Ubuntu 的硬碟需要重整嗎 ?

「Linux 的檔案系統不用重整 ? 那只是都市叢林裡的神話 !」... 這 ... 這是阿舍借用某日本電影的台詞來改的，純屬博君一笑，而關於 Linux 所使用的 ext2、ext3 和 ext4 檔案系統是否需要重整 (Defragmentation) 的這個議題，在網路上，正、反二派都有說法，也都有舉證，但是，就阿舍查到的資料量來說，支持不用重整這個論點的人比較多，而且，有一堆的證舉來說明，相對的，支持要重整的聲音就弱了些，不過，聲音小不見得就是錯的哩 !

Credit DataBank

依照阿舍仔細的研讀後的結論是，ext2、ext3 和 ext4 等的檔案系統是有可能有需要重整的，但是，相對於 Windows 使用的 NTFS 和 FAT 檔案系統所需要的重整的機會來說，Linux 的檔案系統需要重整的機會，可能不及它的 1/100 之一哩 ! 雖然真的很少，但是，並不表示就不需要哩 !

ext2、ext3 和 ext4 檔案系統在設計上，就有考量到要減少同一個檔案的資料分散儲存(Fragmentation)的機會，尤其是 EX3 和 EX4 檔案系統會在無法將同一個檔案放連續的區塊(Block)的時候，會聰明的找一個比較近的區塊來放，這樣，硬碟的磁頭在讀取這個檔案的時候，就不用跑太遠，所以，在讀取速度上，就會和放在同一個區塊的時候差不多，因此，就算分散了，也不太需要重整的樣子哩 !

另外，ext3 和 ext4 檔案系統也有考量到檔案會變大而造成資料無法存在一起，所以，ext3 和 ext４ 檔案系統會在檔案儲存的位置的後端保留一些空間，因此，就算檔案變大，也不用因為新增的資料沒地方放而被分散到其它的儲存位置，進行產生檔案資料分散的情況，就會造成檔案讀寫效能的低弱哩 !

除了就近儲存和預留空間之外，ext3 和 ext4 檔案系統還有提供延遲分配 (Delayed allocation) 的機制，就是檔案是到真了正要儲存到磁碟的時候，才會計算檔案所需的儲存空間並分配所使用的位置，不過，詳細運作方式遠比阿舍說的複雜，但是，概念大概是上述的意思哩 ! 不然，就開始講程式了，可是，阿舍的功力就不行了哩 !

所以，ext3 和 ext4 檔案系統是不太有機會讓硬碟出現太高的檔案不連續的比例的，不過，就阿舍看到的這篇文的實驗和這篇 Paper 的內容，都十分明確的指出，在某些組合情況下，還是會讓 ext3 和 ext4 等檔案系統的上述機制無法有效降低檔案不連續的比例的，因此，阿舍的結論才會是，ext2、ext3 和 ext4 等的檔案系統是有可能有需要重整的，是會產生檔案儲存位置不連續比例高的情形的哩 !

但是，在實務上，是也不用太擔心 Linux 要重整這件事，因為，ext3 和 ext4 檔案系統的減少不連續儲存機制可以解決到絕大部份的情況，除非你讓軟體跳過 ext3 和 ext4 檔案系統的控制來存取硬碟資料，或是，剛好挑戰了 ext3 和 ext4 檔案系統防範功能的極限，否則，就不用太擔心了，如果，不放心，可以用下面的指令來查看看。( /dev/sda6 請換成你的裝置名稱)

sudo fsck -nvf /dev/sda6　

執行後，可以找到類似下面的這二行訊息，後面的百分比數字，就是檔案和資料夾不連續儲存的比例，阿舍自己的，連 1% 都不到哩 ! (  要提醒的是，fsck 指令請小心使用，請注意並確認後，再回應出現的訊息，如果不小心，是會變動到檔案系統的哩 ! )

1193 non-contiguous files (0.2%)
776 non-contiguous directories (0.1%)

另外，如果想要查所使用的 Ubuntu 是用那一種檔案系統的話，請用下面的這一行指令，一樣的，請把 /dev/sda6 換成你的裝置名稱。

sudo file -s /dev/sda6

如果真的遇到不連續儲存的比例很高時，那要怎麼辦呢 ? 請參考這篇文囉 !
參考資料：
http://en.wikipedia.org/wiki/Ext4
http://en.wikipedia.org/wiki/Ext3#Defragmentation
http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=1434502
https://apps.ubuntu.com/cat/applications/hdd-ranger/
http://ols.fedoraproject.org/OLS/Reprints-2007/sato-Reprint.pdf
http://ols.fedoraproject.org/OLS/Reprints-2008/kumar-reprint.pdf
http://polishlinux.org/apps/cli/defragmentation-of-linux-filesystems/
http://www.webupd8.org/2010/03/install-defrag-defragmentation.html
http://askubuntu.com/questions/1090/why-is-defragmentation-unnecessary
http://www.howtogeek.com/115229/htg-explains-why-linux-doesnt-need-defragmenting/
http://askville.amazon.com/defrag-tune-Ubuntu-machine/AnswerViewer.do?requestId=8437568
http://david50.pixnet.net/blog/post/26065780-%5B%E7%AD%86%E8%A8%98%5Dubuntu-defragmenter-%EF%BC%8D-shake
http://www.ubuntu-tw.org/modules/newbb/viewtopic.php?topic_id=9312&viewmode=compact&order=DESC&type=&mode=0&start=0

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