Alignment von Partitionen auf SSDs ohne Datenverlust und Neuinstallation ändern
Und wieder ein Thema aus dem Dunstkreis “Solid State Disk”. Diesmal geht es um das sog. Re-Alignment der Partitionen auf SSDs bzw. darum, wie man das Alignment bestehender Partitionen ändern kann, ohne dass die Daten verloren gehen oder man das OS neu installieren muss.
Partitions-Alignment – wozu?
Die “alten” Festplatten speichern Daten auf Magnetscheiben mit konzentrischen Spuren. Diese Spuren sind in (physikalische) Sektoren aufgeteilt. Alle Betriebssysteme bzw. Treiber “denken” noch in dieser Sektoren-Logik der Festplatten. SSDs speichern Daten aber völlig anders, werden aber trotzdem mit Hilfe der alten “Sektoren-Logik” angesprochen. Wen es interssiert: bei AnandTech gibt es einen hervorragenden Artikel, der die technische Funktionsweise von SSDs sehr gut veranschaulicht.
Beim “Alignment” geht es darum, den “Anfang” einer Partition auf einer SSD so auszurichten, dass der erste logische Sektor der ersten Partition genau mit einer physikalischen Speicherzelle (Page) auf der SSD übereinstimmt. Wenn das NICHT der Fall ist, dann passiert beim Schreiben auf die SSD Folgendes: Windows adressiert einen Sektor, der dann aber dummerweise über eine Page-Grenze der SSD hinweggeht. Also muss die SSD statt EINEM jetzt ZWEI Blöcke erst löschen und dann wieder beschreiben. Und das kostet eben Performance beim Schreiben, nämlich ca. 50%. Zusätzlich wird die Lebensdauer der SSD verkürzt, weil jede Speicherzelle ja nur eine begrenzte Anzahl von Schreiboperationen aushält, bevor sie ausfällt (bei MLC-SSDs sind das je Speicherzelle ca. 10.000 Schreiboperationen).
Wer seine SSD mit einer frischen Installation von Windows Vista oder Windows 7 versorgt hat, der muss sich keine Gedanken machen: beide Installationsprogramme sorgen automatisch dafür, dass das Alignment der Partitionen passend ist. Windows XP-Installationen allerdings richten bei der Installation ihre Partitionen NICHT korrekt aus und auch wenn man eine Vista- oder 7-Installation per Imaging-Software (z.B. Acronis TrueImage) gesichert hat und wieder zurückspielt, geht meistens das Alignment verloren, weil die Imaging-Softwares in den aktuellen Versionen das korrekte Alignment offenbar noch nicht berücksichtigen.
Alignment überprüfen
Um festzustellen, ob die Partitionen auf der SSD korrekt angeordnet sind, gibt es drei Möglichkeiten:
- Nutzung von diskpart (Vista: START>Ausführen>’diskpart’; Win7: START>Programme>Zubehör>Eingabeaufforderung>’diskpart’)
- Die zweite Möglichkeit ist wesentlich einfacher. Man installiert das Programm “AS SSD Benchmark” und startet es.
- Nutzung des SSD Alignment Calculators. Um die Werte zu ermitteln, die man dort eingeben muss, einfach jeweils auf “how to get” klicken
Dort gebt ihr zuerst das Kommando ‘list disk’ ein, es erscheint eine Übersicht mit allen Festplatten im System.
Danach gebt ihr ‘select disk N’ ein, wobei ihr N mit der Nummer der SSD ersetzt.
Jetzt kommt ‘list partition’, dieses Kommando listet alle Partitionen auf der SSD auf. In der Spalte “offset” steht eine Zahl (in KB). Diese muss durch 4 Teilbar sein, dann ist alles in Ordnung, die Partition ist also korrekt ausgerichtet.
Oben links in der Ecke steht eine Zahl mit der Angabe ‘KB’ dahinter. Diese Zahl ist entweder grün mit dem Zusatz ‘ok’ oder rot mit dem Zusatz ‘BAD’. Ratet einfach, wann das Alignment der ausgewählten Partition passend ist und wann nicht… 
Re-Alignment einer Partition ohne Datenverlust
Die allermeisten Anleitungen da draussen bewirken, dass man seine SSD komplett “plattmachen” muss und dann eine Neuinstallation fällig wird (1, 2). Nach längerem Suchen und Lesen habe ich aber eine Möglichkeit gefunden, eine SSD-Partition in kurzer Zeit und ohne Datenverlust, also ohne Neuinstallation, korrekt anzuordnen.
Bevor ihr das Folgende durchzieht, solltet ihr unbedingt ein Image eurer kompletten Festplatte oder wenigstens ein Backup eurer Daten machen. Ich übernehme keinerlei Verantwortung an Schäden von Hard- oder Software, die durch dieses Prozedere entstehen könnten.
