sexta-feira, 8 de junho de 2012

Tamanho ideal para os Clusters no NTFS

NTFS – New Technology File System ou Sistema de arquivos com novas tecnologias, este sistema foi criado em 1993 para ser usado no Windows NT – http://en.wikipedia.org/wiki/NTFS

Este termo “NTFS” se refere ao sistema de arquivos que é utilizado para instalar os seguintes sistemas operacionais Windows:
NT, 2000, XP, 2003, 2008, Vista, W7 (Seven) e W8 (todos lançado pela Microsoft) – e versões posteriores do Windows também. Já o Windows 95, 98Pe (primeira edição), 98Se (segunda edição) e Me (Millennium edition) só aceitam serem instalados em sistema de arquivos FAT (File Allocation Table – Tabela para alocação de arquivos).
Para instalar um sistema operacional como o Windows W7, por exemplo, deve-se – primeiramente – criar a tabela de partição (NTFS) numa área de 64 KB dentro da área do MBR (veja link abaixo), em seguida, será preciso formatar esta área de 64 KB para que o boot (arquivos de boot) desse sistema operacional que será instalado e ser registrado numa pequena área no HD conhecida por MBR (Master Boot Record –  http://pt.wikipedia.org/wiki/Master_Boot_Record ).



Esta área do MBR é de 512 Bytes apenas e fica localizada no início do HD, no Cilindro 0; na Trilha 0; na Cabeça 0; e no Setor 1, sendo por meio desta área que o sistema operacional é inicializado (boot), como bem mostra esta imagem acima.
Em seguida, deve-se criar a tabela de formatação (NTFS) para que o sistema operacional (Windows) possa gravar seus respectivos arquivos de sistema e os usuários possam gravar seus dados no HD todo, menos na área de boot (MBR) e na área de 8/100MB (XP/Vt,W7,W8), áreas estas que ficam reservadas e ocultadas.

Teste:
Para comprovar o que foi escrito acima, quando o XP dá erro e não carrega e vemos na tela do monitor mensagens pedindo para que se insira o CD de instalação do XP na unidade e digitar “R” (Recuperação). Isto que dizer que o sistema de boot (arquivos para o boot) dele está normal, porém, o sistema em si (arquivos que formam o kernel ou núcleo do mesmo) está corrompido, e basta somente um arquivo de sistema para que o XP – ou o W7/8 – deixe de ser carregado normalmente.

