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Neue HDDs mit 4K Sektoren und alte Imager/Partitionierer => P

nemesis² / 14 Antworten / Baumansicht Nickles

Hallo, inspiriert von diesem Thread :

http://www.nickles.de/forum/festplatten-pruefen-optimieren-probleme-loesen/2010/sdd-und-xp-und-images-538652372.html

und dem Artikel in der aktuellen c't 4/2010, S. 66f viel mir auf, das da in (naher/ferner) Zukunft ein größeres Problem besteht.

Die neuen Platten mit 4096 Byte (bzw. 1024 Byte) großen Sektoren werden schnell zur Performance-Bremse, wenn sie wie nach den alten Partitionierungsregeln eingeteilt werden - selbst wenn sie eine 512 Byte-Emulation aktiv ist. Bei SSDs dürfte zumindest teilweise ähnliches gelten.

Die erste Partition beginnt bei Windows-Versionen bis XP bei Sektor 63 und auch die folgenden Partitionen folgen diesem Schema. Praktisch alle Sektornummern entsprechen damit nicht mehr den physischen Sektorgrenzen und die Platte muss diesen Umstand aufwändig ausgleichen - die Performance geht in den Keller.

Die Empfehlung, mit absoluten Sektornummern unter Linux mit fdisk -u zu partitionieren und die erste Partition bei Sektor 2048 (wie bei Vista/Windows 7) beginnen zu lassen, ist zwar gut, allerdings kommen ältere Disk-Imager und Partitionierungswerkzeuge damit nicht klar bzw. ändern vorhandene Partitionen (verschieben, sizen) oder stellen sie nach dem alten Schema wieder her => Performancebremse.

Mit GParted habe ich probiert, nach dem neuen Schema weiter zu partitionieren - das ist krampfig und selbst wenn man zwischendrin öfters mal 1 MB frei läßt und die Sektoradressen nachrechnet, landet man trotzdem wieder beim alten Schema oder alte Tools steigen aus, wenn eine so partitionierte Platte im System hängt (z. B. wwbmu).

Es kann ja auch nicht Sinn der Sache sein, nach jedem Rückspielen eines Images mit einem Alingnment Tool (falls es das frei und für alle Platten verfügbar gäbe) die Daten nochmals umzuschaufeln. Auf der anderen Seite kann und will man kaum auf die Vorzüge eines Disk-Imagers bzw. Partitionierers verzichten. Ganz schlimm wird es bei einer Multiboot-Umgebung mit älteren Systemen.

Muss man da jetzt auf neue Disk-Imager und Partionierungs-Tools warten, wenn man so eine neue Platte erwischt hat oder sich auf die bordeigenen Werkzeuge von Vista/Win7 beschränken? Letzterer Imager unterstützt afaik prinzipiell kein Multiboot (sollte mit der neuen Partitionierung aber problemlos klar kommen).

Bei manchen HDDs gibt es einen Jumper, der alle Sektoradressen um 1 erhöht. Diese Lösung gefällt mir persönlich bis jetzt am Besten, allerdings muss dieser Jumper von Anfang an stecken und sollte mit einem dünnen Streifen Klebeband fixiert werden, damit man später nicht auf die Idee kommt, den umzustecken.


Ich bin gespannt, was ihr zu dem Thema meint. Früher oder später wird es viele User interessieren.
Die mir bis jetzt bekannten Lösungsmöglichkeiten sind noch nicht befriedigend.
Eventuelle Tipps, bei Problemen und zur Sicherung die gängigen Programme einzusetzen, können dann nicht mehr vorbehaltlos erfolgen - wenn so eine neue Platte im System steckt.

Ich hoffe, demnächst noch 2 TB-Platten mit klassischen 512 Byte-Sektoren - ohne Emulation - zu erwischen. Da heißt es noch genauer hinschauen, was man bestellt. Man muss aber erst mal herausfinden, wo das (versteckt) steht.


Ich bin gespannt, was ihr dazu meint, für mich ist es vorerst nur Theorie.