Was ihr braucht, ist Folgendes: eine Boot-CD eure Betriebssystems (Vista oder Win7) und das Linux-basierte Open Source-Tool Gparted (die Live-CD).
- Ihr bootet euren Rechner mit der GParted-Live-CD. Im ersten Menü wählt ihr die Option “Boot to RAM”. Danach muss man noch ein paar Kleinigkeiten wegen Sprache und Tastatur-Layout angeben, aber das ist selbsterklärend.
- Auf der Gparted-Oberfläche verkleinert ihr die erste Partition so weit es geht, also z.B. auf 20 GB wenn 19 GB Daten drauf sind. Ich würde immer ein kleines bisschen mehr Platz lassen, als Daten auf der Partition liegen.
- Dann verschiebt ihr diese erste Partition ein wenig nach rechts, ein paar MB reichen aus, es müssen aber mehr als 2 MB sein! Wichtig: die Option “round off to cylinder boundary” muss deaktiviert sein!
- Jetzt verlasst ihr das Gparted-Tool, aber nicht die gesamte Oberfläche, sondern einfach nur das GParted-Fenster. Dann öffnet ihr das Terminal-Fenster von Debian. Hier gebt ihr Folgendes ein: zuerst den Befehl ‘parted’, danach ‘mkpart primary 63s 2047s‘.
Dieses Kommando erzeugt eine primäre Partition, die von Sektor 63 bis 2047 reicht. Da ein Sektor 512 Bytes sind, ist diese Partition ca. 990KB groß. Der nächste freie Sektor ist demnach die 2048, also derjenige Sektor, an dem die Boot-Partition beginnen soll. (Der Platz VOR unserer Mini-Partition muss frei bleiben, weil sich dort Dinge wie der MBR und einige Programme verewigen.)
Die Partition muss nicht zwingend bis Sektor 2047 gehen, die Hauptsache ist ja, dass die Boot-Partition bei einer Sektorzahl beginnt, die durch 8 teilbar ist bzw. ein Offset in Kilobytes (KB) aufweist, das durch 4 teilbar ist. Einige Leute wählen 64K, viele 128K. Windows 7, welches ja von Haus aus auf SSDs vorbereitet ist, beginnt die erste Partition bei Sektor 2048 bzw. bei 1.024 KB = 1 MB, also habe ich für mich beschlossen, dass ich es einfach auch so mache. - Jetzt schließt ihr das Terminal-Fenster und startet wieder Gparted. Dort seht ihr jetzt die neue Mini-Partition (die man im Übrigen nicht mit NTFS oder FAT formatieren kann, weil zu klein!). Jetzt markiert ihr die vorhin verkleinerte und verschobene Boot-Partition und schiebt sie komplett an unsere Mini-Partition ran (also nach “links”). Wichtig: es muss wieder die Option “round off to cylinder boundary” deaktiviert sein!
- Jetzt beendet ihr Gparted, startet es noch einmal und löscht unsere Mini-Partition am Anfang.
- Danach wird einfach der Rechner neu gestartet. Es ist sehr wahrscheinlich, dass der MBR überschrieben wurde oder unbrauchbar geworden ist. Dann legt ihr einfach die Boot-CD eures Betriebssystems ein, bootet von dort und wählt die Option “Computer reparieren” aus. Den Rest erkennt das Tool von alleine und schreibt den MBR neu. Nach einem Neustart bootet euer OS ganz normal.
Volia, jetzt habt ihr eine korrekt angeordnete Boot-Partition. Solange die Partitionen “dahinter” genau am Ende der Boot-Partition ansetzen, sind auch sie automatisch korrekt angeordnet.
Update: 12. August 2010
Anscheinend bietet die Firma Paragon mittlerweile ein “Partition Alignment Tool” an, welches den ganzen Prozess voll automatisch erledigt. Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das Tool Teil aller aktuellen Disk Manager-Pakete.
18. Februar 2010 um 17:53 Uhr
Ich bin gerade dabei, der Anleitung zu folgen, muss aber bemerken, dass man bei “mkpart primary 63s 2047s” davor im Terminal noch “parted” starten muss.
Wie verhält sich das eigentlich mit der 100MB-Parition, die Win7 erstellt? In meinem Fall habe ich beide Partitionen, die 100MB und die Win7-Partition verschoben.
Mal sehen, ob es damit klappt…
18. Februar 2010 um 20:25 Uhr
Danke für den Hinweis.
Die 100-MB-Partition ist egal, die kann man wie du einfach mit verschieben, solange die nächste danach folgende partition (wahrscheinlich die Boot-Partition) direkt daran anschließt. Die ist dann automatisch auch richtig ausgerichtet.
