Размер кластера при форматировании диска: какой выбрать

Вопрос.

Жесткий диск на 1 Тб, на нем размещен 1 NTFS раздел. Я собираюсь хранить все данные на нем. При форматировании требуется указать размер кластера. Размеры варьируются от 512 байт до 64 Кб. Какую опцию использовать при форматировании, или можно не менять стандартный размер кластера?

Что такое размер кластера

Размер кластера (единицы распределения) – другими словами, минимальный размер блоков на жестком диске или другом носителе информации, необходимый для хранения файлов. 

Даже если файл весит 1 байт, на диске он займет как минимум один кластер. Поэтому от выбранного размера кластера зависит, насколько эффективно используется пространство диска при большом количестве мелких файлов и как именно будет происходить чтение и запись данных.

Размер кластера связан с физическими секторами накопителя. Современные HDD и SSD используют так называемый Advanced Format с физическим сектором 4 КБ (4K). В большинстве случаев файловая система NTFS также использует кластер размером 4 КБ, и это значение по умолчанию хорошо согласовано с устройством накопителя.

Применительно к большинству HDD/SSD и пользовательских задач, можно оставить стандартную настройку, предлагаемую ОС – то есть, 4096 байт (4 КБ). Этот размер кластера является штатным в Windows для большинства современных дисков большого объема. 

Краткие рекомендации по выбору размера кластера

• Системный диск с Windows, обычные программы, документы, браузер – оставьте стандартный размер кластера (обычно 4 КБ, NTFS).
• Диск, на котором в основном хранятся фильмы, сериалы, образы и большие архивы – можно использовать увеличенный размер кластера (16–64 КБ), если диск не используется для установки программ и хранения множества мелких файлов.
• USB-флешка, SD-карта с фото и видео – допустим увеличенный размер кластера (например, 16–32 КБ), чтобы немного снизить фрагментацию и ускорить работу с крупными файлами.
• Флешка или внешний диск с множеством мелких документов и проектов – целесообразно оставить размер кластера 4 КБ, чтобы уменьшить потери свободного места.
• RAID-массивы под большие файлы резервных копий, образы и базы данных – нередко используют размер кластера 64 КБ, согласованный с параметрами RAID и рекомендациями производителя контроллера.
• Если вы не уверены в выборе – не меняйте размер кластера, используйте значение по умолчанию, которое предлагает Windows при форматировании.

Таблица: размер кластера и типовые сценарии использования

Алгоритм выбора размера кластера

1. Определите основную задачу диска: системный (с ОС и программами), диск под мультимедиа, диск/массив под бэкапы, флешка для переноса данных и т.п.
2. Оцените типичные размеры файлов: преобладают ли мелкие (< 1 МБ) или в основном крупные (> 100 МБ).
3. Если диск системный, с установленной Windows и программами, – оставьте стандартный размер кластера (как правило, 4 КБ, NTFS).
4. Если диск используется почти только для больших файлов (видео, образы, бэкапы) – можно рассмотреть увеличение размера кластера до 16–64 КБ.
5. Для внешних дисков и флешек смотрите, какие файлы вы будете переносить чаще всего: много мелких – 4 КБ, в основном большие – 16–32 КБ.
6. Если вы не уверены или не хотите углубляться в тонкости – оставьте значение по умолчанию, предлагаемое ОС при форматировании.

Общие советы

Вкратце, чем меньшего размера файлы будут храниться на диске, тем меньше нужно задавать размер кластера. Благодаря этому, вы сможете немного снизить потери места на диске при хранении большого числа мелких файлов. 

Соответственно, если у вас много крупных файлов (видео, lossless музыка, образы и прочее), можете задать больший размер кластера. Таким образом, пространство диска будет использоваться более экономно по отношению к служебной информации файловой системы. 

При чтении / записи больших файлов производительность может немного увеличиться, при этом при большом количестве мелких файлов вырастут потери свободного места. 

Много мелких файлов

Если на диске планируется хранить большое количество мелких файлов (документы, проекты, исходники, небольшие изображения):

• используйте размер кластера поменьше (обычно стандартные 4 КБ);
• это уменьшит «потери» пространства, когда каждый файл занимает хотя бы один кластер, даже если сам по себе он меньше;
• уменьшение кластера ниже стандартного значения (там, где это вообще возможно) редко оправдано и может повлиять на производительность.