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Alpha13 nemesis² „Neue HDDs mit 4K Sektoren und alte Imager/Partitionierer => P“
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WD stellt daher ein Alignment-Tool bereit, das die Anfänge bestehender Partitionen auf Vielfache von 4 KByte zurechtschiebt:

http://www.heise.de/newsticker/meldung/Festplatten-mit-4-KByte-Sektorgroesse-887759.html

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nemesis² Alpha13 „WD stellt daher ein Alignment-Tool bereit, das die Anfänge bestehender...“
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Weiß ich doch, außer WD gibt es aber auch noch andere Hersteller und dieses Tool läuft afair nur mit diesen WD-Platten - ist also keine allgemeine Lösung.

Außerdem wäre dieser Aufwand immer noch jedes Mal nach der Imagewiederherstellung zu betreiben.

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Alpha13 nemesis² „Weiß ich doch, außer WD gibt es aber auch noch andere Hersteller und dieses...“
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Irgendwie gibts solche Platten AFAIK aktuell nur von WD...

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nemesis² Alpha13 „Irgendwie gibts solche Platten AFAIK aktuell nur von WD...“
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rgendwie gibts solche Platten AFAIK aktuell nur von WD...

Leider nein, auch noch von Samsung.

Es wäre auch schön, wenn groß und breit draufstehen würde: "Achtung, HDD hat andere Sektorgröße, ggf. neue Problösungen nötig".

Aber ich schätze, das Thema wird hier irgendwann noch richtig diskutiert werden - ist vielleicht doch noch etwas früh.
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Olaf19 nemesis² „ Leider nein, auch noch von Samsung. Es wäre auch schön, wenn groß und breit...“
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Ich verstehe den Sinn und die Daseinsberechtigung solcher Platten nicht!

Wenn ich nicht "zufällig" diesen Thread hier entdeckt hätte, ich wüsste gar nichts von solcher Problematik - wie viele andere arglose Festplattenkäufer auch.

Ich meine, wozu hat man denn die großen Platten, wenn nicht wegen der ebenso großen Geschwindigkeit? Dann kann man ja gleich eine alte kleine Platte kaufen, wenn die ganze Performance via Festplattenarchitektur und "schräger Geometrie" wieder weggebremst wird.

Zu den oben beschriebenen Verrenkungen dürften ja wohl die wenigsten von uns Lust haben.

CU
Olaf, kopfschüttelnd

Die Welt ist ein Jammertal ohne Musik. Doch zum Glueck gab es Bach, Beethoven, Haendel und Goethe (Helge Schneider)
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Alpha13 Olaf19 „Ich verstehe den Sinn und die Daseinsberechtigung solcher Platten nicht! Wenn...“
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Die Probs gibts bei MS ja auch nur bis XP und MS will definitiv XP eliminieren und W7 verkaufen...

Für MS machen diese Platten aber auch absolut Sinn und Ich würde mich nicht wundern wenn da MS die Finger mit drin hat, direkt oder halt indirekt!

Das MS wie Intel und Co fast alles (legal oder illlegal) für den Umsatz tut ist wohl jedem bekannt.

In spätestem einem Jahr werden alle HDD Hersteller groß mit einsteigen:

http://www.snia.org/events/storage-developer2008/presentations/tuesday/MikeFitzpatrick_IDEMA_4kB_Sector.pdf

Das paßt wie Faust auf Auge und ist lange geplant...




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Olaf19 Alpha13 „Die Probs gibts bei MS ja auch nur bis XP und MS will definitiv XP eliminieren...“
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Alles klar Alpha - das war mir nicht klar, dass die Probleme betriebssystemabhängig ist.

Wenn es nur Windows betrifft, bin ich beruhigt *g*...

CU
Olaf

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nemesis² Olaf19 „Alles klar Alpha - das war mir nicht klar, dass die Probleme...“
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Mac-User sind hier fein raus, die dürften diese Probleme nicht kennen und können sogar die kommenden Platten > 2 TB "normal" verwenden, da dort schon die GPT-Partitionierung verwendet wird.
Windows-User müssten dazu mindestens XP64 oder Vista 32 besitzen und sich von Multiboot (bis auf weiteres) verabschieden - oder man verwendet die kommenden HDDs nur als Datenspeicher.

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Olaf19 nemesis² „Mac-User sind hier fein raus, die dürften diese Probleme nicht kennen und...“
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Hi Nemesis, weißt du auch, wie es diesbezüglich bei Linux ausschaut?

