Преобразование динамического диска в базовый. Что собой представляют динамические диски

И хотя основной акцент сделан на реализации Active Directory (AD) и сопровождающем AD наборе системных служб, целый ряд весьма полезных функций в Windows 2000 относится к области хранения данных. В статье «NTFS5 против FAT32» я рассматриваю новые возможности работы с разделами NTFS5. Однако эти усовершенствования не ограничиваются новыми свойствами NTFS5. Создатели Windows 2000 привнесли в управление хранением данных новую терминологию, инструментарий и технологии, что в значительной степени обусловлено требованиями заказчиков.

Так, словосочетание «динамические диски» (dynamic disks) стало обозначать организацию программными средствами нового поколения дисковых томов, обеспечивающих бЧльшую гибкость и надежность, чем это было в Windows NT 4.0. Чтобы получить от установленных систем Windows 2000 максимум отдачи, необходимо как следует разобраться в свойствах, преимуществах и недостатках этой категории дисковых томов.

Понятие «базового диска»

Прежде чем погрузиться в анализ понятия «динамические диски», хочу немного рассказать об их предшественниках - базовых дисках (basic disk). Хотя данный термин вводится впервые, все объясняется очень просто: базовые диски - это всего-навсего обычные дисковые накопители, т. е. те диски, которые пользователи NT 4.0, Windows 9x и MS-DOS регулярно создавали в процессе работы. Все базовые диски содержат по крайней мере один из перечисленных ниже элементов.

• Основной раздел (Primary partition). Разделы этого типа, в отличие от остальных, способны выступать в качестве так называемых системных разделов (system partition) , на которых в свою очередь могут размещаться загрузочные сектора и специфичные для той или иной операционной системы файлы (startup files), такие, как, например, программа-загрузчик NT - NT Loader или NTLDR, а также особый файл hal.dll. В процессе загрузки система устанавливает соответствие между основным разделом и буквой логического диска (скажем, С, Е). И операционная система Windows 2000, и NT могут работать с несколькими основными разделами одного физического диска; в то же время, другие операционные системы, такие, как MS-DOS и Windows 9x, позволяют создавать и распознать лишь один основной раздел на диске.
• Расширенный или дополнительный раздел (Extended partition). Дополнительные разделы могут состоять из нескольких логических дисков (logical drive) . Базовый диск может содержать лишь один дополнительный раздел, однако внутри этого раздела может быть несколько логических дисков.
• Логические диски (Logical drive). Логические диски - это самостоятельные логические единицы, организованные в пределах дополнительного раздела. Задействовать их в качестве системного раздела нельзя, зато можно использовать для многих других задач, в том числе для формирования томов и организации так называемого загрузочного тома (boot volume) Windows 2000 или NT, на котором будет располагаться каталог winnt. Система присваивает логическим дискам соответствующие буквы.

При работе с операционными системами Windows 2000 и NT можно создавать и использовать до четырех разделов на одном базовом диске: три основных и один дополнительный. Системы Windows 9x и MS-DOS могут распознать на базовом диске лишь два раздела - один основной и один дополнительный.

Помимо основного и дополнительного разделов базовые диски Windows NT 4.0 могут содержать разделы некоторых других типов, включая набор томов (volume set), том с чередованием (stripe set), зеркальный том (mirror set), а также набор томов с чередованием и контролем четности (stripe set with parity).

Набор томов представляет собой объединение свободного дискового пространства на более чем одном физическом диске. Для тома с чередованием (эквивалентно организации RAID 0) характерно размещение данных равномерно на двух и более физических дисках для повышения производительности при обращении к данным. Зеркальный том (известный также под названием RAID 1) уже представляет собой отказоустойчивую организацию данных - за счет дублирования информации на двух физических дисках: основном и так называемом «теневом» (shadow). Том с чередованием и контролем четности (организация RAID 5) - это также один из видов отказоустойчивой организации данных за счет наличия на томе как собственно данных, так и контрольной информации, распределенной по трем и более физическим дискам. Когда физический диск - член тома RAID 5 - по какой-то причине выходит из строя, данные и контрольные суммы на оставшихся дисках используются для восстановления содержимого неисправного диска.

Ограничения базовых дисков

Базовые диски не обеспечивают избыточности для такой важнейшей системной информации, как таблица оглавления раздела или MBR, поэтому нарушение целостности системных данных в одном-единственном месте разрушает всю структуру целиком. У многих, вероятно, возникает вопрос: «Неужели RAID-организация томов не в состоянии решить эту проблему?» Увы, лишь в некоторых случаях. Например, созданный с помощью программных средств Windows 2000 или NT том с организацией RAID 1 хотя и обеспечивает избыточность информации (за счет дублирования содержимого основного диска на теневой), тем не менее область MBR не дублируется. Вместе с тем, большинство методов аппаратной организации RAID-массивов (обеспеченных установкой специальных RAID-контроллеров) зеркалирует все содержимое диска целиком, включая и область MBR. Это одно из преимуществ аппаратных методов организации RAID-массивов перед программной организацией RAID в системах Windows 2000 и NT.

Другая проблема базовых дисков связана с необходимостью перезагружать систему после внесения некоторых видов изменений в конфигурацию дисковых разделов. Из-за этого администраторы вынуждены планировать внесение изменений либо на период неактивной эксплуатации системы, либо на нерабочее время.

Понятие «динамический диск»

Динамические диски Windows 2000 поддерживают организацию томов (иногда также именуемых динамическими томами), в противовес концепции разделов, реализованной в NT 4.0 и других предшествующих операционных системах. Вместе с тем, типы томов, которые используются динамическими дисками, в основном по своей сути совпадают с типами разделов, поддерживаемых NT 4.0, за исключением простого и охватывающего томов.

Простой том (Simple volume)

На динамических дисках основной и расширенный разделы не используются. Вместо этого введено понятие «простой том». Тома этого типа не обеспечивают отказоустойчивости и состоят из одной и более областей дискового пространства на одном физическом диске.

