Cluster (Datenträger)

Ein Cluster oder eine Zuordnungseinheit ist eine logische Zusammenfassung von Datenblöcken eines auf einem Datenspeicher eingesetzten Dateisystems.

Weitere Einzelheiten

Die „Zuordnungseinheit“ oder der „Cluster“ (aus dem englischen cluster, wörtlich „[der] Haufen“) ist ein Fachbegriff im Sprachgebrauch von Microsoft MS-DOS und Windows, bei anderen Betriebssystemen werden derartige Einheiten üblicherweise „Block“ oder genauer „Datenblock“ genannt. Beide Begriffe werden bedeutungsgleich genutzt, bei Verwendung des Begriffes „Block“ ist allerdings zwischen den Datenblöcken des Datenträgers und den Blöcken des Dateisystems (= Cluster) klar zu unterscheiden.

Das Dateisystem kann im Allgemeinen nur vollständige Cluster adressieren, es ist ohne Hilfe spezieller Programme nicht möglich, einzelne Sektoren oder gar einzelne Bytes innerhalb eines Clusters zu adressieren. Daher belegen Dateien auf einem Datenträger immer eine ganzzahlige Menge von Clustern. Je größer diese Cluster sind, desto weniger Verwaltungsaufwand muss für große Dateien aufgewendet werden und desto geringer wird die externe Fragmentierung einer Datei. Da aber (ausgehend von als zufällig angenommenen Dateigrößen) bei jeder Datei an ihrem Ende im Mittel ein halber Cluster nicht verwendet und als interne Fragmentierung (Slack Space) verschwendet wird, sind größere Cluster im Hinblick auf die rationelle Ausnutzung des Speicherplatzes eines Datenträgers nachteilig, insbesondere bei der Speicherung einer großen Anzahl kleiner Dateien.

Die maximal mögliche Anzahl von Clustern auf einem Datenträger variiert je nach Dateisystem. FAT16 erlaubt lediglich 65.524 (2¹⁶−12) Cluster, FAT32 unterstützt dagegen bis zu 2²⁸ (268.435.456), NTFS sogar mehr als 18 Trillionen (genauer 2⁶⁴−1) Cluster.

Aus der maximalen Anzahl von Clustern und der gewählten Clustergröße – typischerweise zwischen 512 und 32.768 Byte – ergibt sich die maximale Größe eines Dateisystems. Bei einer Clustergröße von nur 512 Byte kann ein FAT32-Dateisystem beispielsweise bis zu 128 Gibibyte (rund 137 Gigabyte) (2²⁸ · 512 Byte) umfassen; werden größere Cluster benutzt, so ergibt sich ein entsprechend größeres Limit des Dateisystems.

Siehe auch

• Abschnitt Physischer Aufbau der Scheiben unter Festplattenlaufwerk