Die gleichen Probs zu erwarten wie bei Windows, oder eher "fein raus" wie bei Mac OS X?

Ich tippe rein gefühlsmäßig auf das Letztere...

CU
Olaf

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nemesis² Olaf19 „Hi Nemesis, weißt du auch, wie es diesbezüglich bei Linux ausschaut? Die...“
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Hi Olaf,

das Problem hat mit Linux höchstens indirekt zu tun. Wenn mit den gleichen (alten) Tools partitioniert wird und Images erstellt/wiederhergestellt werden, besteht das Problem dort natürlich auch.
Bei Linux würden die Probleme nur nicht bestehen, wenn auch mit absoluten - geraden - Sektoradressen partitioniert wird. Das halte ich aber für nicht komfortabel (= Dau-gerecht). Außerdem wird damit nur eine "winzige Zeitbombe" geschaffen.

Nimmt man dagegen GParted (um bei Linux/Open Source zu bleiben) in der Standardeinstellung und partitioniert "wie immer", dann besteht das Problem natürlich auch.

Die endgültige Lösung habe ich unten dran gehängt. Diese gefällt mir persönlich besser als irgendwelche Alignment-Tools zu verwenden, auf Vista/Win7 aufzusteigen oder total neue Partitionierer/Imager zu warten. Dann bräuchte nur mal eben jemand wieder ein altes Programm einsetzen und schon ist das Problem wieder da. An den neuen Platten müsste auch nichts geändert werden.

Ich könnte mir vorstellen, bei GParted einfach eine neue Option neben "round to cylinders" wie "4 K Compatibility" anzufügen, bei der dann die genannten Platzhalter automatisch eingefügt werden und nur in den 1004 MB Schritten partitioniert wird. Der Aufwand für diese Änderung ist, gemessen an der Arbeit/nötigem Fachwissen für GParted ein Witz und damit würden viele mögliche Probleme verschwinden. (und man müsste keine alten Zöpfe abschneiden) :-)
Wer es machen würde, hätte von Partitionierung natürlich Ahnung und würde eventuell noch kleinere Platzhalter finden.

Ich bin jedenfalls froh, schon eine Lösung parat zu haben und praktisch auf nichts verzichten zu müssen.

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Olaf19 nemesis² „Hi Olaf, das Problem hat mit Linux höchstens indirekt zu tun. Wenn mit den...“
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Hi nochmal, und Hut ab - du machst dir wirklich große Mühe mit deinen Beiträgen!

Dieser Thread wird natürlich gleich gebookmarked - lesenswert und lehrreich wie schon lange nichts mehr hier bei Nickles. Dafür vielen Dank!

Greetz
Olaf

Die Welt ist ein Jammertal ohne Musik. Doch zum Glueck gab es Bach, Beethoven, Haendel und Goethe (Helge Schneider)
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nemesis² Alpha13 „Die Probs gibts bei MS ja auch nur bis XP und MS will definitiv XP eliminieren...“
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Dass da wirtschaftliche Interessen im Vordergrund stehen, ist aber reine Spekulation.

Von Anfang an war das offizielle (und auch nachvollziehbare!) Argument die geringere Platzverschwendung (allein die ständig größer werdenden Sektoradressen belegen prozentual mehr Platz) und einfachere Verwaltung der HDDs (intern). Früher oder später wird es nur noch solche (neuen) HDDs geben.

Was ich aber nicht verstehe, ist warum man die 512 Bit-Emulation nicht anders realisiert hat: einfach Umschalten (Jumper oder per Hersteller-Tool) und beim "alten" Partitionierungsschema einfach die ersten 3584 Sektoren "weglassen" - damit würden die folgenden Partitionen automatisch "gerade" liegen. Auf die knapp 2 MB kann man locker verzichten.

Mir ist aber eingefallen, wie man auch trotzdem, ohne Alignment-Tool und mit Nutzung der alten Partitionierungswerkzeuge und Imager klar kommen könnte:

Die erste Partition bei Sektor 258048 beginnen lassen (4096 * 63) - da bleiben dann ca. 132 MB ungenutzt und die folgende Partition würde gerade beginnen. Die folgenden Partitionen dürften wieder nur auf einem Sektor mit einem Vielfachen von 258048 (*512 Byte) beginnen. Da würden jeweils höchstens wieder 132 MB zwischendrin frei bleiben.

