाँकि, ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा चलाई जाने वाली अधिकांश पढ़ने/लिखने की प्रक्रियाएँ दिखाई नहीं देती हैं। इसलिए, उपयोगकर्ता इसका ट्रैक नहीं रख सकते हैं और व्यवस्थित रूप से अपनी हार्ड ड्राइव को डीफ़्रैग्मेन्ट कर सकते हैं।

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नतीजतन, विंडोज ऑपरेटिंग^{(Windows Operating)} सिस्टम एक डिफ़ॉल्ट डीफ़्रैग्मेन्टेशन टूल के साथ पहले से लोड हो गया था, हालांकि कुशल प्रौद्योगिकियों की कमी के कारण, कई अन्य तृतीय पक्ष सॉफ़्टवेयर डेवलपर्स ने विखंडन के मुद्दे से निपटने के लिए इसका अपना स्वाद लॉन्च किया।

कुछ थर्ड-पार्टी टूल्स भी हैं, जो विंडोज़ के बिल्ट-इन टूल से भी बेहतर काम करते हैं। डीफ़्रैगिंग के लिए कुछ बेहतरीन मुफ़्त टूल नीचे सूचीबद्ध हैं:

• Defraggler
• शानदार तरीके से एकीकृत करना
• ऑसलॉजिक्स डिस्क डीफ़्रैग
• पूरन डिफ्रैग
• डिस्क स्पीडअप

इसके लिए सबसे अच्छे साधनों में से एक है ' डीफ़्रैग्लर^(Defraggler) '। आप एक शेड्यूल सेट कर सकते हैं और टूल सेट शेड्यूल के अनुसार स्वचालित रूप से डीफ़्रैग्मेन्टेशन करेगा। आप शामिल करने के लिए विशिष्ट फ़ाइलें और फ़ोल्डर चुन सकते हैं। या आप कुछ डेटा भी बहिष्कृत कर सकते हैं। इसका एक पोर्टेबल संस्करण है। यह उपयोगी संचालन करता है जैसे कि डिस्क के अंत में कम उपयोग किए गए टुकड़ों को डिस्क के अंत तक ले जाना और डीफ़्रैगिंग से पहले रीसायकल बिन को खाली करना।

अधिकांश टूल में कमोबेश एक समान इंटरफ़ेस होता है। उपकरण का उपयोग करने की विधि काफी आत्म-व्याख्यात्मक है। उपयोगकर्ता चुनता है कि वे किस ड्राइव को डीफ़्रैग्मेन्ट करना चाहते हैं और प्रक्रिया शुरू करने के लिए बटन पर क्लिक करें। इस प्रक्रिया में कम से कम एक घंटा लगने की अपेक्षा करें। उपयोग के आधार पर इसे सालाना या कम से कम 2-3 साल में एक बार करने की सलाह दी जाती है। चूंकि इन उपकरणों का उपयोग करना वैसे भी सरल और मुफ्त है, तो क्यों न इसका उपयोग अपने सिस्टम की दक्षता को स्थिर रखने के लिए करें?

सॉलिड स्टेट ड्राइव और फ्रैगमेंटेशन

सॉलिड-स्टेट ड्राइव ( एसएसडी^(SSD) ) नवीनतम स्टोरेज तकनीक है जो स्मार्टफोन, टैबलेट, लैपटॉप, कंप्यूटर इत्यादि जैसे अधिकांश उपभोक्ता-सामना करने वाले उपकरणों में आम हो गई है। सॉलिड-स्टेट ड्राइव फ्लैश-आधारित मेमोरी का उपयोग करके बनाई जाती हैं, जो सटीक है हमारे फ्लैश या थंब ड्राइव में उपयोग की जाने वाली मेमोरी तकनीक।

यदि आप सॉलिड-स्टेट हार्ड ड्राइव वाले सिस्टम का उपयोग कर रहे हैं, तो क्या आपको डीफ़्रैग्मेन्टेशन करना चाहिए? SSD एक हार्ड ड्राइव से इस अर्थ में अलग है कि इसके सभी भाग स्थिर होते हैं। यदि कोई हिलता हुआ भाग नहीं है, तो फ़ाइल के विभिन्न टुकड़ों को इकट्ठा करने में ज्यादा समय नहीं लगता है। इसलिए, इस मामले में किसी फ़ाइल तक पहुँच अधिक तेज़ है।