MBR (Master Boot Record)
Este termo se refere ao primeiro setor (com tamanho de 512 bytes ou 4096 bits, veja a imagem acima) do disco rígido, onde ficam gravadas as informações referentes a inicialização do sistema operacional instalado – Windows XP, por exemplo.
Como este setor é muito pequeno (apenas 512 byte), se você instalar o 98SE, por exemplo, e em seguida instalar o ME, as informações de boot do 98SE serão apagadas, ficando somente as do ME. Agora, se você instalar o Linux, NT, 2K, XP ou 2K3, as informações de boot do 98SE não serão apagadas, isto porque esses sistemas operacionais instalam um gerenciador de boot (para gerenciar as informações de boot) não na área do MBR, e  sim, numa pequena partição (partição de boot) de 8 MB.
Se por acaso no seu HD estiver instalado o Windows XP na partição C:, por exemplo, e você instalar o Windows 98SE na partição D: (ou E:, por exemplo), você só conseguirá carregar o 98SE. Ou seja, o XP não será visto no menu de boot como antes. Para resolver este pequeno problema basta editar o arquivo boot.ini gravado na unidade C:, inserindo um valor (30, por exemplo – trinta segundos) no campo com este nome: timeout=30.
Desta forma, todas as vezes que se liga ou se reseta a máquina e o programa BIOS (Basic Input/Output System ou Sistema básico de entrada/saída) é executado na memória pelo processador, o BIOS procura pelo HD, ou mais precisamente, pelo “Setor 1 existente no disco. E caso o BIOS detecte o disco (leitura das informações escritas na memória ROM do disco, referentes às características do mesmo), mas caso não encontre o “Setor 1” (disco não particionado ou com problema neste setor), não será possível inicializar o sistemas operacional pelo disco, ficando a mesma exibindo na tela o programa BIOS.
Nos sistemas operacionais MS-DOS/Windows (menos as versões do Windows 3x, que não eram sistemas operacionais, mas ambientes gráficos rodando no MS-DOS), quando se executa o utilitário *Fdisk (format disk) e utiliza-se a sua opção criar uma partição. Com isto, grava-se na “Trilha 0, “Cilindro 0, “Cabeça 0 e  “Setor 1 (área do MBR), um pequeno programa inicializador do respectivo sistema operacional, o Windows XP, por exemplo.
Em seguida, será criada a partição (uma única partição, por exemplo, ocupando o HD todo), onde será instalado o respectivo sistema operacional.
A área do “MBR” é composta pelas seguintes estruturas denominadas de:
EMBR (Extented Master Boot Record – Registro Mestre para o boot no modo extendido);
MPT (Master Partition Table - Tabela de partição mestre)
MBC (Master Boot Code - Código de boot mestre)
VBR (Volume Boot Record - Volume de boot mestre)
Quando se coloca um nome extenso para o volume, digamos, por exemplo, um nome com mais de oito letras, e ao excluir uma partição com um nome com mais de oito letras, como por exemplo: “Disco C Marcos (14 caracteres)”, o utilitário fdisk pedirá para os usuários digitar o respectivo “nome” de volume.
Ocorre que o sistema DOS só reconhece nomes com até “oito” caracteres, neste caso, todo o restante dos caracteres (6) será convertido para símbolos estranhos, impossibilitando excluir o volume para poder criar outro (nova partição). Para resolver estas situações incômodas, bastas digitar no prompt do DOS o comando fdisk/mbr (Enter). Com o comando “fdisk/mbr” pode-se também limpar resíduos de arquivos de gerenciadores de boot (do LILO ou GRUB) que o Linux instala na área do MBR.

Sistema de arquivos FAT x NTFS
Quando se instala dois sistemas operacionais num mesmo HD, o Windows 98Se usando sistema de arquivos FAT32 (File Allocation Table ou Tabela para alocação de arquivos de 32 bits) e XP, este usando sistema de arquivos NTFS, a partir do XP enxergamos os dados gravados na partição FAT32 do 98Se normalmente, porém, a partir do 98Se não enxergamos os dados gravados na partição NTFS do XP. Neste caso, não será possível gravar ou copiar dados no XP à partir da partição do Windows 98Se.
Quando do lançamento do Windows XP em 2001 – também nos anos de 2002 e 2003 – muitos técnicos (e muito usuários não técnicos também) não formatavam o HD rodando Win98Se para instalar o XP. E sim, atualizavam o Win98Se para o XP á partir do 98Se já instalado e devidamente configurado, aproveitando-se desta forma a partição FAT32 bits do Windows 98Se e todos os programas já instalados no respectivo HD – era uma grande economia de tempo.
Esses técnicos e usuários diziam que o Windows XP ficava mais rápido com esta atualização, já que o XP não alterava nada no HD onde o 98Se estava instalado, apenas atualizava a pasta Windows, o Registro do mesmo e os respectivos drivers – a pasta Arquivos de programas e outras não eram alteradas.

Convertendo FAT para NTFS
Porém, já a partir de 2004 muitos técnicos espertos faziam a conversão da partição FAT32 bits para NTFS depois da atualização do 98Se para XP devidamente concluída. Para aqueles que pretenderem fazer esta conversão basta acessar o “Prompt de comando” e digitar esta linha de comando: convert c:/fs:ntfs  (Enter).


Observar pela figura acima que a conversão não poderá ser feita com os arquivos do sistema (códigos fontes do núcleo do Windows XP) sendo executados na memória RAM, entretanto, a conversão será feita na próxima reinicialização do sistema. Para se evitar surpresas no decorrer da conversão é aconselhável desligar a máquina por alguns minutos – três minutos aproximadamente – e ligá-la novamente antes da conversão de FAT32 bits para NTFS.