Охватывающий том (Spanned volume)

Разработчики Windows 2000 переименовали термин «набор томов», использовавшийся в системах NT, в понятие «охватывающий том». По сути же ничего не изменилось - охватывающие тома содержат дисковое пространство двух и более физических дисков. С помощью программы обслуживания дисков в Windows 2000, утилиты Logical Disk Manager (LDM), можно расширить в любой момент существующий простой том до охватывающего, добавив участок дискового пространства с других установленных в системе физических дисков. Программа LDM, окно которой представлено на Экране 1, реализована в виде подключаемого модуля стандартной MMC-консоли Windows 2000 и является правопреемницей хорошо знакомой утилиты Disk Administrator в NT 4.0.

Использование в Windows 2000 и NT разделов, томов и различных способов объединения дискового пространства может привести в замешательство. Хочу пояснить, что с точки зрения NT на дисках расположены разделы, представляющие собой базовую единицу «дробления» физического диска, в то время как для операционной системы Windows 2000 прежнее понятие «раздел» трансформировалось в «том». Для обеих операционных систем каждый раздел или том должен принадлежать к одному из допустимых типов, т. е. быть основным, дополнительным, простым или же охватывающим томом, набором томов или зеркальным томом. В приводится сравнение дисковой терминологии в системах Windows 2000 и NT.

Другое дело, как отформатирована файловая система тома или раздела - в формате NTFS, FAT или FAT32. Чаще всего, Windows 2000 и NT предлагают на выбор несколько типов форматов для данного типа тома. Но существует три исключения: наборы томов, охватывающие тома и простые тома. Последнее при условии, что простые тома планируется расширить за счет имеющегося свободного пространства на том же самом физическом диске. В этом случае допустим только формат NTFS. Вместе с тем, простой том может быть отформатирован как FAT или FAT32, если используется один-единственный регион свободного пространства на одном физическом диске.

Новые свойства динамических дисков

В динамических дисках реализованы новые характеристики и технологии, призванные обеспечить дополнительную отказоустойчивость и возможность управлять дисковыми томами в оперативном режиме. Такие усовершенствования позволяют добиться более высокой готовности серверов Windows 2000, по сравнению с NT-серверами.

В отличие от базовых дисков, динамические хранят информацию о структуре наиболее критичных дисковых данных в нескольких местах. Кроме того, динамические диски не зависят от единственной таблицы разделов для данного типа тома и его расположения, а поддерживают вместо этого специальную базу данных, размером 1 Мбайт, в самом конце физического диска. В такой базе данных хранятся не только принципиально важные сведения о томах, расположенных на данном динамическом диске, но также информация обо всех динамических дисках системы. Содержимое этой базы данных напоминает то, что находится в таблице разделов обыкновенных базовых дисков, в частности данные о начальных и конечных секторах и суммарное число секторов, тип тома или RAID-массива для каждого имеющегося в системе тома динамического диска. Следует отметить, что указанная база данных не хранит сведения о томах, отформатированных как FAT или FAT32, а также о размещении главной файловой таблицы, Master File Table (MFT), использующейся для томов NTFS: система обеспечивает хранение всех этих сведений в другом месте. База содержит информацию обо всех томах, а система распространяет дубликаты этой базы на все динамические диски. Описанные функции существенно повышают возможность восстановления системы в случае разрушения какой-либо одной базы данных.

Операционная система Windows 2000 самостоятельно отслеживает как изменения в содержимом базы данных, так и актуальность дубликатов базы на всех дисках. Кроме того, система может использовать хранящиеся в базе сведения для автоматического восстановления поврежденной или разрушенной базы на соседнем диске. Если для систем на базе NT повреждение или разрушение таблицы разделов базового диска - событие катастрофическое, то Windows 2000 в состоянии автоматически восстановить статус-кво динамического диска, а пользователь может даже об этом не знать. При возникновении каких-либо проблем с базой данных, Windows 2000 самостоятельно отыщет диск с неповрежденной копией базы, а затем скопирует ее на пострадавший диск.

Разработчики Windows 2000 ввели в обиход новое понятие - «дисковая группа» (55disk group). Название говорит само за себя: это группы динамических дисков. Windows 2000 автоматически создает дисковую группу, как только в систему добавляются динамические диски. Динамические диски реплицируют базу данных тома среди всех членов своей дисковой группы. По умолчанию, в системе Windows 2000 может существовать только одна дисковая группа. Система формирует имя дисковой группы на основе имени компьютера с добавлением суффикса Dg0. Если возникают трудности с определением имени дисковой группы, нужно проверить значение параметра реестра по адресу: HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEM CurrentControlSetServicesdmioBoot InfoPrimary Disk GroupName. Менеджер LDM, присутствующий в Windows 2000, представляет собой облегченную версию продукта Logical Disk Manager Pro от VERITAS Software. Если же используется оригинальная версия продукта, то можно создавать и обслуживать несколько дисковых групп.

Другое преимущество динамических дисков Windows 2000 состоит в том, что их можно обслуживать в оперативном режиме, не перезагружая систему. В отличие от процедур реконфигурации базовых дисков (т. е. создания, расширения, зеркалирования томов), для завершения которых требуется перезагрузка системы, динамические диски позволяют выполнять изменения в дисковой конфигурации, что называется, на лету. Также без перезагрузки допускается добавление в систему новых динамических дисков (при условии, что шина поддерживает hot-plug-диски). В отличие от использования утилиты Disk Administrator в NT 4.0, практически все изменения, внесенные в LDM Windows 2000, вступают в силу немедленно - нет нужды выбирать специальные пункты меню для сохранения и подтверждения внесенных в процессе работы с утилитой LDM изменений. Все перечисленные новые характеристики в сфере дискового менеджмента, реализованные в Windows 2000, - весьма заметные усовершенствования по сравнению с NT 4.0.

