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フラグメント (fragmentation)

最終更新日: 2004/05/31

 本来は物理的に連続しているはずのデータが、システムの管理上の都合で、小さな断片に分断されてしまった状態。「fragment」は「破片」、「断片」という意味。

 一般的なファイルシステムでは、ハードディスク内を固定サイズのブロックに分割し、一連の番号を付けるなどしてそれぞれを識別可能にし、ファイルサイズに応じてこれらのブロックを必要な数だけ割り当てることで、ファイルデータをハードディスクに記録できるようにしている。特に理由がなければ、1つのファイルは物理的に連続したブロックに記録されることになるが、ファイルシステムとしては、連続していなければならないという必要はなく、ファイルを記録するために必要な連続領域がなければ、とびとびのブロックをまとめてデータを書き込めるようにしている。

 こうした管理手法によって、ハードディスク内の領域を無駄なく活用できるようになるが、ファイルの書き込みや消去を繰り返していくと、連続した空きブロックはどんどん分断され、大きな連続領域を確保することが困難になっていく。記録ブロックが分断されていても、ファイルシステムはあたかもそれが連続した1つのファイルであるかのように取り扱えるようにするが、物理的な記録ブロックの分断が激しくなると、同一ファイルを読み書きするにもディスクヘッドのシーク(ヘッドの移動)が多発するようになり、ファイル入出力の性能が低下していく。このように、記録ディスク内のファイルや空き領域の分断によって、ファイル入出力の性能が無視できない影響を受ける状態は「フラグメントが激しい」などと呼ばれる。

 この問題を回避するには、ディスク内のブロックを整理して、ファイルや空き領域ができるだけ物理的に連続するようにすることである。この作業はデフラグメント(defragment)と呼ばれ、デフラグメントを実行するソフトウェアツールはデフラグメンタ(defragmentor)、デフラグメントツール(defragment tool)などと呼ばれる。

 なおディスクファイルのフラグメントと同様、大きなメモリブロックを小さなブロックの連続として管理している場合などは、前出のファイルシステムと同じようにフラグメントが発生する。このようにメモリ上で発生するものもフラグメントと呼ばれる。ただし、メモリ上に発生したフラグメントを解消することはデフラグメントではなく、コンパクション(compaction)と呼ばれている。

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