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如果你是一个Linux用户，你可能会听说Linux的文件系统不需要碎片整理。你也可能会注意到Linux的发行版本也都没有磁盘碎片整理的功能。这是为什么呢？

要理解为什么Linux的文件系统不会想Windows的文件系统一样产生碎片，你首先要明白碎片到底是如何产生的，还有这两大操作系统的文件系统的工作方式到底有什么不同。

什么是磁盘碎片？

很多Windows的用户，甚至包括一些没有经验的用户，都相信定时整理文件系统中的碎片会让他们的电脑运行得更快。但他们都不知道这是为什么。

简单来说，一个硬盘驱动器里面包含了很多扇区，每一个扇区都可以存储一小块数据。对于文件，尤其是比较大的文件来说，他们必须要存储在很多不同的扇 区内。假设你的文件系统中有很多不同的文件，每一个文件都被存储在连续的扇区群中。然后，你对增加了其中某一个文件的大小。文件系统首先会尝试对该文件新 增加的部分存储在紧挨着原来的扇区群的某个扇区中。但是如果当中没有足够的连续扇区，这个文件就必须要被分解成多个小块，这些操作对于你来说都是可见的。 当你的硬盘读取这些文件的时候，他的磁头必须在不同的物理位置间跳转以读取连续的扇区群，这会降低它的速度。

碎片整理就是一个通过逐位（位是文件在磁盘中存储的最小单位）移动文件来减少碎片的精密的过程，以此来确保每一个文件在硬盘中都是连续存储的。

当然，对于固态硬盘来说这又有点不一样，固态硬盘不需要移动文件也不需要碎片整理。因为对一个SSD（固态硬盘）做碎片整理会减少它的寿命。而且，在最新版本的Windows系统中，你也不再需要为碎片整理担心，因为Windows会自动帮你完成。

Windows的文件系统如何工作

从前微软使用的FAT文件系统——最后一次作为默认系统被看到是在Windows 98和ME，尽管这个系统还在USB驱动器中使用——并不能够很好地排列文件。当你在FAT文件系统中保存文件时，它会尽可能地将文件排列在磁盘的首部。 当你存放下一个文件时，它会将这个文件直接存放在第一个文件的后面，以此类推。所以当文件变大，永远都会有碎片产生，因为文件的旁边已经没有空间来存放增 加的部分。

微软在Windows XP和2000中使用的较新的NTFS文件系统就尝试变得更聪明一点。这个文件系统会在文件周围放置更多名为”缓冲区“的自由空间，但是，任何一个Windows用户都会告诉你，NTFS文件系统总有一天也会产生碎片的。

因为文件系统这样的表现，他们需要碎片整理来保持性能。微软只能在最新版的Windows系统中通过在后台自动运行碎片整理程序来减轻这个问题。

Linux的文件系统如何工作

Linux的ext2，ext3，ext4文件系统——ext4是Ubuntu和目前大多发行版所采用的文件系统——会以一种更加智能的方式来放置 文件。Linux的文件系统会将文件分散在整个磁盘，在文件之间留有大量的自由空间，而不是像Windows那样将文件一个接一个的放置。当一个文件被编 辑了并且变大了，一般都会有足够的自由空间来保存文件。如果碎片真的产生了，文件系统就会尝试在日常使用中将文件移动来减少碎片，所以不需要专门的碎片整 理程序。

因为这样的工作方式，你可能会在你的文件系统塞满之后看到碎片。如果文件系统95%（甚至80%）的空间被占用了，你就会开始看到一些碎片。然而，这样的文件系统本来就是设计来在普通使用中减少碎片的。

如果你真的在Linux上出现了碎片的烦恼，你可能就需要一个更大的硬盘了。如果你真的需要对一个文件系统做碎片整理，最简单的可能也是最可靠的方法就是将所有文件拷贝出来，然后清空原来的分区，再将文件拷贝回去。文件系统就会在你拷贝回去的过程中智能地将文件放置好。

你可以使用fsck命令来检测一下一个Linux文件系统的碎片化程度，只需要在输出中查看非连续i节点个数（non-contiguous inodes）就可以了。

原文链接： Chris Hoffman 翻译： 极客范 - 只爱看海
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