Переход к динамическим дискам

Существует три метода создания динамических дисков: конвертация существующего базового диска, импорт установок имеющегося динамического диска с другой системы Windows 2000 и, наконец, создание совершенно нового, еще не инициализированного диска, в качестве диска динамического. Метод конвертации используется при замене имеющейся системы NT на Windows 2000 или же в процессе миграции существующих дисков в систему на базе Windows 2000. Создание и конвертация динамических дисков производятся через LDM.

Экран 2. Преобразование базового диска в динамический.

Переход от базовых дисков к динамическим не является обязательным условием функционирования Windows 2000. Эта операционная система может работать как со статическими, так и с динамическими дисками, а также с их комбинацией. Когда утилита LDM первый раз запускается в системе, содержащей один и более базовых дисков, выдается запрос на конвертацию базовых дисков в динамические. В случае отказа конвертация может быть выполнена позднее с помощью контекстного меню базового диска, область которого находится в левой части консоли LDM. В контекстном меню следует выбрать команду Upgrade to Dynamic Disk (см. Экран 2). Этот пункт меню недоступен при работе с портативными компьютерами, поскольку Microsoft не поддерживает динамические диски на ноутбуках.

Дилеммы динамических дисков

К сожалению, в некоторых ситуациях разработчики Microsoft не рекомендуют использовать динамические диски - либо потому, что никаких преимуществ это не дает, либо из-за того, что в ряде случаев динамические диски попросту не работают. Одно ограничение состоит в том, что Windows 2000 пока является единственной операционной системой, способной применять данные динамических дисков и организованных на них томов. Это справедливо даже в том случае, когда на базе динамических дисков тома отформатированы для работы с FAT или FAT32, типами файловых систем, «понятными» для других операционных систем. Если используется мультизагрузочная конфигурация, следует узнать о подобном ограничении заранее - до конвертации базовых дисков. К тому же съемные диски, такие, как Zip, Jaz, SyQuest, магнитооптические накопители и жесткие диски, использующие интерфейсы USB или IEEE 1394, также не поддерживают работу с динамическими дисками. В статье «IEEE 1394 Hard Disk Support in Windows 2000» (http://support. microsoft.com/support/kb/articles/q244/9/19.asp) представители Microsoft утверждают, что причиной тому сама природа съемных устройств - возможность их подключения и отключения без выключения питания (hot-removable). Удаление из системы устройства, на котором организован динамический диск, сведет на нет усилия, затраченные на хранение информации о томах на динамических дисках.

Невозможность организации динамических дисков на портативных компьютерах создает еще одну проблему. Судя по всему, это связано с тем, что для многих портативных компьютеров снять или заменить жесткий диск достаточно просто. Как и в случае со съемными устройствами, удаление из системы динамического диска скажется на остальных динамических дисках в системе. Но, с другой стороны, динамические диски не предоставляют пользователям портативных компьютеров ни одного из рассмотренных в статье преимуществ. Реплицируемую базу данных «динамических» томов имеет смысл создавать лишь в тех системах, где установлено несколько физических дисков, что для портативных компьютеров, в общем-то, экзотика. И, наконец, многие портативные компьютеры с операционной системой Windows 2000 используются их владельцами в мультизагрузочной конфигурации, что позволяет по мере надобности загружать Win9x, DOS, Linux, BeOS и т. д., а динамические диски с организованными на них томами не читаются ни одной операционной системой, кроме Windows 2000.

Динамические диски и тома, на них сформированные, поддерживают те же уровни RAID, что и разделы на базовых дисках (а именно 0, 1 и 5). Хотя имеется возможность импортировать настройку существующего на базовом диске RAID-тома в Windows 2000 и в дальнейшем обслуживать этот RAID, тем не менее создать новые RAID-тома на базовом диске уже не получится - Windows 2000 обеспечивает формированиие новых RAID-томов только на динамических дисках. Если все же необходимо добавить RAID-тома в систему под управлением Windows 2000, придется либо установить новый диск и описать его как диск динамический, либо конвертировать существующий базовый диск, если на нем имеется достаточно свободного дискового пространства для организации нового RAID-тома.

Имейте в виду, что не так-то просто конвертировать динамический диск и его тома обратно в базовый диск. Единственный способ сделать это состоит в удалении каждого «динамического» тома, и лишь после этого можно будет конвертировать диск обратно в базовое состояние. Естественно, что нужно будет сначала сохранить данные на ленте и потом восстановить их на вновь организованные тома.

И последнее. Операционная система Windows 2000 не предоставляет никаких механизмов для расширения простого тома. Казалось бы, это можно сделать, либо добавляя свободное дисковое пространство ранее конвертированного динамического диска, либо преобразуя простой том на сконвертированном динамическом диске в spanned-том, опять же добавляя свободное дисковое пространство, но на другом физическом диске. Однако этого делать нельзя, поскольку разделы базового диска, сконвертированные в простые тома на динамических дисках, обязаны сохранить свои записи в таблице разделов в области MBR, иначе Windows 2000 не сможет ни загрузиться с этого тома, ни «установиться» на него. (Надо сказать, что программа Windows 2000 Setup позволяет выполнять инсталляцию только на динамические диски, содержащие системный или загрузочный том.) Расширение простого тома лишит систему возможности загружаться с него или выполнять на такой том установку системы.

Выбор дисковой конфигурации

Динамические диски - основополагающая технология в операционной системе Windows 2000 и шаг вперед в развитии технологии хранения данных. Вместе с тем, в некоторых случаях использование динамических дисков имеет ряд ограничений, в том числе ограничения по обратной совместимости с другими операционными системами и в связи с отсутствием поддержки аппаратной конфигурации и устройств. Ясное представление об отличиях динамических дисков от их предшественников - базовых дисков, а также знание сильных и слабых сторон новой технологии позволит сделать выбор оптимальной дисковой конфигурации под управлением Windows 2000.

