Saiba mais sobre os clusters em armazenamento de arquivos

por Marcos Nonaka*

Entender como funcionam os sistemas de arquivos em computadores não é só interessante como pode melhorar o aproveitamento de espaço físico e o desempenho obtido pela máquina.

É um assunto que tem muito a ver com a engenharia da computação, já que ela é quem define como serão as estruturas e a organização dos computadores. Ou seja, determina como funcionarão os sistemas na parte de hardware e software. Aqui falarei de parte desse processo, mais especificamente sobre como os arquivos são guardados em seu disco rígido (HD) e sobre os clusters.

Na informática, cluster também pode definir um aglomerado de computadores

Um HD, independente da capacidade, é todo segmentado em tamanhos menores, quando é estabelecido um sistema de arquivos, como o FAT ou NTFS. Por exemplo, um disco de 10 gigabytes de armazenamento pode ser “fatiado” em vários agrupamentos menores, de 4096 bytes. Esses agrupamentos são denominados clusters.

Obs.: Muita gente ainda confunde o processo de formatação com o de apagar arquivos do disco rígido. Na verdade, a formatação estabelece um sistema de arquivos, como o FAT ou NTFS (adiante poderei falar mais sobre esses sistemas, aqui na coluna de tecnologia e informática). O que ocorre é que os dados gravados se perdem no processo, uma vez que a estrutura é reformatada. Por isso muitos utilizam desse recurso para “limpar” o HD.

Os clusters também são conhecidos como unidades de alocação e são a menor parte do espaço em disco que pode ser utilizada para armazenar um arquivo. Sua importância está mesmo em seu tamanho, que pode ser definido pelo usuário ou fabricante, ao formatar um disco.

Mas onde isso influencia no armazenamento?

Um cluster, quando já utilizado por algum arquivo, não pode, até que este seja apagado, ser utilizado por outro arquivo, mesmo que o atual não ocupe todos os 4096 bytes, do exemplo dado anteriormente.

Imagine que o HD seja uma colmeia e que cada casa dessa colmeia seja um cluster. Se uma casa é ocupada em 25% de seu espaço por uma abelha, a abelha seguinte deverá pegar outra casa. Conclusão, nem todos os espaços da colmeia serão preenchidos. O mesmo acontece com o disco rígido em seu computador.

Neste exemplo gráfico, um arquivo ocupou 25% do primeiro cluster e outro preencheu somente 65% do segundo. O próximo arquivo deverá ser gravado a partir do terceiro cluster, mesmo com espaços não preenchidos nos anteriores.


Na utilização de 2 clusters, de 100% do espaço disponível, houve uma perda ou desperdício de 55% da capacidade total

Mas existe uma forma de o usuário tentar aproveitar melhor a capacidade de armazenamento dos HDs, diminuindo o tamanho dos clusters. Como dito anteriormente, isso pode ser feito na reformatação do disco, selecionando um tamanho menor para a unidade de alocação.

Para se ter uma ideia, existe uma fórmula para se calcular o espaço perdido, de acordo com o tamanho do cluster e a quantidade de arquivos armazenados: (tamanho do cluster)/2 * (número de arquivos)

Exemplo: Vamos supor que estejamos utilizando um cluster de tamanho 1024 bytes em nosso disco rígido e que temos 30.500 arquivos armazenados. Dividindo 1024 por 2 teríamos 512, que multiplicado por 30.500 resultaria em 15.616,000 (quinze milhões e seiscentos e dezesseis mil) bytes perdidos, ou 15,6 megabytes (MB). Se nesta ocasião utilizássemos um cluster de 512 bytes o desperdício poderia ser reduzido pela metade.

Hoje em dia, com a presença dos terabytes, parece desnecessário comentar este assunto, mas numa era onde muito se fala sobre reaproveitamento e melhor utilização dos espaços e recursos disponíveis, mostramos que até na informática isso é possível.

Continue acompanhando nossa coluna de tecnologia e informática aqui no VB. Abaixo você também encontra alguns links para as matérias anteriores.

* Marcos Nonaka é editor, redator e escreve para a coluna de tecnologia e informática

Como prolongar a vida útil daquele seu PC antigo >>

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5 comentários em “Saiba mais sobre os clusters em armazenamento de arquivos

    1. @Bazani, ao formatar um disco é questionado qual sistema de arquivos será utilizado, FAT ou NTFS, e o tamanho da unidade de alocação. O ideal é selecionar 512 bytes. Mas o procedimento depende do sistema (operacional) que você usa. Se for Windows, você pode selecionar o tamanho através da própria tela de formatação. Abraços.

  1. Mt bom o artigo porém…

    Na utilização de 2 clusters, de 100% do espaço disponível, houve uma perca ou desperdício de 55% da capacidade total

    não existe “perca” o correto seria perda, não sei se foi erro de digitação ou engano whatever.
    Abraço.

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