As vantagens do NTFS
As vantagens apresentadas pelo sistema de arquivo NTFS – principalmente a partir da versão 5 do NTFS – são muito superiores as do sistema FAT32 bits (inclusive ao exFAT, sucessor do FAT32 bits para formatação de dispositivos externos), principalmente nas versões do Windows Vista, 2008 Server, W7 e W8, sendo que uma dessas vantagens é o suporte à HDs com grande capacidade de armazenamento de dados. Ou seja, HDs com capacidades até 16 TB (Tera Bytes) ou 17.592.186.044.416 Bytes.

O MFT (Master Files Table
 A partir do lançamento do Vista (este sistema operacional foi um fiasco para a Microsoft, assim como o Millenium Edition ou Me), e posteriormente, com o lançamento do Windows Sevem (ou W7) – e com o W8 saindo do forno – essas versões do Windows NÃO mais suportam o recurso MFT (Master Files Table - Tabela mestre para arquivos do Windows).
E devido a isto, não podemos atualizar um computador rodando XP para o Vista, W7 ou W8, como podemos fazer até hoje em PCs rodando W98Se (ou Me) para XP sem a necessidade de reformatar o HD e reinstalar todos os programas que já estavam instalados.
Aqui, este termo (MFT) se refere a estrutura onde ficam gravados os arquivos com códigos referentes a uma “partição” do tipo “Primary” (Primária), isto quando se cria uma única partição “Primary”, seja ela no formato de arquivos FAT (File Allocation Table ou Tabela para alocação de arquivos), FAT16 bits, FAT32 bits ou exFAT (Extended File Allocation Table ou Tabela para alocação de arquivos no modo estendido, também conhecido por FAT64 bits –  http://pt.wikipedia.org/wiki/ExFAT ).
Ou então, “partições” primárias quando se cria mais de uma, sendo que “quatro” é número máximo de partições “primárias” (ou físicas) que podem ser criadas e registradas num mesmo disco. Só se pode criar três partições primárias, sendo que a quarta será denominada de partição entendida, e nesta, serão criadas as respectivas “unidades lógicas”. Somente uma partição primária pode ser ativada para inicializar o programa gerenciador de boot, mesmo tendo quatro partições primárias que, no caso dos sistemas Windows, é o Winboot.
Já no caso das distribuições Linux, como a Conectiva, Red Hat, Mandrake entre muitas outras, pode ser utilizado o gerenciador de boot Grub (onde se pode fazer configurações de boot), ou o Lilo (Linux Loader). Neste caso os usuários do Linux escolhem qual gerenciador instalar.

Afinal, qual o melhor tamanho para os Clusters
Quanto a possível pergunta: “Qual o melhor tamanho para os Clusters (grupos de setores) em Partições NTFS e para uso Geral?”. Este tamanho deve ser o mínimo de 2 KB (2048 bytes) e máximo de 8 KB (8 192 bytes), sendo que o tamanho padrão é de “4 KB” (4096 byte).
Detalhes:
Como as partições FAT16/32bits e NTFS para Windows (todos) só trabalham “Clusters” (grupos de áreas formados pelos setores físicos da mídia do HD) para gravar todos os dados nos respectivos HDs, sejam eles modelos *IDE/PATA ou IDE/SATA, e como os HDs só trabalham com esses “Setores” físicos com tamanho de 512 Bytes cada. Neste contexto, uma partição NTFS com o tamanho padrão dos clusters de 4 KB (4096 bytes), por exemplo, usará “8 setores” físicos do HD (8 x 512=); já com o tamanho de 2 KB usará 4 setores, e com o tamanho de 8 KB usará 16 setores de 512 bytes cada para formar um cluster.
Teoricamente, todo o desempenho do Windows – mesmo nas versões mais recentes do Windows, como o W7 e W8 – é mais lento, devido a todo o momento ele perder tempo em ficar montando grupos de cluters (de 4 KB, por exemplo, sendo necessários 8 setores de 512 KB cada), a partir dos setores físicos gravados na mídia do HD pelo fabricante do mesmo. Contudo, isto não ocorre com os HDs com tecnologia SSD (Solid State Drive), como prova basta acessar o link abaixo. Mais detalhes sobre a tecnologia SSD no final desta matéria ( http://www.youtube.com/watch?v=sx8C97ZXdHo ).