ОБ АВТОРЕ

Шон Дейли - один из редакторов журнала Windows NT Magazine и президент компании iNTellinet Solutions, занимающейся консалтингом и сетевой интеграцией. Имеет звание MCSE. Последней из его книг была «Optimizing Windows NT», выпущенная издательством IDG Books. С ним можно связаться по адресу электронной почты:

В системе Windows подключенные жесткие диски по умолчанию при инициализации получают тип базовых дисков. Базовые, они же основные диски совместимы со всеми версиями Windows. Это обычные диски, на которых создаются основные (первичные) и логические разделы. Тип базового диска определен для большинства носителей информации в составе компьютерных устройств пользователей.

Но, будучи более распространенными, базовые диски предлагают меньшую функциональность, нежели другой тип дисков – динамические, гибкие и настраиваемые диски. Что такое динамические диски, каковы их возможности, плюсы и минусы, как создаются разделы на таких дисках с помощью средств Windows – эти вопросы рассмотрим ниже.

1. О динамических дисках

Динамические диски – это заимствованная по лицензии компанией Microsoft технология, она поставляется вместе с Windows, начиная с версии 2000, и являет собой программную реализацию RAID-массивов. Технология не поддерживается в редакциях Windows Home.

Технология динамических дисков являет собой дополнительные возможности по распределению пространства жестких дисков с целью удобства работы с данными, обеспечения их сохранности, а также увеличения производительности компьютера за счет объединения скорости разных дисков. Динамические диски предлагают возможности, не поддерживаемые дисками с базовым типом, это такие возможности как:

• увеличение размера разделов за счет места на всем диске, а не только при условии существования примыкающего свободного места (нераспределенного пространства);
• поддержка разделов, создаваемых из объема нескольких жестких дисков;
• поддержка основных RAID-конфигураций.

В числе преимуществ этой технологии – большая степень надежности, чем при использовании дешевых RAID-контроллеров. Но только если речь идет о дешевых RAID-контроллерах с их недостатками типа ошибок работы драйверов или вероятности потери данных. Полноценным дорогостоящим RAID-контроллерам технология в составе Windows, естественно, уступает. В плане снятия нагрузки с процессора, в принципе, любой аппаратный RAID-массив будет более эффективным, нежели реализуемый с помощью программных средств. Но дорогостоящие RAID-контроллеры и свои задачи будут выполнять за счет собственных ресурсов, и предложат более широкий функционал, и обеспечат отказоустойчивость.

Динамические диски обладают и прочими минусами. К ним невозможно получить доступ с устройств на базе ранних версий системы (начиная с Windows XP Home и ниже). На динамические диски допускается установка только одной системы Windows, существование другой Windows на другом разделе невозможно.

В процессе переустановки Windows (ее современных версий 7, 8.1 и 10) для форматирования и выбора в качестве системного будет доступен лишь единственный раздел динамического диска – тот раздел, на котором ранее, до момента переустановки находилась Windows.

Процесс переустановки Windows на динамическом диске может затянуться по времени. Нередко из-за того, что новая система видит динамический диск как диск с ошибками, она запускает службу Chkdsk для сканирования и исправления ошибок. С навязчивой активностью Chkdsk также сталкиваются пользователи, подключившиеся к компьютеру динамический диск, снятый с другого компьютера. Чтобы наверняка избежать проблем с переустановкой Windows на динамическом диске, его можно перед этим процессом преобразовать в базовый. А после переустановки системы – совершить обратный процесс по преобразованию диска в динамический.

Разделы на динамических дисках, как и на базовых, при создании по умолчанию настроены на форматирование в файловую систему NTFS. Максимальный размер раздела на динамических MBR-дисках – 2 Тб, а на динамических GPT-дисках – 18 Тб. Для динамических дисков не существует понятий основных и логических разделов, как для дисков базового типа. У разделов динамических дисков своя специфика, и она не связана с ограничениями по числу создаваемых разделов. А что касается числа возможных разделов, то никаких ограничений для дисков динамического типа нет.

2. Преобразование базовых дисков в динамические

Преобразовывать диски из базовых в динамические можно средствами самой Windows, с помощью утилиты diskmgmt.msc (управление дисками). Во всех версиях Windows она вызывается нажатием клавиш Win+R (запуск окошка «Выполнить») и вводом:

Любой из дисков компьютера можно преобразовать из базового в динамический. Такое преобразование осуществляется двумя способами. Первый способ – это преобразование вручную, когда на диске вызывается контекстное меню и задействуется опция «Преобразовать в динамический диск».

Выбрав этот способ, затем нужно либо оставить только текущий диск, либо выставить галочки на всех подключенных дисках для пакетного преобразования.

Подтверждаем решение в окошке с уведомлением о том, что другие Windows на других разделах диска теперь не смогут запускаться.

Все, после этих действий диск превратится в динамический.

Другой способ преобразования диска в динамический – это запуск операций динамического диска. А таковые предусматриваются и на базовом диске, лишь бы он был с нераспределенным пространством. В таком случае динамический тип оперируемый диск получает по умолчанию.

С обратным процессом – – ситуация обстоит сложнее. Так, динамические диски с нераспределенным пространством в базовые превращаются легко: для этого необходимо на диске вызвать контекстное меню и задействовать опцию «Преобразовать в базовый диск».

Кроме этого, при удалении разделов на динамическом диске он автоматически преобразовывается в базовый. А вот если на динамическом диске уже имеется структура разделов, превратить его в базовый средствами Windows не получится. Но такая возможность имеется в Acronis Disk Director – функциональной программе для работы с дисковым пространством. Программа может преобразовывать динамические диски в базовые без потери хранящихся на таких дисках файлов.

3. Создание разделов на динамических дисках средствами Windows

Какова специфика разделов (томов), формируемых на динамических дисках? Как создаются тома динамического диска?

3.1. Простой том

Простой том динамического диска – это обычный раздел, такой же, как создаваемый на базовом диске. Он может быть создан из свободного места только на одном носителе. Для его создания на свободном месте динамического диска необходимо вызвать контекстное меню, затем выбрать «Создать простой том» и пройти шаги мастера.

