Partitionen / Partitionieren / Dateisysteme

Überblick Partitionen
Eine Partition ist ein logischer Teil einer Festplatte, der wie eine physikalische Festplatte angesprochen wird. Unterschieden wird zwischen logischer, primärer und erweiteter Partition.
Das Partitionieren ist das Aufteilen eines physikalischen Laufwerks oder einer erweiterten Partition in mehrere kleinere logische Partitionen um sie als eigenständige Laufwerke ansprechen zu können.

Physikalische Laufwerke

Die Festplatte, aus Metall und Kunststoff bestehend, wird als physikalisches Laufwerk bezeichnet. Den physikalischen Laufwerken sind Gerätenummern zugeordnet (0, 1, 2, 3,...).

Logische Partition

Die logische Partition ist ein Bestandteil einer oder mehreren Festplatten, die sich über eine 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. hda5 ist die erweiterte Partition und hda6, hda... die logischen Partitionen.

Primäre Partition

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

Erweiterte Partition

Muss eine Festplatte in mehr als 4 Partitionen unterteilt werden, dann kann eine zusätzliche erweiterte Partition pro physikalisches Laufwerk eingerichtet werden. Die erweiterte Partition ist nicht bootfähig. Sie kann allerdings in kleinere logische Partitionen unterteilt werden.

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: