デフラグメンテーションとは

デフラグメンテーションは、ハードディスクドライブ(HDD)などのストレージにおいて、ファイルが複数の不連続な領域に分割されて保存されている状態(断片化)を解消し、データを連続した領域に再配置する最適化処理のことであり、データの読み書き速度を向上させ、システム全体の動作を安定させるためのディスク管理手法のことです。

デフラグメンテーションの概要と仕組み

コンピュータのストレージにデータを保存する際、OSは空いている領域にデータを書き込みます。しかし、ファイルの作成、削除、変更を繰り返すと、一つのファイルがディスク上の離れた場所にバラバラに保存されるようになります。この現象を断片化(フラグメンテーション)と呼びます。

1. 断片化が発生するメカニズム

新しいデータを保存しようとしたとき、ストレージ上に連続した十分な空き容量がない場合、OSはデータを分割して複数の空き隙間に流し込みます。

  • 初期状態: データが隙間なく順番に並んでいる。
  • 運用後: ファイルの削除によって小さな空き領域が点在し、そこに新しいファイルが細切れに保存される。

2. 処理の内容

デフラグメンテーション(略してデフラグ)を実行すると、OSはディスク全体をスキャンし、バラバラになったファイルの断片を集めて、物理的に隣接するセクタへ並べ直します。これにより、ドライブの空き領域も一箇所にまとめられ、次に新しいデータを書き込む際にも断片化が起こりにくくなります。

デフラグメンテーションの目的とメリット

デフラグを実行する主な目的は、ストレージデバイスの物理的な制約から生じるパフォーマンスの低下を防ぐことにあります。

1. 読み取り速度の向上(HDDの場合)

HDDは、磁気ディスク(プラッタ)が回転し、磁気ヘッドが移動してデータを読み取ります。ファイルが断片化していると、ヘッドがディスク上のあちこちへ移動しなければならず、この「シークタイム(探し出す時間)」や「回転待ち時間」が増大します。

  • メリット: データを連続配置することでヘッドの移動距離を最小限に抑え、読み取り時間を大幅に短縮できます。

2. 書き込み効率の改善

空き領域が整理され、大きな連続した空白ができることで、新しいファイルを保存する際に最初から連続した状態で書き込めるようになります。これにより、将来的な断片化の再発を遅らせる効果があります。

HDDとSSDにおける扱いの違い

現代のストレージ環境において、デフラグの必要性はデバイスの種類によって大きく異なります。

1. HDD(ハードディスクドライブ)

HDDにとってデフラグは非常に有効なメンテナンス手法です。物理的なヘッドの移動を伴うデバイスであるため、データの配置がパフォーマンスに直結するためです。

2. SSD(ソリッドステートドライブ)

SSDに対して、従来の「データの再配置」としてのデフラグを行う必要はありません。

  • 理由1: SSDはフラッシュメモリを用いており、物理的なヘッドの移動がないため、データがどこに配置されていても読み取り速度(ランダムアクセス性能)はほぼ変わりません。
  • 理由2: SSDには書き換え回数の寿命があるため、頻繁なデータの移動(書き換え)を伴うデフラグを行うと、寿命を縮める原因になります。

注意: 現代のWindowsなどのOSでは、SSDに対しては「デフラグ」の代わりに「最適化(TRIMコマンドの発行など)」を自動で行います。これはデータの物理的整理ではなく、未使用領域をドライブに通知する処理です。

実施のタイミングと注意点

現在のOS(Windows 10/11など)では、スケジュール機能によってバックグラウンドで自動的にデフラグや最適化が実行されるよう設計されています。そのため、ユーザーが手動で頻繁に行う必要性は低くなっていますが、以下の場合は手動実行が検討されます。

  • PCの動作が著しく重く感じられる場合。
  • 大量のファイルを削除したり、大きなソフトウェアをアンインストールしたりした直後。
  • 空き容量が極端に少なくなっている場合。

デフラグの実行中はディスクに高い負荷がかかるため、他の作業の速度が低下することがあります。また、処理中に電源が切れるとファイル破損のリスクがあるため、ノートPCなどの場合はACアダプタを接続した状態で実施することが推奨されます。

関連用語

ストレージエリアネットワーク | 今更聞けないIT用語集
クラウドインフラストラクチャ | 今更聞けないIT用語集
ITアドバイザリー/情報技術支援

お問い合わせ

システム開発・アプリ開発に関するご相談がございましたら、APPSWINGBYまでお気軽にご連絡ください。

APPSWINGBYの

ソリューション

APPSWINGBYのセキュリティサービスについて、詳しくは以下のメニューからお進みください。

システム開発

既存事業のDXによる新規開発、既存業務システムの引継ぎ・機能追加、表計算ソフトによる管理からの卒業等々、様々なWebシステムの開発を行っています。

iOS/Androidアプリ開発

既存事業のDXによるアプリの新規開発から既存アプリの改修・機能追加まで様々なアプリ開発における様々な課題・問題を解決しています。


リファクタリング

他のベンダーが開発したウェブサービスやアプリの不具合改修やソースコードの最適化、また、クラウド移行によってランニングコストが大幅にあがってしまったシステムのリアーキテクチャなどの行っています。