操作系統能夠維持最佳可靠性和最佳性能非常重要，Windows 2000 操作系統通過稱為“磁盤碎片整理程序”的內置系統工具來實現這一點。磁盤碎片整理程序通過 Microsoft Corporation 和 Executive Software International 之間的相互協作開發而成。繼續看下去可了解有關磁盤碎片和碎片整理，及磁盤碎片整理程序如何支持維護磁盤效率方面的更多信息。
碎片類型
碎片是由於創建和刪除文件及文件夾、安裝新軟件、從 Internet 下載文件所致。計算機不必在硬盤的一個空間中保存整個文件和文件夾，它們保存在首先可用的空間中。在大部分硬盤空間使用後，多數後續的文件和文件夾將在整個卷中保存為幾段。(在此論述中，術語磁盤和卷經常互換使用。) 當刪除文件或文件夾後，隨後空出的空間被新儲存的文件隨機填充。這就是碎片產生的過程。卷的碎片越多，計算機文件的輸入和輸出性能就會越低。磁盤碎片主要有兩種類型： 文件碎片和可用空間碎片。
文件碎片
文件的所有部分儲存在磁盤的一個位置中稱為“連續”。如果一個文件不是連續的，則被分散到磁盤各處形成多塊碎片。所有 Windows NT 和 Windows 2000 文件類型(文件分配表 (FAT) 和 NTFS 文件系統 (NTFS))都容易產生碎片。
產生文件碎片後，由於磁頭在讀取分散的文件部分時需要花費更多的時間在磁盤不同點來回移 動，從而降低了磁盤的性能。這是系統性能逐漸降低的主要原因—也是讀取和重新開機時間延長的特定原因。
可用空間碎片
一個局部充滿的磁盤包含有未使用的空間，即我們所說的可用空間。理想情況下，此空間應為硬盤上的一些連續可用部分。我們有可用空間是件好事，但是若被分割成碎片就不怎麼樣了。可用空間碎片指文件空間被分為多段，而沒有連接在一起。對此碎片類型，由於磁頭要在硬盤上不同的點進行移 動來查找可用空間，然後寫入文件，從而降低了硬盤性能。產生碎片的可用空間在文件大於要寫入的硬盤空間時，還會增加文件破碎(形成文件碎片)的可能性。
分析碎片整理
碎片整理是將非連續文件重新寫到硬盤連續扇區的過程，其結果可以增加數據存取和檢索的速度。由於 FAT 和 NTFS 磁盤可能隨著時間的流逝而退化並產生更多的碎片，因此進行碎片整理來優化系統性能非常重要。
碎片分析研究
系統是如何形成碎片的？ 1999 年 6 月，加利福尼亞 Irvine 的 American Business Research Corporation 對碎片進行了分析，發現在 100 個未使用碎片整理程序的企業辦公室中，有 50% 的被調查者，其服務器文件具有 2,000 到 10,000 塊碎片—另有 33% 的被調查者，其文件被分割成 10,333 到 95,000 塊。各種情況的結果相似： 服務器和工作站的性能明顯降低。
好管家
即便是新的計算機系統也會發生因加載操作系統而形成文件和可用空間碎片的情況。可以通過在新機器上加載操作系統，然後運行磁盤碎片整理程序的分析功能來對此進行測試(如下所述)。
對於個人用戶，應在加載操作系統之後即運行磁盤碎片整理程序，然後定期進行人工檢查。根據正在進行的工作類型，確定碎片整理的時間—切記計算機的一般及日常使用會產生碎片。應考慮在壓縮及解壓文件和安裝操作系統及應用程序之後進行碎片整理。通常，對中度和繁重的使用情況，可每星期進行一次碎片整理，斷斷續續的使用可減少整理頻率。
在確定是否要進行磁盤碎片整理之前，可用磁盤碎片整理程序對磁盤進行分析。磁盤分析之後，會顯示一對話框提示您卷中碎片文件和文件夾的比例並建議您采取一系列行動。定期分析卷並在“磁盤碎片整理程序”建議進行碎片整理時實施操作。
對於所有基於 Windows 2000 的服務器和工作站應定期進行磁盤分析和碎片整理，以確保磁盤以最佳狀態運行。
安全的碎片整理
在 Windows NT 的開發階段，開發了碎片整理應用程序編程接口 (API)，並將其內置到 Windows NT 中，以確保在操作系統運行的同時，可以安全移 動文件(不會發生丟失數據、系統崩潰或遭到破壞的情況)。在 Windows 2000 中，Microsoft 進一步完善、測試和認證了這些碎片整理 API，確保使用 Windows 2000 創建的文件可以毫無風險地進行碎片整理。
磁盤碎片整理的執行過程
為確保防止數據丟失、系統崩潰和文件破壞，Windows 2000 磁盤碎片整理程序可以和文件系統及 API 一起使用。
磁盤碎片整理程序可以通過以下操作優化磁盤並保持磁盤的高效運行：
1、查找整個磁盤中每個文件的碎片。
2、將其連續復制到一個新位置。
3、確保該副本是原件的精確復制。
4、更新主文件表 (MFT)，以便設置新文件的位置。
5、取消分配原位置並將其重新劃分為可用空間。
謹記事項
是文件系統而不是磁盤碎片整理程序負責所有的數據移動。
API 不支持 MFT、頁面文件、FAT 目錄，或獨占使用打開文件(如 Windows 注冊表)的碎片整理。
NTFS 目錄可在 Windows 2000 中進行碎片整理。
磁盤碎片整理過程的要素
要維持磁盤的高效運行，需了解和控制以下幾個關鍵部分： 主文件表、頁面文件、休眠文件和目錄。
主文件表
NTFS 中包含一個稱為主文件表 (MFT) 的文件。MFT 是一個映射磁盤中儲存的所有對象的索引文件。在 MFT 中，NTFS 磁盤上的每個文件(包括 MFT 自身)至少有一映射項。MFT 中的各項包含如下數據： 大小、時間及時間戳、安全屬性和數據位置。
一但 MFT 產生碎片，磁盤碎片整理程序無法對其進行碎片整理。但是，由於可以持續使用 MFT 來存取磁盤上所有的其它文件，因此它也會逐漸形成碎片，從而導致磁盤存取時間加長，降低磁盤性能。NTFS 通過保留 1/8 的磁盤空間留作 MFT 專用而將此影響降至最低。磁盤的此區域(稱為 MFT 區域)盡可能在 MFT 增加時保持其連續性。
頁面文件
頁面文件是 Windows 2000 用來從或向隨機存取存儲器 (RAM) 交換數據的磁盤空間。當存儲器所需空間超出物理 RAM 總數時，虛擬內存管理器將 RAM 中儲存的最早的數據轉移到頁面文件。這樣使 RAM 可以用於優先級更高的使用中。如果頁面文件形成碎片，可能會由於磁盤輸入和輸出次數增加而嚴重影響磁盤性能。