3.2. Составной том

Составной том создается из объема нескольких жестких дисков. К созданию составных томов прибегают при необходимости формирования одного большого раздела из нескольких жестких дисков, например, из старых HDD с объемом в 80 Гб. Максимум жестких дисков, из пространства которых может быть сформирован составной том – 32. При перемещении данных на составной том файлы записываются последовательно – сначала на один жесткий диск, затем на другой, потом на третий и т.д. Составной том уязвим: при поломке одного жесткого диска, пользовательские файлы могут быть утеряны даже при том, что другие диски будут работоспособными. В составном томе все взаимосвязано, и без одного из звеньев цепи – одного из дисков – раздел попросту перестанет существовать.

Чтобы сформировать составной том, на свободном месте одного из дисков нужно вызвать контекстное меню и кликнуть «Создать составной том».

Все основные параметры раздела задаются в окне выбора дисков. В графе «Доступны» выбираем доступные жесткие диски и переносим их в графу «Выбраны» кнопкой «Добавить». Внизу для любого из добавленных дисков можем установить конкретный размер, выделяемый для составного тома, если отводится не все место на диске.

И по завершении жмем «Готово». После чего увидим созданный составной том, разместившийся на нескольких дисках.

3.3. Чередующийся том

Чередующийся том (конфигурация RAID 0) создается из двух и более жестких дисков и заполняется данными не последовательно, как предусмотрено обустройством составного тома, а параллельно. Данные одномоментно записываются на все диски и также одномоментно считываются со всех дисков, что позволяет увеличить скорость проведения операций. Правда, скорость доступа к данным в любом случае будет определяться возможностями более медленного из дисков. Чередующийся том, как и составной, не может похвастаться отказоустойчивостью. Если выйдет из строя один из дисков, доступ к файлам чередующегося тома будет невозможен.

Создается чередующийся том в контекстном меню на свободном месте диска, опция для выбора – соответственно, «Создать чередующийся том».

В окошке выбора дисков кнопкой «Добавить» добавляем к имеющемуся диску другой диск из числа доступных. Объем выделяемого дисками пространства должен быть одинаковым. Размер чередующегося тома будет автоматически определен объемом доступного свободного места на одном из дисков.

Дальнейшие шаги по созданию чередующегося тома такие же, как описаны для составного тома.

3.4. Зеркальный том

Зеркальный том (конфигурация RAID 1) – это возможность создания средствами Windows отказоустойчивого массива из двух дисков. Эта конфигурация предназначена сугубо для обеспечения сохранности информации, она не добавляет компьютеру производительности за счет суммарной скорости чтения и записи дисков. Данные записываются на один диск и тут же дублируются на диск второй. И если один из дисков выйдет из строя, вся накопленная пользовательская информация будет оставаться в целости и сохранности на втором диске.

Чтобы создать зеркальный том, на свободном месте вызываем контекстное меню, выбираем «Создать зеркальный том».

В окне выбора дисков с помощью кнопки «Добавить» к одному из дисков присоединяем другой диск. Размер зеркального тома будет автоматически определен свободным пространством одного из дисков. При необходимости размер тома можно установить вручную.

3.5. Том RAID-5

Том RAID-5 – это, как видим из названия, программная реализация конфигурации RAID 5. Создание такого тома возможно в серверных редакциях Windows.

Отличного Вам дня!

Жесткие диски, преобразованные в динамические в целях использования их преимуществ или как результат проведения экспериментов с функционалом утилиты управления дисками Windows, в изначальное состояние – в базовые диски – с помощью этой утилиты можно вернуть лишь при условии отсутствия на оперируемом диске структуры разделов и хранящихся данных.

Если на динамическом диске имеется лишь структура разделов, но при этом внутри разделов нет важных файлов, решить вопрос с преобразованием в базовый проще посредством той же утилиты управления дисками. Разделы можно удалить и сформировать их заново уже в составе преобразованного базового диска. Так же можно поступить и в ситуации, если есть куда временно переместить хранящиеся на динамическом диске данные. Если же речь идет о большом объеме или отсутствии носителя для временного перемещения данных, можно прибегнуть к операции по преобразованию динамического диска в базовый посредством стороннего ПО. Среди такого ПО – популярный менеджер дискового пространства от компании Acronis.

В число возможностей программы Acronis Disk Director входит функция преобразования динамических дисков в базовые. При этом процесс преобразования происходит без потери хранящихся на разделах диска данных, равно как и без ущерба для имеющейся структуры самих разделов. Ниже в деталях рассмотрим, как происходит этот процесс. А использовать будем актуальную версию Acronis Disk Director 12.

ПО от компании Acronis платное. Программу Disk Director 12 на официальном сайте компании можно скачать бесплатно в демо-версии. Но она ограничена демонстрационным режимом работы, и применить с ее помощью запланированные операции нельзя.

Диск динамического типа в интерфейсе программы отмечен красным цветом. В контекстном меню, вызванном на динамическом диске, в числе немногих доступных опций увидим нужную – «Преобразовать в базовый». Ее, собственно, и выбираем.

Подтверждаем планируемую операцию.

После чего в окне программы увидим, что оперируемый жесткий диск уже отображается зеленым цветом и отмечен как базовый. Но пока что виден только будущий результат запланированной операции. Операцию необходимо применить. Жмем соответствующую кнопку вверху окна.

В уведомлении о перезагрузке жмем «Ок».

Затем компьютер перезагрузится, и Acronis Disk Director проведет операцию по преобразованию диска из динамического в базовый. После запуска Windows открываем Disk Director и видим, что операция прошла успешно – жесткий диск отмечен как базовый.

Хранящиеся на диске папки и файлы не пострадали.

Страничка Acronis Disk Director на официальном сайте разработчика: http://www.acronis.com/ru-ru/personal/disk-manager/

Отличного Вам дня!