Protocolos para as interfaces dos HDs

*IDE
(Integrated Device Electronic). Este termo se refere à eletrônica do dispositivo (no caso a interface controladora – circuito eletrônico – para discos rígidos) que foi integrada nas placas-mãe não necessitando mais de instalar placas controladoras (conhecidas por IDPlus ou Multi-IO) para poder instalar discos rígidos no computador. As primeiras interfaces para discos rígidos eram encontradas nas placas de som.

PATA
(Parallel Attachment Technology Advanced). Este termo (também conhecido por UATA – de Ultra DMA) se refere a técnica (protocolo) de transferências de dados do HD (e outros dispositivos que utilizem os mesmos cabos de 40 ou 80 vias. Veja na figura abaixo um cabo de 80 vias elétricas e seus respectivos conectores, sendo que o conector de cor azul é para conectar o


cabo na interface da placa-mãe, que opera no modo paralelo. Ou seja, em grupos de 8 bits (1 byte)  por  segundo.  Já há um bom tempo que o protocolo (ou  bus)  PATA (Parallel  ATA)  está  sendo  substituído  pelo protocolo SATA (Serial  ATA). No protocolo SATA, as transferências de dados do HD (e outros dispositivos que utilizem o mesmo cabo de 7 vias, no caso as interfaces SATA) para a placa-mãe é no modo serial. Ou seja, as transferências ocorrem de bits em bits, por segundo. A grande vantagem do SATA é que as transferências podem ser feitas utilizando-se freqüências bem mais altas, em relação ao protocolo PATA.

SATA
(Serial Attachment Technology Advanced) Este termo se refere ao mais novo padrão de barramento de sinais para as transferências de dados interna e externamente (no modo serial, ou seja, bit-a-bit por segundo) para discos rígidos utilizando a tecnologia IDE. Enquanto o barramento PATA (Parallel ATA) utiliza cabos de 40 e 80 vias elétricas (16 vias para o transporte de dados nos dois modelos de cabos). O SATA (Serial ATA) utiliza um único cabo de 7 vias elétricas apenas, sendo que quatro vias (dois para cada direção) são para o tráfego de dados (veja na figura baixo este modelo de cabo). No SATA e no PATA também, o modo de transferências internas (da mídia do HD para a sua memória – buffer) é serial (modo de bit-a-bit). Já no modo de transferências externas, do buffer do HD para as interfaces IDE nas placas-mãe, o PATA opera no modo paralelo (byte-a-byte) a 133 MB/s, por exemplo – taxa máxima de transferências. Já o SATA opera no modo de transferências externas no modo serial de bit-a-bit a 1,2 Gbps (taxa mínima), do buffer do HD para o circuito host na placa-mãe. Outra grande vantagem do SATA é que ele opera com freqüências de clock muito mais alta que no IDE/PATA, sendo assim, transmite muito mais bits por segundo. Enquanto a versão mais rápida do IDE/PATA, a UDMA-6 (Ultra Direct Memory Access) opera com taxas de transmissão máxima de 133 MB/s (bus PCI 33 MHz/32 bits - 4 bytes).


A primeira versão do SATA (v.1) opera com taxas de transmissão de 1500 Mbps (150 MB/s), clock de 1,5 GHz e 8 bits - 1 byte). Já a v.2 opera com taxas de transmissão de 3000 Mbps (300 MB/s), 3,0 GHz e 8 bits; a v.3 opera com taxas de transmissão de 6000 Mbps, 3 GHz e 16 bits. Essa taxa de transferências de 300 MB/s é opcional e não padrão já definido (oficial) como o é o SATA I. Portanto, são os fabricantes de HD`s que decidem se usam ou não, isto enquanto não for padronizada oficialmente. Outra confusão que está sendo gerada, também relacionada com as taxas de transferências externas, se refere as transferências em “bits por segundo” (bps). Ou seja, divulga-se que o padrão SATA II transfere 3.0 Gbps (3 Giga bits por segundo). Na verdade, o protocolo SATA II opera com freqüência de clock de 3 GHz/s (3 Giga Hertz/segundo) x 1 bit=3 Gbps x 80% (transferência real)=2,4 Gbps ÷ 8 (8 bits para o byte)=300 MB/s. Aqui, os 20% são destinados para a codificação e correção dos dados que são transferidos em alta velocidade. O mesmo vale para o SATA I, ou seja, freqüência de clock de 1,5 GHz/s (1,5 Giga Hertz/segundo) x 1 bit=1,5 Gbps x 80% (transferência real)=1,2 Gbps ÷ 8 (8 bits para o byte)=150 MB/s (20% destinados para a codificação e correção). A tecnologia SATA é oriunda da tecnologia SCSI.

