Partitionen / Partitionieren

Überblick Partitionen

Eine Partition ist ein zusammenhängender logischer Teil eines Datenspeichers, der wie ein physikalischer Datenspeicher angesprochen wird. Dieser Datenspeicher kann eine Festplatte oder ein Solid State Drive (SSD) sein.
Wenn der Datenspeicher des physikalischen Laufwerks aus organisatorischen Gründen zu groß ist und der Betrieb des gesamten Datenspeichers eines Laufwerks als mehrere kleinere Einheiten bzw. Laufwerke sinnvoller ist, dann partitioniert man den physikalischen Datenspeicher. Das heißt, man erstellt mehrere Partitionen.

Unterschieden wird zwischen logischen, primären und erweiterten Partitionen. Beim Partitionieren wird der physikalische Datenspeicher bzw. das Laufwerk oder eine erweiterte Partition in mehrere kleinere logische Partitionen aufgeteilt, um sie als eigenständige Laufwerke ansprechen zu können. Man spricht manchmal auch vom „Volumen“ (engl. Volume).

Ist eine Partition als logisches Laufwerk in einem Betriebssystem verfügbar, dann wird das Laufwerk je nach System und Sprachgebrauch „eingehängt“, „eingebunden“, „aktiviert“ oder „gemountet“ (engl. to mount = montieren). Es ist jeweils das gleiche gemeint.
Eingehängt oder eingebunden wird das Laufwerk mit einem Einhängepunkt. Als Abstraktion wird in der Benutzeroberfläche eines Betriebssystems ein Laufwerksbuchstabe (z. B. Windows) oder ein Verzeichnis (z. B. Linux) verwendet.

Physikalischer Datenspeicher

Der physikalische Datenspeicher, der üblicherweise partitioniert wird, ist typischerweise der magnetische Plattenstapel einer Festplatte oder der Flash-Speicher einer SSD.

Logische Partition

Die logische Partition ist ein Bestandteil einer oder mehreren Festplatten, die sich über eine eigene Laufwerksbezeichnung ansprechen lässt.
Unter einem Windows-Betriebssystem werden logische Partitionen wie physikalische Festplatten durch einen Buchstabe zwischen C und Z gekennzeichnet.
Unter Linux wird jede physikalische Festplatte, jede logische, primäre und erweiterte Partition einzeln gekennzeichnet. Die physikalischen Festplatten werden mit hda, hdb, hdc und fortlaufend gekennzeichnet. Wobei hda die erste Festplatte am primären Controller, hdb die zweite Festplatte am primären Controller, hdc die erste Festplatte am sekundären Controller uns so weiter wären. Die Partitionen werden mit hda1, hda2, hda3 usw. gekennzeichnet. Wobei hda1 bis hda4 ausschließlich die primären Partitionen sind.

Primäre Partition

Die primäre Partition ist der Teil einer Festplatte, von der ein Betriebssystem gebootet werden kann. Pro Festplatte ist es möglich maximal 4 primäre Partitionen einzurichten, ohne den Bootsektor der Festplatte anzupassen.

Erweiterte Partition

Eine erweiterte Partition dient als Rahmen für beliebig viele weitere logische Partitionen. Eine erweiterte Partition ist dann notwendig, wenn ein physikalischer Datenspeicher in mehr als 4 Partitionen unterteilt werden soll. Dann kann zu maximal 3 primären Partitionen eine erweiterte Partition angelegt werden. Die erweiterte Partition kann dann in weitere logische Partitionen unterteilt werden. Aber, die erweiterte Partition und die darin enthaltenen logischen Partitionen sind nicht bootfähig.

Warum wird partitioniert?

Der Grund liegt in der Art und Weise, wie Dateien auf der physikalischen Festplattenstruktur abgelegt werden. Man spricht von Dateisystemen, die irgendwann entwickelt wurden, um Dateien und Ordner auf der Festplatte zu speichern.
Ein Problem waren die Festplatten-Controller, die nicht in der Lage waren, einen größeren Adressbereich anzusprechen. Und, der technische Fortschritt und die höheren Kapazitäten von Festplatten wurden schneller eingeführt als neue und bessere Dateisysteme. Vor allem unter Windows-Betriebssystemen war das FAT-Dateisystem (File Allocation Table) lange führend. FAT ermöglichte durch die Zusammenführung mehrerer Blöcke zu einer logischen Ansprecheinheit (Cluster), um die Adressierungsbeschränkung zu umgehen. Es hatte den Nachteil, dass es Festplatten nur bis zu einer bestimmten Kapazität verwalten und die Dateien nicht besonders platzsparend speichern konnte.

Bei FAT16 ist die Partitionsgröße auf 2 GByte beschränkt. Der Nachfolger von FAT16 war FAT32. Damit wurde der Adressierungsbereich auf 32 Bit vergrößert. Allerdings blieb FAT32 aus Kompatibilitätsgründen auf eine gewisse Größe beschränkt. Bei FAT32 ist die Partitionsgröße auf 2 TByte begrenzt. Über 32 GByte verwendet man üblicherweise das Dateisystem NTFS.
Um die überschüssige Festplatten-Kapazität trotzdem nutzen zu können, teilte man die Festplatten mindestens in zwei Partitionen auf. Man umging somit die Adressierungsbeschränkung der Festplatten-Controller und die Kapazitätsbeschränkung von FAT.

Der andere Nachteil bestand in der logischen Aufteilung (Cluster) der physikalischen Festplatte. Je nach Festplatte oder Partitionsgröße waren die Cluster unterschiedlich groß. Je größer die Partition, desto größer waren die Cluster. Jede gespeicherte Datei belegte mindestens einen Cluster. War die Datei zu groß für den Cluster wurde die Datei so oft geteilt, bis die Datei in mehrere Cluster passte. War die Datei kleiner als ein Cluster, wurde sie im Cluster gespeichert. Der freie Speicherplatz im Cluster war dann verloren. Er konnte nicht belegt werden. Besonders kleine Dateien mit wenigen Byte konnten so genauso viel Speicher belegen, wie mehrere große Dateien. Um den Speicherplatz nicht unnötig zu verschwenden, teilte man eine physikalische Festplatte in mehrere kleinere Partitionen mit einer gerade noch akzeptablen Clustergröße auf.

Da es heute für alle Betriebssysteme bessere Dateisysteme gibt, partitioniert man aus den genannten Gründen nicht mehr. Im Prinzip gibt es keinen wirklichen Grund mehr zu Partitionieren. Es sei denn, man möchte irgendwelche Speziallösungen umsetzen:

  • Multi-Boot-Systeme mit unterschiedlichen Betriebssystemen auf mehreren Partitionen auf einer Festplatte
  • Betrieb mehrerer unterschiedlicher Dateisysteme
  • Reservierung für eine Windows- oder Linux-Auslagerungsdatei (SWAP-Partition)
  • Auslagerung von Installationsdateien und Wiederherstellungsdaten
  • Datensicherheit und Systemsicherheit bei einem großen Laufwerk verbessern
  • Organisatorischer Trennung von Programmen und Daten

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