Particione o disco 1: Funcionamento e vantagens

Já pensou em particionar o seu disco rígido? Sabia que o particionamento do disco traz inúmeras vantagens?

Explicamos neste artigo como é que as partições do disco funcionam e para que servem, desde o seu importante papel num cenário de catástrofe ou até mesmo no aumento de desempenho da sua máquina.

O que é?

Particionar é o acto de dividir um disco rígido em múltiplas unidades lógicas (partições), isto é, como se múltiplos discos existissem dentro do disco físico.

Como funciona?

Imagine uma biblioteca com diversas secções. Cada secção contém múltiplos livros, cujo tema se insere nessa mesma secção. Um disco rígido pode ser a biblioteca, as partições do disco são as secções da biblioteca, e os ficheiros de cada partição são os livros de cada secção.

Quando se instala mais que um sistema operativo no mesmo disco, é obrigatório utilizar partições diferentes, uma para cada sistema operativo (SO). Neste caso, o "tema" das partições (secções) é o SO. Mas também é possível criar-se partições para ficheiros específicos, por exemplo, para ficheiros pessoais.

Diferentes partições para diferentes fins.

Cada partição tem a sua própria "letra", isto é, quando se acede ao "Meu computador" (no Windows), é possível ver cada partição como um disco individual identificado com a sua própria letra (C:, D:, etc.).

Existe um limite para o número máximo de partições que um disco pode ter. Um disco pode dividir-se num máximo de 4 partições primárias. Para contornar esta limitação é possível dividir o disco até 3 partições primárias e 1 partição estendida. Uma partição estendida pode dividir-se em múltiplas partições lógicas. Cada partição primária e lógica tem a sua própria letra de drive.

Cada partição é formatada com um determinado sistema de ficheiros, como o NTFS (Windows), HFS (Mac OS) ou Ext4 (Unix), embora existam muitos mais. Sistemas como o Linux necessitam também de uma partição dedicada à chamada memória virtual (swap). Sistemas como o Windows colocam o swap na partição do SO, mas é possível simular o esquema do Linux e até aumentar o desempenho. Discutiremos melhor a memória virtual num próximo artigo.

Discos magnéticos vs. SSD

Os chamados discos magnéticos são formados por um conjunto de pratos que armazenam dados  utilizando leituras e escritas magnéticas na superfície de cada prato. Essas leituras e escritas são feitas por um braço mecânico com uma cabeça magnética, sendo necessário deslocar a cabeça em cada leitura ou escrita.

A cabeça magnética está à distância de um fio de cabelo da superfície do prato.

Já no caso dos discos SSD (solid-state drive), os discos não possuem qualquer componente mecânico, pelo que são consideravelmente mais rápidos, embora muito mais caros.

A fragilidade dos discos: um disco não é eterno!

É difícil compreender como é que uma área tão pequena consegue armazenar tantos bits de informação. Num disco típico de 500GB, o número de bits ascende aos 500 * 1024 * 1024 * 1024 * 8 = 4.294.967.296.000 bits! Só assim se compreende a fragilidade dos componentes que praticamente armazenam a nossa vida.

Os discos rígidos não são 100% duráveis. No caso dos discos magnéticos, existe um número máximo de deslocações do braço mecânico a partir do qual o disco começa a ter problemas. A cabeça de escrita/leitura está à distância de um fio de cabelo do prato e, um toque no mesmo seria desastroso. Além disso, não pode entrar ar dentro do disco, sob pena de alguma poeira arranhar o prato e um sector inteiro corromper-se. Na verdade, o disco deixa entrar algum ar para igualar a pressão interior à pressão atmosférica, mas utiliza um filtro para impedir que partículas de poeira entrem no disco. É claro que este filtro perde eficiência ao longo do tempo...

Bastou uma fracção de segundo para a cabeça arranhar a superfície do disco.

Embora os discos SDD sejam em teoria mais duráveis, pois toleram impactos e toleram mais leituras, também não duram para sempre. Uma célula de um SSD só tolera um número finito de escritas.

Cenário de catástrofe: a utilidade do particionamento

Imagine que o seu disco apenas tem uma partição, isto é, não está particionado. O sistema operativo está lá instalado e os seus ficheiros estão também. Acontece uma catástrofe e um sector do disco fica corrupto. Logo por azar, é um sector que o impede de iniciar o sistema operativo. Se possuísse 2 partições, uma para o SO e outra para os seus ficheiros, seria tão simples como instalar o disco corrupto noutro computador e utilizá-lo para recuperar os dados da partição que ficou a salvo.

Mais vantagens

• Ao separar o sistema operativo dos seus programas e ficheiros de utilizador, é possível fazer backups de imagem do disco, isto é, clonar o disco para posterior restauro, no caso de catástrofe.
• Permite separar grandes ficheiros de cache, ficheiros de log, ficheiro de paginação, ficheiro de hibernação, etc., ou seja, ficheiros que mudam dinâmica e rapidamente de tamanho, numa partição à parte. Isto evita a fragmentação da partição do SO. Discutiremos este assunto num próximo artigo.
• Permite manter programas e dados usados frequentemente próximos uns dos outros, o que no caso dos discos magnéticos, é fulcral (menos deslocações do braço mecânico).
• Permite instalar vários sistemas operativos num mesmo disco.
• Aumenta o desempenho do sistema em geral, em sistemas cujos sistemas de ficheiros mais pequenos são mais eficientes.

Desvantagens

• Reduz o espaço disponível, pois cada nova partição necessita de espaço para as áreas de administração do sistema de ficheiros. No entanto este espaço "desperdiçado" é ridiculamente pequeno em relação à capacidade dos discos.
• Pode reduzir a performance do acesso a ficheiros quando este acesso é feito paralelamente e em múltiplas partições. Previne também que optimizadores como os "desfragmentadores" movam os ficheiros de uma partição para próximo dos ficheiros de outra partição. - É por esta razão que a definição de um esquema de particionamento bem feito é crucial, evitando situações como esta.
• Atrasa a cópia de ficheiros, quando esta é feita de uma partição para outra. Dentro da mesma partição, a cópia requer apenas a mudança das áreas de administração do sistema de ficheiros, mas entre partições é necessário copiar fisicamente cada ficheiro.

Nos próximos artigos desta rubrica serão abordados temas como ferramentas de particionamento e conselhos úteis, esquemas de particionamento aconselhados, e ainda outros truques que podem aumentar o desempenho da máquina.