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Alignment von Partitionen auf Festplatten prüfen

Erstellt von solip am Freitag 13. Oktober 2017

Mit den kommenden Festplatten und SSDs mit 4 KByte Blockgröße (Sektoren) wird das Thema Alignment der Partitionen noch ein mal wichtiger.

Eine Partition, deren Anfang auf einem Block liegt, der nicht durch die physikalische Sektorgröße des Laufwerks restlos teilbar ist, ist nicht korrekt ausgerichtet (misaligned). Die Folge sind gerade bei der Emulation von 512 Byte Blockgrößen (512e) erhebliche Einbussen bei der Performance (vor allem bei Festplatten) und eine herabgesetzte Lebensdauer durch mehr Schreibaufwand (vor allem bei SSDs).

Ab Windows Vista mit SP1 und Windows 7 gestaltet Windows die selbst angelegten Partitionen mit einem korrekten 4k/512e Alignment. Probleme gibt es daher meist mit älteren Partitionen oder solchen, die mit anderen Systemen erstellt wurden. Beispielsweise ganz klassisch noch von Windows XP auf einem MBR-Datenträger mit dem lange Zeit üblichen Beginn bei Sektor 63.

Wie kann ich feststellen ob ein Laufwerk 4k Blockgröße benutzt?

Mittels der Eingabeaufforderung (Admin erforderlich) und folgendem Befehl:

– fsutil fsinfo ntfsinfo c:

Die Zeilen, die uns hier interessieren, sind:

– Logische Blockgröße: Bytes Per Sector: 512
– Physikalische Blockgröße: Bytes Per Physical Sector: 512

Es handelt sich hier also um ein Laufwerk mit 512 Byte Blockgröße, sowohl physikalisch als auch logisch. Anders verhält es sich wenn die logische Blockgröße 512 beträgt aber die physikalische Blockgröße 4096 – dann handelt es sich um ein Advanced Format Laufwerk, das intern 4k verwendet aber nach außen hin 512 Byte Blockgröße emuliert – da ist das richtige Alignment wichtig, denn pro physikalischen Block werden 8 logische Blöcke verwendet.

Wie kann man selber das Alignment überprüfen?

Am einfachsten geht es über die Befehlszeile (kein Administrator erforderlich) mit dem Befehl:

– wmic partition get blocksize, startingoffset, name, index

Die Ausgabe zeigt uns die Blockgrößen und die StartingOffsets einer oder mehrerer Partitionen auf allen angeschlossenen Datenträgern.

Das StartingOffset dividieren wir durch die Blockgröße und das Ergebnis dann noch mal durch 8 – ist das ohne Rest möglich, dann stimmt die Ausrichtung.

Eine andere Möglichkeit ist dieser SSD-Benchmark: AS SSD Benchmark
Er zeigt praktischerweise oben links im Hauptfenster an ob das Alignment in Ordnung ist (grün) oder nicht (rot).

Einbussen bei der Performance bei 4k/512e Datenträgern trotz korrektem Aligment

In der Praxis reicht es zumeist das Alignment richtig zu setzen und es gibt keine Probleme. Aber die Blockgrößen von Datenträgern sind historisch sehr tief verwurzelte Dinge, die nicht so einfach zu beheben sind. Es gibt viel Software die Probleme mit 4k-Datenträgern hat weil sie nicht in 4k-Sektoren denkt und schreibt. Als Beispiele seien hier genannt:

– Datenträger die von virtuellen Maschinen benutzt werden
– Truecrypt/Veracrypt: 4k keine Funktion, 512e nur mit großen Performance-Problemen

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