हालाँकि, चूंकि फ़ाइल सिस्टम अभी भी वही है, SSD वाले सिस्टम में भी विखंडन होता है। लेकिन सौभाग्य से, प्रदर्शन शायद ही प्रभावित होता है, इसलिए डीफ़्रैग करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

SSD पर डीफ़्रैग्मेन्टेशन करना भी हानिकारक हो सकता है। एक सॉलिड-स्टेट हार्ड ड्राइव एक निश्चित परिमित संख्या में लिखने की अनुमति देता है। बार-बार डीफ़्रैग करने में फ़ाइलों को उनके वर्तमान स्थान से स्थानांतरित करना और उन्हें एक नए स्थान पर लिखना शामिल होगा। इससे एसएसडी^(SSD) अपने जीवनकाल में जल्दी खराब हो जाएगा।

इस प्रकार, आपके एसएसडी^(SSDs) पर डीफ़्रैग करने से हानिकारक प्रभाव पड़ेगा। वास्तव में, कई सिस्टम डीफ़्रेग विकल्प को अक्षम कर देते हैं यदि उनके पास SSD है । अन्य प्रणालियाँ चेतावनी जारी करेंगी ताकि आप परिणामों से अवगत हों।

अनुशंसित: ^{(Recommended:)} जांचें कि क्या आपका ड्राइव विंडोज 10 में एसएसडी या एचडीडी है^{(Check If Your Drive is SSD or HDD in Windows 10)}

निष्कर्ष

ठीक है, हमें यकीन है कि अब आप विखंडन और डीफ़्रैग्मेन्टेशन की अवधारणा को बेहतर ढंग से समझ चुके हैं।

ध्यान में रखने के लिए कुछ संकेत:^{(A couple of pointers to keep in mind:)}

1. चूंकि हार्ड ड्राइव के उपयोग के मामले में डिस्क ड्राइव का डीफ़्रैग्मेन्टेशन एक महंगी प्रक्रिया है, इसलिए इसे केवल आवश्यक होने पर ही प्रदर्शन करने के लिए सीमित करना सबसे अच्छा है।

2. न केवल ड्राइव के डीफ़्रैग्मेन्टेशन को सीमित करना, बल्कि सॉलिड-स्टेट ड्राइव के साथ काम करते समय, दो कारणों से डीफ़्रैग्मेन्टेशन करना आवश्यक नहीं है,

• सबसे पहले, एसएसडी^(SSDs) डिफ़ॉल्ट रूप से बहुत तेज पढ़ने-लिखने की गति के लिए बनाए जाते हैं, इसलिए मामूली विखंडन वास्तव में गति पर बहुत अंतर नहीं डालता है
• दूसरा, एसएसडी^(SSDs) में भी सीमित पठन-लेखन चक्र होते हैं, इसलिए उन चक्रों के उपयोग से बचने के लिए एसएसडी पर इस डीफ़्रैग्मेन्टेशन से बचना सबसे अच्छा है^(SSDs)

3. डीफ़्रैग्मेन्टेशन उन सभी फ़ाइलों के बिट्स को व्यवस्थित करने की एक सरल प्रक्रिया है जो हार्ड डिस्क ड्राइव पर फ़ाइलों को जोड़ने और हटाने के कारण अनाथ हो गए हैं।

What is Fragmentation and Defragmentation

Are you looking to undеrstand what іs Frаgmentation and Defragmentation? Then yoυ have come to the right place, as today we will understand whаt these terms exactly mean. And when fragmentation and defragmentation is required.

In the early days of computers, we had, now ancient storage media such as magnetic tapes, punch cards, punch tapes, magnetic floppy disks, and a couple of others. These were extremely low on storage and speed. In addition to that, they were unreliable as they would easily get corrupted. These issues plagued the computer industry to innovate newer storage technologies.  As a result, came the legendary spinning disk drives that used magnets to store and retrieve data. A common thread among all of these types of storages was that in order to read a piece of specific information, the entire media had to to be read sequentially

They were significantly faster than the aforementioned ancient storage media but they came with their own kinks. One of the issues with magnetic hard disk drives was called fragmentation.

What are Fragmentation and Defragmentation?

You might have heard the terms fragmentation and defragmentation. Have you ever wondered what they mean? Or how the system performs these operations? Let us learn everything about these terms.

What is Fragmentation?