Неожиданно преобразовался в динамический диск . Это не помешало мне показать как можно редактировать разделы и это тема осталось не раскрытой. Но еще тогда, в голове закралась мысль, что я ничего не знаю об этих динамических дисках. А что может лучше продвинуть тебя в теме, чем написание статьи? Только написание статьи и снятие своего видео). Этот момент настал и здесь мы разберемся что это такое, для чего они нужны и что можно делать с динамическими дисками. В конце статьи будет видео в котором все рассказывается и показывается.

Динамический диск это технология компании Microsoft для реализации программных дисковых массивов — RAID. Впервые появилась в Windows NT. Информация о структура динамического диска содержалась в реестре Windows . Это создавало определенные неудобства. При переустановке ОС вся информация пропадала.

В Windows 2000 информация о структуре динамического диска уже содержалась в самом диске, что решило проблему зависимости от операционной системы. Можно было легко переносить диск с одной системы в другую при этом информация было доступна.

Том отличается от раздела тем, что может располагаться на нескольких физических накопителях.

Тома динамических дисков

• Простой том. Ничем не отличается от обычного раздела. Может располагаться только на одном физическом диске .
• Составной том. Может располагаться на нескольких физических дисках. Информация записывается на один диск, все что не помещается записывается на другой. При выходе из строя одного из жестких дисков вы теряете всю информацию на составном томе. Соответственно риск потери информации для составного тома расположенного на двух накопителях возрастает в двое.
• Чередующийся том. Аналог RAID 0. Для создания этого тома требуется хотя бы два физических диска. Информация записывается по секторам: четные на один диск, нечетные на другой. При этом имеем повышение производительности практически в два разе так как информация записывается и считывается сразу с двух дисков. Скорость доступа к данным будет определяться самым медленным диском. Риск потери данных выше, так как используется два диска. При выходе из строя одного из накопителей вы теряете всю информацию. Восстановление данных не поможет.
• Зеркальный том. Аналог RAID 1. Создается из разделов двух физических дисков. Для создания зеркального тома на 1 ТБ нужно выделить на одном жестком диске раздел 1 ТБ и на другом жестком диске — 1 ТБ. При этом вы будет видеть и работать с разделом в 1 ТБ. Информация просто будет дублироваться на втором физическом диске. Отличается повышенной надежностью так как данные записываются сразу на два диска. При выходе из строя одного из накопителей вся информация будет в сохранности на другом.
• Том RAID-5. Для построения этого тома требуется минимум три физических диска. При этом эффективное пространство для информации вычисляется по формуле: (n-1)*(размер HDD). Контрольные суммы для восстановления хранятся на на каком то отдельном диске, а на всех дисках в перемешку. Например вам необходимо записать файл размером 2 мегабайта на том RAID-5. Этот файл разбивается на две части А и Б по 1 МБ. По формуле А XOR Б высчитывается С — еще 1 МБ. Затем А записывается на первый диск, Б на второй и С на третий. При выходе из строя одного физического накопителя (содержащим например часть файла А) недостающая часть вычисляется по формуле С XOR Б = А. Процедура восстановления сильно нагружает процессор и оставшиеся диски в результате чего риск выхода из строя еще одного накопителя повышается. Зато нужен всего один дополнительный диск для восстановления информации.

Преобразование динамического диска в основной

Все преобразования дисков удобно выполнять встроенным в Windows средством — Управление дисками. Попасть в него можно открыв главное меню Пуск , кликнув правой кнопкой Компьютер и выбрав Управление. В левой части окна выбираете Управление дисками.

Основной диск преобразовать в динамический просто. Для этого кликаете по нему правой кнопкой мышки и выбираете Преобразовать в динамический диск…

При этом выйдет предупреждение в котором нужно нажать Да

Это означает что вы не сможете установить Windows на динамический диск. При установке его просто не будет видно. Установить Windows можно только на основной диск и на флешку .

Преобразовывать динамический диск в основной не нужно. Он сам станет основным после того как на нем вы удалите все разделы. То есть когда на диске останется только не размеченное пространство он сам станет основным. При удалении разделов информация тоже пропадет, поэтому позаботьтесь о резервной копии.

Восстанавливать информацию с динамического диска не пробовал и надеюсь не придется, но говорят, что это на порядок сложнее и простыми программами для восстановления там не отделаешься.

Заключение

Подводя итог можно сказать что динамические диски это не только программная реализация RAID-массива, а и дополнительные возможности для управления томами в Windows. C ее помощью можно более гибко настраивать и редактировать разделы. Например, если есть на диске не размеченное пространство, то можно расширить любой из простых томов, а не только примыкающие к нему разделы.

Следует так же заметить что динамические диски не поддерживаются на ноутбуках и нетбуках . Для поддержки на настольных компьютерах необходимы продвинутые версии Windows (максимальная и корпоративная или серверная ОС). Сие так же ограничивает распространение использование динамических дисков в массах.

В статье описан самый безопасный способ преобразования динамического диска в основной. Путем удаления всех разделов на нем. Эту же операцию можно на свой страх и риск сделать с помощью утилиты Acronis Disk Director. В любом случае безопаснее сделать резервную копию или выполнить архивацию данных на внешний жесткий диск или хотя бы другой физический накопитель.

Сейчас организацию RAID-массивов поддерживают практически все современные материнские платы . При этом снимается нагрузка с процессора . Это ставит под вопрос использование технологии динамических дисков. И по моему в Windows 8 уже эту технологию заменили новой — Storage Pool о которой нужно так же написать.

Базовый диск: Диск делится на разделы (partition) -- части, функционирующие как физически отдельные устройства хранения данных. Win2k03 поддерживает два типа разделов: основной и дополнительный. Максимальное количество разделов всегда равно 4, при этом только один раздел может быть дополнительным

Win2k03 использует основные разделы для запуска компьютера. Один из основных разделов должен быть помечен как активный.

Активный раздел (active partition) хранит загрузочные файлы и применяется для запуска ОС. В каждый момент времени только один основной раздел на одном жестком диске может быть активным.