12. März 2010 um 15:26 Uhr
Geht das auch mit einer Windows XP Installation? Würde u.U. aus WAF-Gründen die XP-Installation auf eine SSD Clonen und dann Realignen
19. März 2010 um 17:05 Uhr
Hallo, habe soeben die Anleitung erfolgreich umgesetzt.
Die Aufteilung meiner 60 GB SSD ist wie folgt: ca 6 GB mit WinXp, danach ca. 5GB mit Daten für WinXP, danach eine erweiterte Partition mit folgenden logischen Partitionen 15GB Ubuntu (/ Wurzel), 30 GB Ubuntu (/home),2 GB Ubuntu (Swap). danach 5 Gb unpartitioniert.
Hatte keinerlei Probleme, hat alles geklappt (trotz WinXP – eventuell wichtig für Till). MBR wurde nicht beschädigt, das installierte GRUB hat weiter problemlos funktioniert, alle Systeme starten problemlos und laufen ohne Fehler.
Vielen Dank für die super Anleitung – genau das hat mir gefehlt.
26. März 2010 um 17:31 Uhr
Leider hat die Methode bei meiner Intel X25-M nicht funktioniert. Der MBR schien nach der Prozedur ebenfalls beschädigt worden zu sein. War mit der win7 rescue cd kein Problem.
24. April 2010 um 10:33 Uhr
Hi,
vorneweg mal großes Lob für den genialen Artikel.
Habe die Aktion eben für eine 119GB Windows XP SP2 Partition (C-Drive) mit 55GB Daten durchgeführt.
Vorher mit Acronis gesichert. Pertitionen mit der GParted LiveCD 0.5.1 verschoben und fertig.
Vielleicht auch interessant zu erwähnen… Ich habe keinen Defrag vor der Aktion laufen lassen (habs einfach verpasst zu tun).
Hat perfekt funktioniert. Die Aktion dauerte in Summe ca. 12 Stunden.
Nicht einmal den MBR musste ich reparieren, das Windows funktioniert einwandfrei.
Noch ein paar Worte dazu, was diese Aktion an Performance bringen kann.
Nach der Optimierung Single Thread 30% mehr Performance, Multi Thread sogar bis zu 60% mehr.
Umgebung:
FSC Notebook s6410 mit Intel Core2 Duo T8300 (2,40GHz) mit 4GB Ram und einer Corsair CMFSSD-128D1 Extreme Series 128GB, welche im nativen SATA Modus läuft.
Windows XP SP2 32bit Englisch mit PAE. Am Windows ist nicht allzuviel gedreht, da die Gruppenrichtlinien alle Änderungen zum Großteil wieder zurückdrehen.
System Restore ist off, Automatic Updates on, Performance adjusted for best Performance, Pagefile fixed Size, Defrag ausgeschaltet.
24. April 2010 um 10:43 Uhr
Kleiner Nachtrag.
Nach dem Neustart hat Windows einen chkdsk durchgeführt.
Ist erklärbar, da an den Partitionstabellen rumgefuhrwerkt wurde.
Der chkdsk hat keine 2 Minuten gedauert und hat auch keine Fehler gefunden.
Weitere Neustarts verliefen problemlos und ohne weiteren chkdsk.
24. April 2010 um 12:01 Uhr
Tolle Hilfe – vielen Dank.
Ich frage mich gerade im Zusammenhang mit einer Neuinstallation, was denn wäre, wenn man die Mini-Partition einfach stehen läßt, danach mit der XP-CD bootet und XP ganz normal installiert? XP müßte doch sein Partition dann direkt und korrekt ausgerichtet an die Mini-Partition anhängen, oder?
31. Mai 2010 um 14:07 Uhr
Hallo,
ich habe den Weg wie beschrieben gewählt. Nach dem Verschieben hatte ich allerdings eine Fehlermeldung, an die ich mich nicht mehr erinnere. Schritt 4 habe ich noch durchgeführt, Schritt 5 ging nicht mehr. Die Win7 CD fand anschließend kein Windows mehr. Zu Glück hatte ich mein Acronis-Backup (gleich 2mal)
Ich dachte das muss auch anders und schneller gehen:
1. Partition sichern z. B. mit Acronis
2. mit GParted die Partition auf der SSD löschen
3. Schritt 4 durchführen
4. Neue Partition dahinter erstellen
5. Acronis zurückspielen in die Partition. Es löscht automatisch die kleine Partition.
Dadurch dauerte der ganze Vorgang bei mir mit 42 GB nur 40 Minuten. Das Verschieben alleine dauerte vorher ca 35 Minuten.
1. Juni 2010 um 11:13 Uhr
[...] [...]
17. Juni 2010 um 12:13 Uhr
[...] [...]
3. Juli 2010 um 19:30 Uhr
Tipps:
- Es ist nicht nötig gparted zu beenden und neu zu starten. Re-scan (strg+r) reicht aus um die Anzeige zu aktualisieren.