Большие файлы (видео, архивы, образы)

Если у вас много крупных файлов (фильмы, сериалы, большие архивы, образы дисков):

• можно рассматривать увеличенный размер кластера – 16, 32 или 64 КБ;
• пространство диска при этом используется более рационально с точки зрения служебной информации, а последовательное чтение и запись крупных файлов может быть немного эффективнее;
• важно учитывать, что такой диск лучше не использовать под большое количество мелких файлов и программы.

Системный диск с Windows

• Для форматирования загрузочного (системного) диска Windows используйте стандартные настройки файловой системы.
• Для системного и основного рабочего диска в Windows оптимально оставить стандартный размер кластера (как правило, 4 КБ) и файловую систему NTFS.
• Менять размер кластера на системном диске имеет смысл только при специфических задачах и с пониманием последствий.

Внешние диски и флешки

• Для USB-флешек, SD-карт с фото, музыкой и документами можно использовать кластеры большего размера, чем стандартный, если подавляющее большинство файлов – крупные.
• Для внешних накопителей, которые используются и с Windows, и с другими устройствами (телевизоры, медиаплееры), часто используют файловые системы FAT32 или exFAT. При этом размер кластера также подбирается под тип файлов: мелкие – меньше кластер, крупные – больше.
• Для флешек, где много мелких файлов (архивы документов, проекты, код), логичнее оставить 4 КБ, чтобы не тратить место впустую.

RAID-массивы и специализированные задачи

• При использовании RAID-массивов и логических дисков для задач, связанных с большими файлами (бэкапы, образы, базы данных), часто выбирают крупный размер кластера, например 64 КБ. 
• Настройки размера кластера желательно согласовать с параметрами RAID (размер полосы/stripe size) и рекомендациями производителя контроллера или системы хранения.

Особенности для HDD и SSD

• Для классических HDD, используемых как системные или универсальные диски, подойдет стандартный размер кластера 4 КБ, предлагаемый Windows. 
• Для SSD-диска, как правило, нет смысла изменять размер кластера: в большинстве случаев по умолчанию используется 4 КБ, и этого достаточно для высокой производительности.
• Производительность SSD и без того высока, а изменение размера кластера без четкого понимания задачи может только усложнить обслуживание и не дать заметного выигрыша.
• Современные SSD и HDD используют 4K-сектора и механизмы выравнивания (alignment); при стандартном форматировании Windows корректно выравнивает разделы, поэтому дополнительные «ручные» настройки кластера обычно не требуются.
• Для объемных дисков с мультимедиа-данными (кино, аудио), на которых почти нет мелких файлов, можно задать размер кластера чуть больше стандартного, чтобы снизить накладные расходы файловой системы. Однако учтите, что неоптимальное распределение кластеров приведет к нерациональному использованию дискового пространства, если на таком диске начнут храниться и мелкие файлы. 

Подводные камни. Специализированный софт и системные утилиты (сканирование диска, дефрагментация) могут испытывать затруднения при использовании нестандартных размеров кластера – учитывайте это. 

Кроме того, некоторые программы резервного копирования, проверки диска и старые утилиты могут работать медленнее или некорректно с нестандартными значениями. Важно помнить, что изменение размера кластера на уже существующем разделе в большинстве случаев требует форматирования, а значит – предварительного резервного копирования всех важных данных.

Как узнать размер кластера на диске

Инструкция актуальна для современных версий Windows. 

1. Откройте консоль через Пуск > cmd (введите команду в поиск).
2. Запустите консоль от имени администратора. Для этого в контекстном меню используйте пункт “Запуск от имени администратора”.
   
3. В командной строке введите:

fsutil fsinfo ntfsinfo C:

где C – буква диска, для которого нужно получить данные.  В выводе команды найдите строку Bytes Per Cluster – это и есть размер кластера файловой системы.

Альтернативный способ – через «Управление дисками» и свойства тома, либо с помощью сторонних утилит, однако команда fsutil дает самый наглядный результат по NTFS.