Beim Rückspielen eines Images muss man dann nur noch sicherstellen, dass vor und nach der Partition entsprechend viel Platz bleibt wie vorher. (die neuen Sektoradressen des Partitionsanfangs sollte man ggf. noch einmal überprüfen)

Wenn man im frei bleibenden Platz jeweils eine kleine versteckte Partition erstellt, hätte man einen "Platzhalter" und so eine gute Orientierung. Afair sind bis 63 Partitionen mögliche und unter Win bleiben sowieso nur 23 übrig - wäre kein Verlust.

Ob das so praktikabel ist, muss ich bei Gelegenheit mal testen.

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nemesis² Nachtrag zu: „Dass da wirtschaftliche Interessen im Vordergrund stehen, ist aber reine...“
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Ich habe die Idee mal weiter ausprobiert und es würde - zum Teil - schon funktionieren.

Beim klassischen Multibootsystem werden (bis) 3 Primärpartitionen angenommen. Zuerst wird eine primäre mit 125 GB erstellt (Platzhalter) und die nächste primäre beginnt dann bei Sektor 257040 (oder Sektor 269136 mit 131 MB frei als weitere Variante) und endet bei Sektor 2313359 (1004 MB als kleinste sinnvolle Größe). Die zweite geht von Sektor 2313360 bis 4369679 (wieder 1004 MB) und die dritte von 4369680 bis 6425999. Bevor die dritte erstellt wird, muss der "Platzhalter" 1. primäre mit 125 (131) MB natürlich gelöscht werden.

Was man bei dem jeweiligen Partitionierere an Größe eingeben muss, ist teilweise unterschiedlich - jeder zeigt da etwas andere Werte an. Entscheidend sind die absoluten Sektoradressen, deshalb habe ich da mal ein paar Beispiele genannt.

Natürlich können die Partitionen auch größer sein - jeweils ein ganzzahliges Vielfaches davon sollte auch noch "gerade, durch 8 und durch 16*63 teilbar sein". So gibt es keinen weiteren Platzverlust.

Die Partitionen wurden hier mit der Boot-CD von Paragon Drive Backup 8.5 erstellt - also einem eher älteren Programm. Imageerstellung der Systempartitionen und auch das Rückspielen selbiger klappt - auch wenn eine vorher woanders liegende auf die passende Größe geschrumpft und im vorgesehenen Platz wiederhergestellt wird. Der Platz am Anfang muss natürlich frei bleiben!
Die wichtigen Sektoradressen des jeweils 1. Sektors der Partition bleiben gerade, ganzzahlig durch 8 und auch durch 16*63 teilbar.
Die Sektoradressen müssen unbedingt gecheckt werden - die Anfänge der relevanten Partitionen müssen ganzzahlig durch 8 teilbar sein!

Die Systempartitionen blieben so auch auf einer 4K HDD mit 512 Byte Emulation "aligned" - auch wenn ein alter Imager verwendet wird und der Platzverlust ist gering.


Wird nur eine erweiterte Partition mit EINEM logischen Laufwerk erstellt (z. B. klassische Verwendung als Wechselplatte), kann man ähnlich verfahren, der bei Sektor 63 beginnenden erweiterten Partition folgt der Platzhalter von wieder 125 MB und danach beginnt die - einzige - Datenpartition bei Sektor 257040.

Will man weitere logische Laufwerke hinzufügen oder das bei der o. g. Systemplatte tun, wird es schwieriger: hier kommt vor jede log. Partition noch der EPBR und der versaut die geraden Anfänge wieder. Einen passenden Platzhalter (Größe) habe ich noch nicht gefunden.

Man kann aber mit einem aktuellen Windows (ab Vista) eine erweiterte erstellen und der Anfang der auch damit erstellen logischen Partition ist dann wieder durch 8 teilbar (aber meist nicht durch 16*63, wie auch bei den folgenden so erstellen log. Laufwerken. Zwischendrin bleibt nur um etwa 1-3 MB freier Platz. Die so erstellen Partitionen sind "aligned".

