Что такое выравнивание разделов и как выровнять разделы

Из этой статьи вы узнаете о выравнивании разделов и о том, как это сделать.

Введение

Под «выравниванием разделов» мы подразумеваем правильное выравнивание разделов по границам физического сектора устройства хранения данных (например, жесткого диска, твердотельного накопителя, тома RAID). Правильное выравнивание разделов обеспечивает оптимальную производительность доступа к данным. Неправильное выравнивание разделов может привести к снижению производительности, особенно для твердотельных накопителей (с размером внутренней страницы, например, 4096 или 8192 байт), для жестких дисков с секторами по 4 КБ (4096 байт) и для томов RAID.

Общая информация

Когда операционные системы устанавливаются с помощью Robot или с помощью установочного образа в Rescue System, выравнивание автоматически становится правильным.

Для автоматической установки через удаленную консоль (консоль KVM) или через VNC (например, CentOS 6.X) необходимо настроить выравнивание вручную. Приблизительно, чем более свежая операционная система, которую вы хотите установить, тем выше вероятность того, что программа установки правильно выровняет разделы. Проверить выравнивание можно с помощью следующей команды:

sfdisk -uS -l
fdisk -u -l /dev/sdX

Загрузочный сектор каждого раздела должен делиться как минимум на 8 (8*512 байт = 4 КБ), а в идеале — на 2048 (2048*512 байт = 1 МБ).

Справочная информация: разделение

Типичные накопители работают с размером физического сектора 512 байт. Первый раздел начинается в последнем секторе первой дорожки с адресом (логического) блока 63. Размер такого (логического) сектора также составляет 512 байт. Поскольку логические и физические сектора имеют одинаковый размер, проблем не возникает. Новые диски в расширенном формате работают с размером физического сектора 4096 байт. (4 КБ). Однако внешне они эмулируют размер сектора 512 байт (Advanced Format 512e). SSD-накопители также работают с размером страницы 4 КБ или 8 КБ. Использование «классического» разделения, которое начинается с адреса LBA 63, больше не рекомендуется для этих новых дисков или твердотельных накопителей.

Современные файловые системы, такие как ext4 или ntfs, используют размер блока 4 КБ. Блоки файловой системы размером 4 КБ не помещаются непосредственно в сектора 4 КБ жесткого диска или страницы SSD размером 4 КБ/8 КБ. При записи одного блока файловой системы размером 4 КБ необходимо изменить два сектора или страницы по 4 КБ. Это еще больше усложняется необходимостью сохранять соответствующие блоки по 512 байт, что приводит к Чтение/Изменение/Запись. Это приводит к значительному снижению производительности.[/vc_column_text]

Линукс

fdisk (более старые версии)

Для более старых версий fdisk вы можете выполнить выравнивание вручную, используя параметры -S и -H. Существуют различные варианты для определенных цифр Количества секторов на дорожку  (S) и Количества головок (H). При использовании -S 32 -H 64 разделы выравниваются по 1 МБ (32 сектора на дорожку * 64 заголовка * 512 байт = 1 048 576 байт = 1 МБ). При настройке первого раздела вы начинаете со второго цилиндра. Неиспользование специальных параметров приводит к несовпадению с fdisk.

fdisk в системе восстановления

Версия fdisk, содержащаяся в аварийной системе, использует выравнивание по 1 МБ, пока режим совместимости с DOS отключен.
Для более новых версий fdisk рекомендуется:
<ул>

• используйте fdisk из util-linux-ng >= 2.17.2
• обращайте внимание на предупреждения fdisk
• отключить режим совместимости с DOS (опция -c)
• использовать сектора в качестве единиц отображения (опция -u)
• используйте +size{M,G}, чтобы показать конец раздела.

Пример неправильного выравнивания

В следующем примере показано неправильное выравнивание после установки CentOS 5.6 через VNC:

[root@static ~]# fdisk -v
fdisk (util-linux 2.13-pre7)
[root@static ~]# fdisk -u /dev/hda

Число цилиндров для этого диска установлено 10443.
В этом нет ничего страшного, но это больше 1024,
и в определенных настройках может вызвать проблемы с:
1) программное обеспечение, которое запускается во время загрузки (например, старые версии LILO)
2) загрузка и разметка программного обеспечения из других ОС
    (например, DOS FDISK, OS/2 FDISK)

Команда (m для помощи): p

Диск /dev/hda: 85,8 ГБ, 85899345920 байт.
255 головок, 63 сектора/дорожка, 10443 цилиндра, всего 167772160 секторов.
Единицы = сектора 1 * 512 = 512 байт.

    Система идентификатора блоков начала загрузки устройства
/dev/hda1 * 63 208844 104391 83 Linux
/dev/hda2 208845 167766794 83778975 8e Linux LVM

Пример правильного выравнивания

root@rescue ~ # fdisk -c -u /dev/sda

Команда (m для помощи): p

Диск /dev/sda: 1500,3 ГБ, 1500301910016 байт.
255 головок, 63 сектора/дорожка, 182401 цилиндр, всего 2930277168 секторов.
Единицы = сектора 1 * 512 = 512 байт.
Размер сектора (логический/физический): 512 байт/4096 байт.
Размер ввода-вывода (минимальный/оптимальный): 4096 байт/4096 байт
Идентификатор диска: 0x0004dc67.

    Система идентификатора блоков начала загрузки устройства
/dev/sda1 2048 4196351 2097152 fd Автоопределение рейда Linux
/dev/sda2 4196352 5244927 524288 fd Автоопределение рейда Linux
/dev/sda3 5244928 1465149167 729952120 fd Автоопределение рейда Linux

LVM и программный RAID

Хотя и здесь необходимо обратить внимание на правильное выравнивание, в этом нет явной необходимости, поскольку используются блоки размером не менее 64 КБ. Более новые версии включают исправления, которые выполняют дополнительное выравнивание на границах 1 МБ.

Окна

Все версии Windows, начиная с Windows Vista, автоматически выполняют выравнивание по границам 1 МБ на всех устройствах хранения данных объемом более 4 ГБ. Более старые версии, такие как Windows XP, требуют выравнивания вручную.