4K对齐(图解

4K对齐
目录
概念
后果
对齐方法
实现对齐
4K扇区
不对齐的情况
4K对齐相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。

首先先来了解一下什么是叫做“4K 对齐”。

其实“4K对齐”相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。

“高级格式化”是国际硬盘设备与材料协会为新型数据结构格式所采用的名称。

这是主要鉴于随着时代发展，硬盘容量不断扩展，使得之前定义的每个扇区512字节不再是那么的合理，于是将每个扇区512字节改为每个扇区4096 个字节，也就是现在常说的“4K 扇区”。

随着NTFS成为了标准的硬盘文件系统，其文件系统的默认分配单元大小（簇）也是4096字节，为了使簇与扇区相对应，即使物理硬盘分区与计算机使用的逻辑分区对齐，保证硬盘读写效率，所以就有了“4K对齐”的概念。

传统硬盘的每个扇区固定是512字节，新标准的"4K扇区"的硬盘，硬盘厂商为了保证与操作系统兼容性，也将扇区模拟成512B扇区，这时就会有4K扇区和4K簇不对齐的情况发生。

所以就要用“4K对齐"的方式，将硬盘模拟扇区对齐成“4k扇区”。

“4K对齐”就是将硬盘扇区对齐到8或8的倍数个模拟扇区的整数倍，即512B*8=4096B，4096字节即是4K。

用win7系统对硬盘分区格式化时，默认是将硬盘扇区对齐到2048个扇区的整数倍，即512B*2048=1048576B=1024KB，即1M对齐，并满足4K对齐，该值只要是4096B的倍数就是4K对齐。

其实每扇区512个字节的定义起源于电脑发展的初期，因此在那时将硬盘容量切分成每块512个字节是平衡与文件管理和存储之间的。

随着硬盘容量已经攀升，1TB甚至更高容量硬盘的普及，再用老标准去管理现超大容量的硬盘不但显得繁琐，而且降低效率，因此提升单个扇区的容量就势在必行了。

在了解了“4K扇区”这个定义后，就很容易理解什么是叫做“4K 对齐”了。

所谓“4K对齐”就是符合“4K扇区”定义格式化过的硬盘，并且按照“4K 扇区”的规则写入数据。

那么如果有“4K 对齐”一说必然就有“4K 对不齐”。

为什么会有“4K”对不齐呢?这是因为在NTFS6.x 以前的规范中，数据的写入点正好会介于在两个4K 扇区的之间，也就是说即使是写入最小量的数据，也会使用到两个4K扇区，显然这样对写入速度和读取速度都会造成很大的影响。

为此对于“4K不对齐”的情况来说，一定要修改成“4K 对齐”才行，否则对于固态硬盘来说，不但会极大的降低数据写入和读取速度，还会造成固态硬盘不必要的写入次数。

这里如果是显示OK的话，那么4K就是对齐了;如果是显示BAD那么就表示4K没有对齐。

对齐方法
最后再来说说如何做到“4K 对齐”。

如果在Windows7下，使用系统自带工具进行格式化，那么其格式化后的分区默认就会是“4K对齐”的分区，用户无需再做任何设置了。

如果是依然在使用XP操作系统的话，那么要做到“4K对齐”就需要依赖于第三方工具了。

比如说使用“DiskGenius”这款软件可以手动在“对齐到下列扇区的整数倍”扇区数选择8或者以上就可以实现“4K对齐”。

用DiskGenius分区软件快速分区对齐
SSD分区和对齐方法：
重新进入WindowsPE系统，运行DiskGenius，删除SSD原分区，然后点击“新建分区”。

选择“主磁盘分区”，文件系统类型为“NTFS”，然后点击“详细参数”。

可以看到起始柱面，磁头为1，扇区为1。

现在将磁头改为32，扇区改为33，注意下面的“起始扇区号”变成了2048。

再在左边将“对齐到下列扇区数的整数倍”勾选，并且将“扇区数”改为“2048”，点击“确定”。

这样C盘就分好了，将剩下的30G空间按上面的方法，选择为“扩展磁盘分区”，“文件系统类型”为NTFS，其它都不要动哦，直接点“确定”，扩展分区建好后，分区就完成了，都完成后点“保存更改”，然后等着完成，这个过程就结束了。

其他的分区软件，如国产的分区助手等等，都可以类似的实现此功能。

实现对齐
当然就“4K对齐”而言，并不是所有用户都有必要纠结的。

毕竟要将一块“4K不对齐”的硬盘变成“4K对齐”还是需要那么一点点技术和承担少许数据丢失风险的。

因此建议如果是将硬盘作为仓库盘而非系统盘的话，“4K”是否对齐并不重要，同时对于普通机械硬盘用户来说，虽然受限于4K的读取性能，但对于写入来说，4K对齐对于性能也有一定提升，虽然没有固态硬盘那样提升那么大，但还是有的，所以对于普通机械硬盘的用户来说，“4K”对齐也一样重要。

而如果是固态硬盘用户的话，“4K”就一定要对齐了!
4K扇区
磁盘分区后都要格式化成某个文件系统，如ntfs，fat32，ext4等等。

Windows的文件系统储存文件时是按簇存储的，而ntfs的簇大小默认是4K，而4K扇区对齐就是指硬盘的4K扇区与的4K簇一一对应。

如图：4K簇，分配单元大小：4096字节。

不对齐的情况
因为之前的系统或者分区软件并没有考虑这个情况，都是以512字节扇区磁盘的第64个扇区为第一个分区的起始位置，而这个位置在4K扇区的磁盘上表现的正好是第八个扇区的最后位置，就会造成如图的情况：
如果通过系统在4号位置存储数据的话，则需要修改1和2号位置，也就是存一个数据需要做原来的二倍工作。

如果在5号位置存储数据，而同时2号位置前半段存储了数据，则需要先把数据搬出来，凑够4K才能存储在2号位置，也就是这个过程发生了“读取-修改-写入”三个过程，明显费时又费事。

在这个过程下读取连续的簇是不受影响的，而当数据存储不连续的时候也受一定的影响。