Размер кластера (размер единицы распределения) при форматировании: как выбрать

В этой статье познакомимся с очень важным параметром, размером кластера. Данный параметр требуется указать пользователю при форматировании флешки или диска. Так же данный параметр называют размером единиц размещения или размером единицы распределения — это одно и то же понятие. Разберем, какой размер выбрать под конкретные задачи и в каких случаях лучше оставить значение «по умолчанию».

Прежде всего, размер кластера – это блок памяти на диске, куда записывается информация. Данный параметр зависит от файловой системы и объема диска: чем больше объем, тем больше размер кластера предлагается по умолчанию. Так же можно выставить кластер вручную, но нужно ли это делать и на что этот параметр влияет? Разберемся.

Содержание:

• Кластер и NTFS

• Кластер и SSD

• Кластер и FAT/exFAT

• Кластер и FAT32

• Кластер - что это?

• Как определить текущий размер кластера?

• Плюсы и минусы больших/маленьких кластеров

• Дополнительные таблицы

Кластер и NTFS

Файловая система NTFS используется на большинстве Windows и до сих пор поддерживается разработчиком. Работа с параметром кластер в данной системе имеет свои тонкости и правила:

1. В NTFS размер кластера по умолчанию равен 4 КБ (при объёме тома до 16 ТБ). Такой размер оптимален для большинства задач.

2. Есть максимум кластера, но он используется редко. Максимум составляет 2 МБ на Windows 10 версии 1709 и Windows Server 2019 и новее; на более ранних версиях — 64 КБ.

3. Максимальный размер жесткого диска (тома) в NTFS напрямую зависит от размера кластера. Так, при кластере 4 КБ потолок — 16 ТБ, при 64 КБ — 256 ТБ.

Если пользователь имеет много маленьких файлов, то оптимально устанавливать размер кластера так же меньшим. Если же данные крупные, то и кластер лучше делать больше. Причины разберем далее в статье.

Кластер и SSD

Есть два основных отличия SSD от HDD:

• Отсутствие движущихся частей, работа только на микрочипах, что делает работу более быстрой

• Ограниченное число перезаписей

Так как размер кластера – это минимальная единица памяти на диске, куда пишется информация, то на SSD от этого параметра зависит в том числе и износ ячеек: слишком мелкий или неверно выровненный кластер повышает write amplification (лишние циклы «прочитать-изменить-записать»). Скорость же зависит от TRIM в SSD и корректной установки диска.

Что касается NTFS, то для SSD рекомендованный размер кластера — 4 КБ. Это совпадает со стандартной страницей флеш-памяти большинства SSD, минимизирует write amplification и совместимо со встроенным NTFS-сжатием (оно работает только при кластере ≤ 4 КБ). Увеличивать размер до 64 КБ имеет смысл только на SSD, отведённом под крупные последовательные данные — видеомонтаж, базы, большие ISO.

Кластер и FAT/exFAT

Для FAT/exFAT установлены свои правила выбора кластера. Как правило, это внешние диски или флешки, и информация на них весьма стандартная — в основном крупные и средние файлы, а не миллионы мелких. Именно поэтому размер кластера в exFAT по умолчанию заметно крупнее, чем в NTFS: обычно 32 КБ на носителях до 32 ГБ и 128 КБ на 32 ГБ – 256 ТБ.

Для универсальной флешки или SD-карты оставляйте «По умолчанию» — Windows подберёт кластер под объём. Отходить от умолчания стоит в двух случаях: если планируется хранить много мелких файлов (тогда уменьшить, например до 16–32 КБ), либо если носитель под видео 4K и большие бэкапы (тогда увеличить, до 256–512 КБ).

Кластер и FAT32

Устаревшая файловая система с двумя ограничениями, о которых надо помнить: максимальный размер файла — 4 ГБ, максимальный размер тома — 2 ТБ (штатным средством Windows — до 32 ГБ). Тем не менее FAT32 остаётся стандартом для двух сценариев: флешки для загрузки в UEFI-режиме и совместимость со старой техникой (магнитолы, MP3-плееры, ТВ без exFAT).

Штатные размеры кластера — 4 КБ на носителях до 8 ГБ и 8–32 КБ на бо́льших. Оставляйте «По умолчанию», если не решаете конкретную задачу.

Загрузочная флешка. Для установочных ISO Windows и Linux оптимальный размер кластера — 4 КБ: он совпадает с ожиданиями стандартных установщиков и утилит вроде Rufus и Ventoy. Файловая система — FAT32 для UEFI-загрузки (если ни один файл в ISO не превышает 4 ГБ) или NTFS для больших ISO и Legacy-режима.

Кластер - что это?

Итак, разберемся, что же такое кластер?

Кластер (размер единицы распределения) – это минимальная единица памяти на диске, куда записывается информация. Он же — allocation unit в диалоге форматирования Windows.

Например, если размер вашего файла составляет 30 Кб, то на диске он будет занимать 32 Кб (при размере кластера 32 Кб). Если файл будет размером в 33 Кб (на 1 больше кластера), то он уже займет 64 Кб памяти на диске. Именно поэтому размер файла и место на диске могут не совпадать: файл всегда занимает целое число кластеров.

Как определить текущий размер кластера?

Такая необходимость есть не часто, но все же для того, чтобы узнать этот параметр, надо выполнить следующее:

• Запустить окно «выполнить» через комбинацию клавиш Win+R или через Пуск.

• Вписать «cmd» и нажать Enter. Появится окно с командной строкой.

• Написать команду «fsutil fsinfo ntfsinfo X:», где Х – имя нужного диска.

Пример на скриншоте:

Плюсы и минусы больших/маленьких кластеров

В качестве резюме приведем основные плюсы и минусы большого/маленького кластеров.

Большой размер кластера:

• Меньше времени работы жесткого диска (важно для HDD)

• Больше памяти для очень больших файлов

• Меньше фрагментация файлов

Минусы:

• Много не занятой памяти, если у пользователя много мелких файлов, но большой размер кластера

• Отключается NTFS-сжатие (работает только при кластере ≤ 4 КБ)

Небольшой размер кластера:

• Небольшой размер кластера позволяет более рационально использовать место на диске при большом количестве мелких файлов

• Совместимость с NTFS-сжатием

• Оптимально для SSD (совпадает с флеш-страницей)

Минусы:

• На больших файлах и последовательной записи проигрывает крупным кластерам

• На HDD выше фрагментация

Дополнительные таблицы

Дополнительно приводим ряд таблиц для лучшего понимания темы.

Таблица 1. Значения размера кластера по умолчанию для NTFS

Значения по официальной документации Microsoft.

Таблица 2. Значения размера кластера по умолчанию для FAT

Таблица 3. Значения размера кластера по умолчанию для ex-FAT

Надеюсь, что теперь тема с кластером стала более раскрытой и понятной.

Частые вопросы