It is important that we learn how a hard disk drive works before we explore the world of fragmentation. A hard disk drive is made up of several parts, but there are just two major parts we need to know the first one being the “platter”, this is exactly like what you might imagine a metal plate but small enough to fit the disk.

There are a couple of these metal discs that have a microscopic layer of magnetic material on them and these metal discs store all of our data. This platter spins at a very high speed but usually at a consistent speed of 5400 RPM (Revolutions Per Minute) or 7200 RPM.

The faster the RPM of the spinning disk the faster the data read/write times. The second one is a component called the Disk read/write head or just “spinner head” that are placed on these disks, this head picks up and makes changes to the magnetic signals that come from the platter. The data is stored in small batches called sectors.

So every time a new task or a file is processed new sectors of memory are created. However, to be more efficient with the disk space, the system tries to fill up the previously unused sector or sectors. This is where the major issue of fragmentation stems from. Since the data is stored in fragments all over the hard disk drive, every time we need to access a particular data the system has to go through all of those fragments, and this makes the entire process as well as the system as a whole extremely slow.

Outside the computing world, what is fragmentation? Fragments are small portions of something that when put together, form the whole entity. It is the same concept that is used here. A system stores several files. Each of these files is opened, appended, saved and stored again. When the size of the file is more than what it was before the system fetched the file for editing, there is a need for fragmentation. The file is broken down into parts and the parts are stored in different locations of the storage area. These parts are also referred to as ‘fragments.’ Tools such as the File Allocation Table (FAT) are used to track the location of different fragments in storage.

This is not visible to you, the user. Irrespective of how a file is stored, you will see the whole file in the place where you saved it on your system. But in the hard drive, things are quite different. The various fragments of the file are scattered across the storage device. When the user clicks on the file to open it again, the hard disk quickly assembles all the fragments, so it is presented to you as a whole.

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An appropriate analogy to understand fragmentation would be a card game. Let us suppose that you need a whole deck of cards to play. If the cards are scattered across the place, you will have to collect them from different parts to get the whole deck. The scattered cards can be thought of as the fragments of a file. Collecting the cards is analogous to the hard disk assembling the fragments when the file is fetched.

The reason behind fragmentation 

Now that we have some clarity on fragmentation, let us understand why fragmentation occurs. The structure of the file system is the primary reason behind fragmentation. Let us say, a file is deleted by a user. Now, the place it occupied is free. However, this space may not be large enough to accommodate a new file as a whole. If this is the case, the new file is fragmented, and the parts are stored in various locations where space is available. Sometimes, the file system reserves more space for a file than needed, leaving spaces in the storage.

There are operating systems that store files without implementing fragmentation. However, with Windows, fragmentation is how files are stored.

What are the potential problems resulting from fragmentation?

When files are stored in an organized manner, it would take less time for the hard drive to retrieve a file. If files are stored in fragments, the hard disk has to cover more area while retrieving a file. Eventually, as more and more files are stored as fragments, your system will slow down because of the time taken to pick & assemble the various fragments during retrieval.

An appropriate analogy to understand this – consider a library known for lousy service. The librarian does not replace the returned books on their respective shelves. They instead place the books on a shelf closest to their desk. Although it seems like a lot of time is saved while storing the books this way, the real problem arises when a customer wants to borrow one of these books. It will take a long time for the librarian to search among books stored in random order.

This is why fragmentation is called ‘a necessary evil.’ It is quicker to store files this way, but it eventually slows down the system.

How to detect a fragmented drive?

Too much fragmentation affects your system’s performance. So, it is easy to tell if your drive is fragmented if you observe a drop in performance. The time taken to open and save your files has risen evidently. Sometimes, other applications slow down as well. With time, your system will take forever to boot.

Apart from the obvious issues that fragmentation causes, there are other serious problems. One example is the degraded performance of your Antivirus application. An Antivirus application is built to scan all the files on your hard drive. If most of your files are stored as fragments, the application will take a long time to scan your files.

The backing up of data also suffers. It takes longer than expected time. When the problem reaches its peak, your system may freeze or crash without warnings. Sometimes, it is unable to boot.

To handle these issues, it is important to keep fragmentation in check. Otherwise, the efficiency of your system is seriously affected.

How to fix the issue?

Although fragmentation is unavoidable, it needs to be dealt with, to keep your system up and running. To fix this problem, another process called defragmentation has to be performed. What is defragmentation? How to perform defrag?

What is Defragmentation?

