Cluster (Datenträger)

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Ein Cluster ist eine logische Zusammenfassung von Sektoren eines Datenträgers.

„Cluster“ bzw. „Zuordnungseinheit“ ist ein Terminus im Windows-Sprachgebrauch, bei anderen Betriebssystemen ist der Terminus „Block“ gebräuchlich. Beide Begriffe sind synonym zu verwenden. Bei Verwendung des Terminus „Block“ ist allerdings zwischen den Datenblöcken des Datenträgers und den Blöcken des Dateisystems (= Cluster) klar zu unterscheiden.

Das Dateisystem kann im Allgemeinen nur vollständige Cluster adressieren, es ist ohne Hilfe spezieller Programme nicht möglich, einzelne Sektoren oder gar einzelne Bytes innerhalb eines Clusters zu adressieren. Daher belegen Dateien auf einem Datenträger immer eine ganzzahlige Menge von Clustern. Je größer diese Cluster sind, desto weniger Verwaltungsaufwand muss für große Dateien aufgewendet werden und desto geringer wird die externe Fragmentierung einer Datei. Da aber bei jeder Datei (an deren Ende) im Mittel ein halber Cluster nicht verwendet (verschwendet) wird (interne Fragmentierung), sind größere Cluster im Hinblick auf die rationelle Ausnutzung des Speicherplatzes eines Datenträgers nachteilig, insbesondere bei der Speicherung einer großen Zahl kleiner Dateien.

Die maximal mögliche Anzahl von Clustern auf einem Datenträger variiert je nach Dateisystem. FAT16 erlaubt lediglich 65.524 (216-12) Cluster, FAT32 unterstützt dagegen bis zu 228 (268.435.456), NTFS sogar 264 Cluster.

Aus der maximalen Anzahl von Clustern und der gewählten Clustergröße – typischerweise zwischen 512 und 32.768 Byte – ergibt sich die maximale Größe eines Dateisystems. Bei einer Clustergröße von nur 512 Byte kann ein FAT32-Dateisystem beispielsweise bis zu 128 Gibibyte (ca. 137 Gigabyte) (228 · 512 Byte) umfassen, werden größere Cluster benutzt, so ergibt sich ein entsprechend größeres Limit des Dateisystems.

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