La fragmentación es un problema que surge debido al ordenamiento interno de los datos en algunos sistema de archivos. Se da muy comúnmente en el sistema operativo Windows aunque también afecta a otras plataformas pero en una escala mucho menor. También se produce fragmentación dentro de la memoria del computador (memoria RAM) cuando se asignan los procesos a los diferentes bloques de memoria. Existen dos tipos de fragmentación: doble y triple.
Desfragmentar no hace que el ordenador trabaje más rápido, sino que agiliza el proceso de la navegación por los archivos.
La fragmentación es la memoria que queda desperdiciada al usar los métodos de gestión de memoria. Tanto el primer ajuste, como el mejor y el peor producen fragmentación externa (Conocidos como estrategias de Colocación).
La fragmentación es generada cuando durante el reemplazo de procesos quedan huecos entre dos o más procesos de manera no contigua y cada hueco no es capaz de soportar ningún proceso de la lista de espera. Tal vez en conjunto si sea espacio suficiente, pero se requeriría de un proceso de desfragmentación de memoria o compactación para lograrlo. Esta fragmentación se denomina fragmentación externa.
Existe otro tipo de fragmentación conocida como fragmentación interna, la cual es generada cuando se reserva más memoria de la que el proceso va realmente a usar. Sin embargo a diferencia de la externa, estos huecos no se pueden compactar para ser utilizados. Se debe de esperar a la finalización del proceso para que se libere el bloque completo de la memoria.
Fragmentación interna
La fragmentación interna es la pérdida de espacio en disco debido al hecho de que el tamaño de un determinado archivo sea inferior al tamaño del cluster, ya que teóricamente el archivo estaría obligado a ser referenciado como un cluster completo. Los cluster(s) son contiguos de forma que desde el último bit del archivo situado en el cluster "a" hasta el primer bit del archivo situado en el cluster contiguo (es decir "b") queda un espacio sobrante siempre teniendo la condición de que el archivo del cluster "a" fuera más pequeño que el cluster en sí.Por eso se sugiere no disponer de un gran tamaño de partición en los discos nuevos donde la capacidad es muy importante. Por ejemplo si nuestro clúster es de 18KB (18.432 bytes) por más que un archivo ocupe menos, en nuestro disco ocupara 18KB. Esto sugiere una pérdida de ese espacio que dice utilizar pero no utiliza.
Por eso, en nuestro ejemplo, un archivo de 3KB ocupara en nuestro disco lo mismo que uno de 10KB, o sea 18 KB. Esa pérdida de espacio se denomina fragmentación interna, y no se corrige con el desfragmentador, sino disminuyendo el tamaño de la partición.
Fragmentación externa
Este tipo de fragmentación aparece como consecuencia de las distintas políticas de ajuste de bloques que tiene un sistema de ficheros, o al utilizar asignaciones dinámicas de bloques en el caso de la memoria. En el sistema de ficheros, la sucesiva creación y eliminación de ficheros de distintos tamaños puede conducir al aislamiento de los bloques libres de un disco y, dependiendo de la política de ajuste, su no elección para futuros ficheros.En la memoria del sistema la fragmentación se produce cuando los procesos asignados han ocupado posiciones no contiguas de memoria dejando demasiados bloques libres de pequeño tamaño, en los que no "caben" nuevos procesos.
En sistemas de ficheros la desfragmentación trata de resolver este problema, alineando los bloques de datos contiguos y juntando los bloques libres, produciendo así fragmentos mayores que sí serán elegidos para futuros ficheros. En la memoria principal se soluciona compactando los procesos para que estos ocupen posiciones contiguas y dejar los bloques libres juntos, o también se soluciona con la paginación de memoria.
Desfragmentación
Este proceso consta de ordenar los trozos de información distribuida a través de todo el disco, para mejorar la velocidad de acceso y distribuir de mejor forma el espacio libre del dispositivo. Como este proceso consta en la reorganización de partes de archivos, requiere de suficiente memoria para realizar los movimientos de los trozos de información. Al mover en forma física la información, la estructura lógica no sufre alteraciones.Desfragmentadores según tipo de partición del sistema
§ FAT: Los sistemas DOS 6.x y Windows 9x vienen con una utilidad de desfragmentación llamada Defrag. La de DOS es una versión limitada de SpeedDisk de Norton, y la de Windows es una versión con licencia de Diskeeper.
§ NTFS: Windows 2000 y posteriores incluyen una herramienta de desfragmentación basada en Diskeeper. NT 4 y anteriores no incorporan utilidades de desfragmentación. Desafortunadamente, el desfragmentador integrado no consolida el espacio libre. Por lo tanto una unidad fuertemente fragmentada con muchos archivos pequeños puede no tener grandes espacios libres consecutivos después de la desfragmentación. Así, cualquier nuevo archivo grande instantáneamente será dividido en fragmentos pequeños, con un impacto inmediato en el rendimiento. Esto puede ocurrir incluso si el espacio usado en el disco es inferior al 60%.
§ ext2 (Linux) usa un desfragmentador externo llamado e2defrag, el cual no funciona con su sucesor ext3, a menos que este sistema de archivos se convierta temporalmente en ext2. En su lugar se puede usar un desfragmentador independiente del sistema de archivos, tal como Shake.
§ vxfs tiene una utilidad, fsadm, pensada para realizar también operaciones de desfragmentación.
§ JFS tiene una utilidad, defragfs, en los sistemas operativos de IBM.
§ HFS Plus (MAC OS X) introdujo en 1998 un número de optimizaciones a los algoritmos de asignación, en un intento de desfragmentar los archivos mientras se accedía a ellos, sin un desfragmentador separado. Si el sistema de archivos se vuelve fragmentado, la única manera de desfragmentarlo es adquirir una aplicación como iDefrag de Coriolis System, o DiskWarrior, de Alsoft.
§ WAFL en el sistema operativo ONTAP 7.2 de NetApp tiene un comando llamado reallocate, diseñado para desfragmentar archivos grandes.
§ XFS proporciona una utilidad de desfragmentación en línea, llamada xfs_fsr.
§ SFS procesa la característica de desfragmentación de manera casi completamente desnacionalizada (aparte de la ubicación donde está funcionando), así que la desfragmentación se puede detener e iniciar instantáneamente.