Leider ist diese Variante nicht zum alten Partitionierungsschema nur sehr selten kompatibel, d. h. würde man eine so erstellte logische Partition mit einem gängigen Imager (sichern und) wiederherstellen oder mit einem gängigen/alten Partitionierer in der Größe ändern/verschieben, wäre sie nicht mehr "aligned".

Ok, Datenpartitionen muss man nicht unbedingt per Image sichern und noch weniger oft wiederherstellen - da ist manchmal sowieso ein normales Backupprogramm sinnvoller. Andererseits sind die bei Bedarf auch wieder schnell neu erstellt (ab Vista) und gefüllt.
Die Systempartitionen sind da wesentlich wichtiger - und da klappt es eben auch mit dem alten Imager. Meine Partitionsgrößen waren bewusst klein gewählt und dürfen natürlich größer sein - jedes Ganzahlige Vielfache davon sollte pauschal richtig sein. Andere passende Zwischengrößen (und -lagen) darf jeder selbst ausknobeln (und auch veröffentlichen), gleiches gilt für mehrere Datenpartitionen. Daran bin auch ich sehr interessiert.


So kann ich den neuen 4K Laufwerken aber relativ gelassen entgegen sehen - solange die noch eine 512 Byte-Emulation besitzen.

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nemesis² Nachtrag zu: „Ich habe die Idee mal weiter ausprobiert und es würde - zum Teil - schon...“
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Der Platzhalter für die logischen Laufwerke ist gefunden: 2,2 GB

Es werden beim "kleinsten sinnvollen Beispiel" wieder die drei primären von je 1004 MB wie oben angenommen. Mit dem alten Partitionierer wird dann eine erweiterte erstellt und die beginnt bei Sektor 6426000. Jetzt folgt wieder eine unformatierte (versteckte) Partition von 2200 MB, die so bei Sektor 6426063 beginnt und bei Sektor 10940264 endet.

Jetzt kommt wieder eine logische Partition von 1004 MB, die so von Sektor 10940328 bis 12996584 geht und so "aligned" ist. Die folgende Partition von wieder 1004 MB geht von Sektor 12996648 bis 15052904 - also auch "aligned".

Damit ist das Problem behoben. Natürlich muss man nicht alle drei primären erstellen und sich auch nicht auf nur 1004 MB pro Partition beschränken. Wichtig ist nur die Größe (und Lage) der Platzhalter von 125 MB vor den primären und von 2204 MB vor den logischen Laufwerken. Die Laufwerke selbst müssen natürlich auch ein ganzzahliges Vielfaches von 1004 MB sein. Alles kann mit einem gewöhnlichen Partitionierer erledigt werden und man mus nicht einmal viel rechnen. Es ist nur herauszufinden, was man eingeben muss, damit der Partitionierer auf 1004 MB oder die anderen Größen rundet (volle Zylinder) - meist reicht es da 1000, 125 oder 2200 einzugeben.

Das Endergebnis ist so zu 4 K Sektoren (mit 512 Byte Emulation) und eben auch alten Imagern kompatibel und ohne großen Mehraufwand oder ein neues OS erreichbar.

Der finale Test erfolgte mit dem bekannten und frei verfügbaren "GParted" (0.3.4 hatte ich). Bei den Größen muss man da einfach 125; 1004 bzw. 2204 eingeben (oder Vielfache davon). Die Option "round to cylinders" muss natürlich aktiv sein. Man braucht sich noch nicht einmal viele Zahlen merken.

Zumindest in meiner Version war die Vorschau der Sektoradressen (für die Überprüfung) nicht immer korrekt, deshalb erst die Partitionen erstellen und dann neue einlesen lassen, bevor man die nun realen Sektoradressen nochmals mit dem Taschenrechner auf ihre ganzzahlige Teilbarkeit durch 8 überprüft.

Man benötigt also weder ein neues OS, noch neue Software und so lässt sich alles wie vorher schon mit Open Source durchziehen (=> Clonezilla & Co.). Den minimalen Platzverlust kann man vernachlässigen.


Ich hake den Thread mal als "beantortet" ab, obwohl der eher Informations- bzw. Diskussionscharakter hat. Wer Anregungen oder Fragen hat, darf natürlich gerne weiter posten.

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