- Man kann mit gparted ganze Partitionen kopieren-einfügen. Zusammen mit der Fähigkeit Aktionen erst zu sammeln und dann abzuarbeiten wird’s geradezu elegant.
- Wenn schon 4 primäre Partitionen vorhanden sind müssen mindestens 2 hin- und zurückkopiert werden, sonst kann man keinen Platzhalter anlegen.
16. Juli 2010 um 18:31 Uhr
Hallo zusammen!
Erst mal herzlichen Dank für das tolle Tutorial. Bei mir hat es allerdings noch nicht funktioniert, weil sich die /dev/sda1 Partition meiner Postville-SSD nicht verschieben lassen will. SDA1 hat eine Größe von 16 MB und davor und dahinter genau null kb frei.
Also habe ich die sda2 (55MB) zunächst um einige MB verkleinert und dann nach rechts verschoben. Jetzt habe ich zwischen sda1 und sda2 genau 4 MB freien Platz, was ja ausreichen sollte um sda1 um “mindestend 2MB nach rechts zu verschieben”.
Zurück zu sda1: Die läßt sich, obwohl ja genug freier Raum da ist, partout nicht verschieben. Ich kann zwar die Aufgabe eingeben, aber ein Klick auf “Apply” bringt mir ne Fehlermeldung.
Wer kann helfen?!
Lieben Gruß aus Bad Schwalbach
Gerd
18. Juli 2010 um 14:04 Uhr
Könnte es an der Größe der Partition liegen?
Vor der ersten “alignten” Partition kann man die im Artikel beschriebene Mini-Partition auch nicht verschieben oder formatieren, weil sie zu klein ist. Vielleicht sind 16 MB auch zu klein?
Zudem glaube ich mal gelesen zu haben, dass das auch vom gewählten dateisystem abhängt. Vielleicht hängt es auch daran…
28. Juli 2010 um 10:01 Uhr
Hallo,
ich komme fehlerfrei bis Schritt 4 , wenn ich aber “parted” und danach “mkpart primary 63s 2047s” eingebe, erscheint bei mir eine Fehlermeldung “Can´t creat more partitions”.
Ich habe eine 32GB Trranscend SSD mit Win XP SP3.
Das System hat 14GB bekommen, dahinter sind 16GB nicht zugeteilt und ganz am Anfang sind 3MB.
Kann mir da jemand weiterhelfen?
28. Juli 2010 um 10:59 Uhr
EDIT:
Noch was, die SSD hängt am USB-Kabel und nennt sich dev/sdc.
Ich vermute, dass ich nach dem Befehl “parted” erst das laufwerk auswählen muss mit dem Befehl “select”. Stimmt das? Ich habe jetzt alle möglichen Befehle i.V. mit select ausgeführt, aber ich bekomme es nicht hin.
29. Juli 2010 um 13:05 Uhr
Hat soweit super geklappt.
Bei der überprüfung mit dem Programm “AS SSD Benchmark” wird für die Systempartition 1024 K – OK angegeben.
Allerdings habe ich noch eine weitere Partition auf der Platte, bei dieser ist das Allignment “BAD”. Kennt jemand die Vorgehensweise um auch diese 2. Partition richtig zu “allignen”?
29. Juli 2010 um 15:47 Uhr
@Jochen
Einfach die partition daneben bis an die erste partition “ranschieben” und dabei auf jeden fall den haken bei “round off to cylinder boundary” wegnehmen (=DEAKTIVIERT).
7. August 2010 um 21:14 Uhr
Hi,
tolle Anleitung, klappt unter XP hervorragend, zumindest was das Alignment der Bootpartition betrifft. Wo ich in der Anleitung noch eine für mein Verständnis logische Lücke habe:
bei Schritt 5 heisst es, dass man die vorher verkleinerte Boot-Partition wieder an die Mini ranschieben soll. Und das war es? Was ist mit wieder vergrössern? Ich will die in etwa wieder so gross wie zuvor haben. Und ob die nachfolgenden Partitionen korrekt alignmentiert sind, hängt nach meinem Verständnis doch davon ab, das diese “jeweils” auch mit einem Sektor beginnen, der durch 8 teilbar ist. Grübel grübel
7. August 2010 um 21:24 Uhr
Sorry, vergessen:
die aktuelle Version von GParted hat bei mir nicht mehr die Auswahl “round off to cylinder boundary” zum wegnehmen des Hakens. Hier heisst es “Ausrichten an Zylinder bzw. Nichts”.
26. August 2010 um 02:21 Uhr
Danke, hat alles ohne Datenverlust funktioniert. Acronis True Image 11 hat die Partition falsch ausgerichtet, jetzt rennt die SSD.