Системный раздел (system partition) Win2k03 (или системный том) -- это активный раздел, содержащий файлы для загрузки ОС.

Загрузочный раздел (boot partition) Win2k03 -- это основной раздел или логический диск, на котором установлены файлы ОС. Загрузочный и системный разделы могут занимать один раздел. Впрочем, системный раздел должен находиться на активном разделе (обычно это диск С:), тогда как загрузочный раздел может располагаться на другом основном или дополнительном разделе.

Дополнительный раздел (extended partition) может быть создан из оставшейся части свободного места. На жестком диске может быть только один дополнительный раздел, поэтому оптимально задействовать все оставшееся свободное место для создания дополнительного раздела. В отличие от основных, дополнительный раздел можно не форматировать и не обозначать буквой алфавита. Дополнительный раздел разбивается на сегменты -- логические диски. Вы должны дать имя логическому диску и отформатировать его с помощью одной из файловых систем. Количество логических дисков ограничивается буквами латинского алфавита.

Типы томов для динамических дисков: Базовый диск можно модернизировать до динамического и затем создать тома Win2k03. Отказоустойчивость (fault tolerance) -- это способность компьютера или ОС обойтись без потерь данных в случае сбоя.

Типы томов:

Простой том (simple volume) -- это дисковое пространство на одном жестком диске. Простой том может занимать несколько областей (до 32) на одном диске. Отказоустойчивости он не обеспечивает. Данные в нем еще более уязвимы, поскольку чем больше размер простого тома, тем выше вероятность потери информации из-за отказа любого из его разделов

Составной том (spanned volume) включает в себя пространство нескольких дисков (до 32). При записи данных на составной том Win2k03 полностью заполняет сначала первый диск, затем второй и делает то же со всеми дисками в томе. Составной том отказоустойчивым не является. Поломка одного из дисков влечет потерю данных всего тома.

Зеркальный том (mirrored volume) (RAID1) состоит из двух одинаковых копий простого тома, каждая из которых находится на отдельном жестком диске. Зеркальные тома повышают отказоустойчивость при сбое жесткого диска.

Чередующийся том (striped volume), или RAID-0, объединяет области свободного пространства нескольких дисков (до 32) в один логический том. При работе с чередующимся томом Win2k03 оптимизирует выполнение, записывая данные на диски равномерно. Если сломается один из дисков чередующегося тома, теряются данные всего тома. Поэтому, как простые и составные тома, том RAID-0 отказоустойчивости не обеспечивает.

Том RAID5. Отказоустойчив. Win2k03 добавляет блоки контрольных сумм на каждый диск тома; Эти блоки позволяют восстановить данные тома при отказе какого-либо жесткого диска. Создание тома RAID-5 требует минимум 3 жестких дисков

Том RAID10: зеркалированный массив, который записывается последовательно на несколько дисков, как RAID 0.

Файловые системы: Файловая система (ФС) - часть любой операционной системы, которая отвечает за организацию хранения и доступа к информации на каких-либо носителях. В широком смысле файловая система включает: совокупность всех файлов на диске, наборы служебных структур данных, используемых для управления файлами, такие как, например, каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске, комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности операции по созданию, уничтожению, чтению, записи, именованию файлов, установке атрибутов и уровней доступа, поиску и т.д.

Файловая система FAT: Файловая система FAT (File Allocation Table) была разработана Биллом Гейтсом и Марком Макдональдом в 1977 году.

Сейчас существуют три типа файловой системы FAT:

FAT12 - поддерживает очень небольшие объемы дисков, поэтому сейчас она применяется только на дискетах.

FAT16 - используется на винчестерах и поддерживает диски объемом до 2 Гб, поэтому сейчас данная файловая система практически не используется.

FAT32 - теоретически поддерживаются диски объемом до 2 Тб. Поддерживается, начиная с операционной системы Windows 95 OSR2. Данная файловая система сейчас достаточно популярна, хотя в последние годы многие пользователи Windows XP предпочитают использовать NTFS (New Technology File System).

Структура

Загрузочный сектор

В начале раздела диска с файловой системой FAT располагается загрузочный сектор. Он необходим для начальной загрузки компьютера. Так же в нем располагается информация о параметрах данного раздела.

Таблица размещения файлов (File Allocation Table)

Вся область данных диска разделена на кластеры - блоки, размер которых задается при форматировании диска. На дискете, например, размер кластера равен 512-ти байтам. А на современных винчестерах с объемом диска более 32 Гб размер кластера равен 32 Кб. Каждый файл и каталог занимает один или несколько кластеров. Таким образом, образуются цепочки кластеров.

В таблице размещения файлов каждый кластер помечается специальным образом. Размер метки в битах для каждого кластера указывается в названии файловой системы. Т.е. для файловой системы FAT16 размер метки будет равен 16-ти байтам, для FAT32 - 32-м и т.д.

Всего существует три типа меток для кластеров:

Свободный кластер - кластер, в который будут записываться новые файлы и каталоги.

Занятый кластер - в метке указывается следующий кластер в цепочке. Если цепочка кластеров заканчивается, то кластер помечается особой меткой.

BAD-блок - кластер с ошибками доступа. Помечается при форматировании диска, что бы исключить в последующем доступ к нему.

Повреждение таблицы размещения файлов полностью уничтожает структуру файловой системы, поэтому на диске всегда хранится две копии таблицы.

Корневой каталог

Область диска, в котором располагается информация о корневом каталоге. Размер ее ограничен, поэтому в корневом каталоге диска может находиться не более 512-ти файлов и подкаталогов.

Область данных

Оставшаяся часть раздела, на которой размещается содержимое файлов и каталогов.

