问题描述

我们将学习分区对齐的概念，这并非是遇到相关问题，而是接触到该概念，需要作为知识储备；

该笔记将记录：我们将了解分区对齐相关的部分内容，以及相关问题的解决办法；

解决方案

在 Wikipedia/Partition alignment 中，有针对分区对齐的很多解释。我们这里仅做部分记录，目的是理解分区对齐的概念（错误再所难免，但我们将仅能量避免错误）；

对齐的基本概念

数据是以文件的方式保存在设备上，而文件系统则是放在 SSD 的保存单元上。当没有分区对齐时，就算访问一个小文件，此时小文件的位置在 SSD 上会生成跨区的情况，就会动到 SSD 上的很多个 Block， 动到多个 Block 最大的坏处，最明显的就是访问时的速度会有很大的差别；

所示如图，针对 Cluster（红色）的访问，底层需要访问两个 Block 单元。而在更底层中，访问这两个 Block 则需要访问三个 Chunk 单元：

所示如图，当对齐后，访问 Cluster 仅需要访问一个 Chunk 单元：

分区不齐的成因

HDD 基本保存单位是扇区（Sector，512-BYTE），但读写及逻辑单位称为簇（Cluster） 。一个 Cluster 包括一个以上的扇区，如 NTFS 格式化时默认为 8 个扇区，即 4096-BYTE 即 4K。而 SSD 的物理基本读写单位称为 Page，大小为 4KB；

Windows XP 文件系统虽然不以扇区为访问配置单位，但分区时却会用扇区（0.5K）为最小单位来赋予分区开始的地址，SSD 为了与 BIOS 及操作系统兼容，要将每个 page 模拟成以 0.5K 为单元的扇区（512 emulation，512e）。而硬盘分区时，每一个分区的位置可从任一扇区开始。若分区的开头位置没和 SSD Page 的开头位置叠加，这时 0.5K 就有可能落入 4K 的内部，就会生成“没对齐”的问题；

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        |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  | ...
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|                                     Block                                     | ...
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分区不齐的后果

在写入时，如果没有分区对齐，写人一个小文件，就会写到多个 SSD 的 Page/Block/Die 上，此时不同的 Die 就会生成 P/E Cycle,，会让 SSD 的寿命变短，因此一个小小分区上的失误，会导致性能不良，寿命缩短，可见“分区对齐”对 SSD 在 Windows XP 下的重要性!

SSD 上的分区没对齐时，写人时一次要访问多个内存 Die，性能就会有问题，尤其是在连续小文件写人时，其至会感觉间歇性卡顿。

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        |      File     |
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        |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  |  512  | ...
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|                                     Block                                     | ...
+-------------------------------------------------------------------------------+

正如开始，现在访问这个文件，在底层需要访问两个 Page 单元。如果分区对其，仅需要访问单个 Page 单元；

检查分区对齐

for Windows

查看磁盘起始偏移：
1）msinfo32
2）系统信息 / 组件 / 存储 / 磁盘；
3）磁盘起始偏移，若概数字能被 1024 整除，则通常表示对齐；

AS SSD Benchmark，能够直接测试是否对齐；

对齐检查需要如下参数：
1）Partition Offset
2）File Allocation Unit Size：通常 4K（4096-BYTE）
4）NAND Erase Block Size
3）NAND Page Size

配置分区对齐

for Linux

GParted

for Windows

diskpart> create partition primary size=xxx align=1024