SSD
(Solid State Drive ou Unidade em estado sólido). Este termo se refere aos pequenos dispositivos (cartões de memória Flash) para o armazenamento de dados como os HD, por exemplo, mas que são muito resistentes a quedas. Comparativos entre “HDs IDE/SATA” e “HDs SSDs”, estes ganham em velocidade ( http://www.youtube.com/watch?v=sx8C97ZXdHo ) devido não utilizar a mecânica dos HDs IED/PATA/SATA – as escritas e leituras dos dados são feitas diretamente na memória. Porém, os HDs IDE/SATA ganham em espaço para muito mais armazenamento de dados e, principalmente, no preço que é muito mais baixo que os SSD, por isto, demorará muito mais tempo também para que os HDs IDE/SATA sejam definitivamente substituídos pelos HDs SSDs. Depois da tecnologia SSD amadurecida – como ocorreu com os HDs SCSI –, os HDs SSD contarão com a técnica Hot-plug (ou hotswap) integrada, ou seja, podem ser conectados e desconectados mesmo com o PC ligado.
Na verdade os HDs com tecnologia SSD usa memória do tipo flash NAND ( http://www.guiadohardware.net/tutoriais/memoria-flash/ ), usado nos SSDs para armazenar dados, dispensando, portanto, toda a mecânica usada nos HDs antigos e nos modernos também, como nos modelos SATA. Aliás, a tecnologia SSD não foi desenvolvida somente para HDs de desktops, Notebooks e Netbooks, e sim, para outras diversas finalidades. Como ocorre com toda tecnologia que nasce, no começo dispositivos que usam esta tecnologia são caros, e com a SSD não poderia ser diferente e, por enquanto, equipamentos com esta tecnologia integrada ainda estão bem caros.

SCSI
(Samall Computer System Interface) Este termo (que se pronuncia scâsi – ou scúsi) se refere a tecnologia usada em dispositivos para o armazenamento de dados, conhecida por SCSI. Discos rígidos SCSI, por exemplo, devido a sua mecânica e eletrônica ser bem mais avançada que os discos IDE, são mais rápidos (operam como 15 mil (ou mais) RPM), operam internamente de forma  mais  inteligente. Veja nesta figura abaixo modelos de “terminadores” (conectores terminadores de sinais que não estão sendo utilizados no momento) para dispositivos SCSI.



Os mais modernos suportam a técnica hotswap (troca a quente), ou seja, você pode retirar um disco SCSI e colocar outro no lugar com a máquina ligada. Outra grande vantagem do SCSI é que a sua controladora suporta até 15 dispositivos ligados em cascata.

Dicas:
Na verdade podemos atualizar o XP já instalado e rodando corretamente para W7, porém, deve-se salvar os dados importantes antes de se fazer esta atualização e, depois da atualização já terminada, instalar os respectivos programas no W7.
Esta atualização é muito útil no caso de não se conseguir dar o boot no PC (ou no Note/Netbook) com o DVD do W7 para instalá-lo, neste caso, instala-se primeiro o XP configurando-o para acesso a Internet. Em seguida, atualiza-se o XP para W7 sendo que o W7 – durante a sua instalação – buscará por atualizações disponíveis na Web, caso existam.
Também podemos atualizar o XP pelo Modo seguro, Modo seguro com rede, ou, pelo Modo seguro com prompt de comando, isto quando o sistema não carrega no Modo normal, mas, carrega num desses três Modos... No "Modo seguro com prompt de comando", deve-se teclar "Cfrl+Alt+Delete", selecionar Gerenciador de tarefas, no campo em branco digitar Explorer e clicar no botão OK para acessar a área de trabalho do Windows XP.

                                                                                                          Por: Jkbyte

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