Essentially, the hard drive is like a filing cabinet of our computer and all of the required files in it are scattered and unorganized in this filing cabinet. So, every time a new project comes we will be spending a long time looking for the required files whereas if we had got an organizer to organize those files alphabetically, it would have been much easier for us to find the required files quickly and easily.

Defragmentation collects all the fragmented parts of a file and stores these in contiguous storage locations. Simply put, it is the reverse of fragmentation. It cannot be done manually. You need to use tools designed for the purpose. This is indeed a time-consuming process. But it is necessary to improve your system’s performance.

This is how the process of disk defragmentation takes place, the storage algorithm built within the operating system is supposed to do automatically. During defragmentation, the system consolidates all the scattered data into tight sectors by moving the data blocks around to bring all of the scattered parts together as one cohesive stream of data.

Post, the defragmentation a considerable amount of speed increase can be experienced such as faster PC performance, shorter boot time, and far less frequent freeze-ups. Do note that defragmentation is a very time-consuming process since the entire disk has to be read and organized sector by sector.

Most of the modern Operating Systems come with a defragmentation process built right into the system. However, in the previous Windows version, this was not the case or even if it did, the algorithm was not efficient enough to completely mitigate the underlying issues.

Hence, the defragmentation software came into existence. During copying or moving files we may see the read and write operation taking place due to the progress bar displaying the process clearly. However, most of the read/write processes that the Operating system runs are not visible. So, users cannot keep a track of this and systematically defragment their hard drives.

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As a result, the Windows Operating system came pre-loaded with a default defragmentation tool however due to the lack of efficient technologies, various other third party software developers launched their own flavor of it to tackle the issue of fragmentation.

There are some third-party tools as well, which perform the job even better than the Windows’ built-in tool. Some of the best free tools for defragging are listed below:

• Defraggler
• Smart Defrag
• Auslogics Disk Defrag
• Puran Defrag
• Disk SpeedUp

One of the best tools for this is ‘Defraggler’. You can set a schedule and the tool will automatically perform defragmentation according to the set schedule. You may choose specific files and folders to be included. Or you may exclude certain data too. It has a portable version. It performs useful operations such as moving the lesser-used fragments to the end of the disk for enhanced disk access and emptying the recycle bin before defragging.

Most of the tools have more or less a similar interface. The method to use the tool is quite self-explanatory. The user chooses which drive they want to defrag and click on the button to begin the process. Expect the process to take at least an hour or so. It is advised to do this yearly or at least once in 2-3 years, depending on usage. Since it is anyway simple and free to use these tools, why not make use of it, to keep your system’s efficiency stable?

Solid State Drive and Fragmentation

Solid-state drives(SSD) are the latest storage technology that has become common in most consumer-facing devices such as smartphones, tablets, laptops, computers, etc. Solid-state drives are made using flash-based memory, which is the exact memory technology used in our flash or thumb drives.

If you are using a system with a solid-state hard drive, should you perform defragmentation? An SSD is different from a hard drive in the sense that all of its parts are static. If there are no moving parts, not much time is lost in gathering the different fragments of a file. So, accessing a file is faster in this case.

However, since the file system is still the same, fragmentation occurs in systems with SSD too. But fortunately, the performance is hardly affected, so there is no need to perform defrag.

Performing defragmentation on an SSD can even be harmful. A solid-state hard drive allows a fixed finite number of writes. Repeatedly performing defrag would involve moving the files from their current location and writing them to a new location. This would cause the SSD to wear out early in its lifespan.

Thus, performing defrag on your SSDs will have damaging effects. In fact, many systems disable the defrag option if they have an SSD. Other systems would issue a warning so that you are aware of the consequences.

Recommended: Check If Your Drive is SSD or HDD in Windows 10

Conclusion

Well, we’re sure you’ve now understood the concept of fragmentation and defragmentation much better.

A couple of pointers to keep in mind:

1. Since defragmentation of disk drives is an expensive process in terms of the hard drive usage, it’s best to limit it to only performing as and when necessary

2. Not just limiting the defragmentation of drives, but when working with solid-state drives, it’s not necessary to perform defragmentation for two reasons,

• First, SSDs are built to have a very fast read-write speed by default so minor fragmentation doesn’t really make much difference to the speeds
• Second, SSDs also have limited read-write cycles so it’s best to avoid this defragmentation on SSDs to avoid the use of those cycles

3. Defragmentation is a simple process of organizing all the bits of files that have been orphaned due to adding and deleting files on hard disk drives.

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