Использование кластеров больших размеров обеспечивает следующие преимущества: 1) повышается скорость чтения/записи файлов, имеющих большие размеры;
2) увеличивается максимальный объём диска, который поддерживает файловая система.
Как вы можете это объяснить?

Почему в файловой системе с большими кластерами (блоками) невыгодно хранить маленькие файлы? К чему это может привести?

Здравствуйте! Я рад выступить в роли вашего школьного учителя и помочь вам разобраться с этим вопросом.

Использование кластеров большого размера в файловой системе действительно имеет свои преимущества. Давайте разберемся подробнее:

1) Повышение скорости чтения/записи файлов большого размера. Когда файл имеет большой размер, он обычно не помещается в один кластер, и ему требуется несколько кластеров для хранения. Если размер кластера большой, то в файл будет помещено меньше кластеров, что уменьшает количество операций чтения/записи для доступа к нему. Это позволяет ускорить работу с файлами больших размеров.

Пример: Допустим, у нас есть файл размером 10 МБ, а размер кластера составляет 4 КБ. Если используется кластер большего размера, например, 64 КБ, то файл будет разбит на меньшее количество кластеров (160 вместо 2560), и операции чтения/записи будут выполняться быстрее.

2) Увеличение максимального объема диска, поддерживаемого файловой системой. Когда файловая система создается, ей требуется определенное количество кластеров для ее работы. Если размер кластера большой, то файловая система может поддерживать больший объем диска, так как она использует меньшее количество кластеров для адресации пространства на диске.

Пример: Если размер кластера составляет 4 КБ, то файловая система сможет поддерживать максимальный объем диска около 16 ТБ. Однако, если размер кластера увеличивается до 64 КБ, то максимальный объем диска, который она сможет поддерживать, увеличится до 256 ТБ.

Теперь перейдем ко второй части вашего вопроса. Почему в файловой системе с большими кластерами невыгодно хранить маленькие файлы и к чему это может привести?

Если размер кластера большой, а файл маленький, то файл займет всего часть кластера, а оставшаяся часть будет пустой. Это приводит к некоторым негативным последствиям:

1) Множество маленьких файлов будет занимать большое количество кластеров. Например, если размер кластера составляет 64 КБ, а размер файла только 1 КБ, то для хранения этого файла будут использованы целых 64 КБ плюс некоторый незначительный размер для хранения собственно данных файла. Таким образом, файл будет "размазан" по кластерам, что приводит к неэффективному использованию пространства на диске.

2) Пустые места в кластерах, занятых маленькими файлами, нельзя использовать для хранения других файлов. Когда файл занимает только часть кластера, оставшаяся часть остается непригодной для записи других файлов, так как размер файла должен быть кратным размеру кластера. Это создает фрагментацию пространства на диске и уменьшает его эффективное использование.

Таким образом, в файловой системе с большими кластерами невыгодно хранить маленькие файлы, так как это приводит к неэффективному использованию пространства на диске и увеличению фрагментации. Чтобы решить эту проблему, можно использовать методы сжатия файлов или использовать файловые системы с поддержкой переменного размера кластеров, которые могут адаптироваться к размеру каждого файла.