Недостатки системы FAT:

Файловая система FAT всегда заполняет свободное место на диске последовательно от начала к концу->фрагментация

Производительность сильно зависит от количества файлов, хранящихся в одном каталоге(имеет линейную неупорядоченную структуру, и имена файлов в каталогах идут в порядке их создания)

Преимущества других файловых систем становятся заметны только при использовании их на носителях объемом более 100 Мб

Сравнение файловых систем:

Реализована и используется большинством операционных систем (MS-DOS, Windows 95/98/Me, Windows 2000 и Windows XP, OS/2, UNIX).	На данный момент поддерживается только в Windows 95/98/Me, Windows 2000 и Windows XP.
Очень эффективна для логических дисков размером менее 256 Мбайт.	Не работает с дисками объемом менее 512 Мбайт.
Поддерживает сжатие дисков, например по алгоритму DriveSpace.	Не поддерживает сжатие дисков.
Обрабатывает максимум 65 525 кластеров, размер которых зависит от объема логического диска. Так как максимальный размер кластеров равен 32 Кбайт, FAT16 может работать с логическими дисками объемом не более 2 Гбайт.	Способна работать с логическими дисками объемом до 2 048 Гбайт при максимальном размере кластеров в 32 Кбайт.
Чем больше размер логического диска, тем меньше эффективность хранения файлов в FAT"16-системе, так как увеличивается и размер кластеров. Пространство для файлов выделяется кластерами, и поэтому при максимальном объеме логического диска файл размером 10 Кбайт потребует 32 Кбайт, а 22 Кбайт дискового пространства пропадет впустую.	На логических дисках объемом менее 8 Гбайт размер кластеров составляет 4 Кбайт.

Файловая система NTFS: разрабатывалась Microsoft в начале 1990 х гг. как основная файловая система для серверных версий операционных систем Windows. NTFS была представлена в 1993 году в операционной системе Windows NT 3.1.

В настоящее время NTFS рассматривается в качестве предпочтительной файловой системы как для серверных, так и для клиентских версий Windows.

В NTFS используются 64 разрядные идентификаторы кластеров, поэтому теоретически том NTFS может содержать 264 кластеров (16 ЭБ3). Однако текущие реализации в Windows поддерживают только 32 разрядную адресацию кластеров, что при размере кластера максимум 64 КБ (216 байт) позволяет NTFS тому достигать размера до 256 ТБ:

232 * 216 байт = 248 байт = 28 * 240 байт = 256 ТБ.

Для томов, больших 4 ГБ, при форматировании Windows предлагает размер кластера по умолчанию 4 КБ.

Некоторые возможности NTFS:

восстанавливаемость (recoverability) - способность файловой системы возвращаться к работоспособному состоянию после возникновения сбоя. Реализуется такая возможность, во первых, за счет поддержки атомарных транзакций, во вторых, за счет избыточности хранения информации. Атомарная транзакция (atomic transaction) - операция с файловой системой, приводящая к её изменению, которая либо полностью успешно выполняется, либо не выполняется вообще (т. е. в случае сбоя во время атомарной транзакции все изменения откатываются). Избыточность используется при хранении важнейших данных файловой системы, критически необходимых для её корректной работы;

безопасность (security) - защищенность файлов от несанкционированного доступа. Реализуется при помощи модели безопасности Windows, рассмотренной в лекции 9 "Безопасность в Windows";

шифрование (encryption) - преобразование файла в зашифрованный код, который невозможно прочесть без ключа. Обычные механизмы безопасности, такие как назначение прав доступа пользователей к файлам, не обеспечивают полной защиты информации, например, в случае перемещения диска на другой компьютер. Администратор операционной системы всегда может получить доступ к файлам других пользователей, даже на томе NTFS. Поэтому в NTFS включена поддержка шифрующей файловой системы EFS (Encrypting File System), которая позволяет легко зашифровывать и расшифровывать файлы;

поддержка RAID (Redundant Array of Inexpensive (Independent) Disks - массив недорогих (независимых) дисков с избыточностью) - возможность использования для хранения информации нескольких дисков; данные с одного диска автоматически копируются на другие, обеспечивая тем самым повышенную надежность;

дисковые квоты для пользователей (Per-User Volume Quotas) - возможность выделения для каждого пользователя определенного пространства на диске (квоты); NTFS не позволяет пользователю записывать данные на диск сверх выделенной квоты.

Структура тома NTFS:

В начале тома находится загрузочная запись тома (Volume Boot Record), в которой содержится код загрузки Windows, информация о томе (в частности, тип файловой системы), адреса системных файлов ($Mft и $MftMirr - см. далее). Загрузочная запись занимает обычно 8 КБ (16 первых секторов).

В определенной области тома (адрес начала этой области указывается в загрузочной записи) расположена основная системная структура NTFS - главная таблица файлов (Master File Table, MFT). В записях этой таблицы содержится вся информация о расположении файлов на томе, а небольшие файлы хранятся прямо в записях MFT.

Важной особенностью NTFS является то, что вся информация, как пользовательская, так и системная, хранится в виде файлов. Имена системных файлов начинаются со знака "$". Например, загрузочная запись тома содержится в файле $Boot, а главная таблицафайлов - в файле $Mft. Такая организация информации позволяет единообразно работать как с пользовательскими, так и с системными данными на томе.

Поскольку MFT является важнейшей системной структурой, к которой при операциях с томом наиболее часто происходят обращения, выгодно хранить файл $Mft в непрерывной области логического диска, чтобы избежать его фрагментации (размещения в разных областях диска), и, следовательно, повысить скорость работы с ним. С этой целью при форматировании тома выделяется непрерывная область, называемая зоной MFT (MFT Zone). По мере увеличения главной таблицы файлов, файл $Mft расширяется, занимая зарезервированное место в зоне.

Остальное место на томе NTFS отводится под файлы - системные и пользовательские.

Основными преимуществами файловой системы NTFS являются ее защищенность от несанкционированного доступа. В этой файловой системе отсутствуют ограничения на размер файлов и каталогов. Так же ее особенность является журналирование - запись всех операций перед их выполнением в специальный журнал. В случае, если во время выполнения операций с файловой системой произойдет сбой (зависание операционной системы, отключение электричества и т.п.), то она на основе записей в журнале сможет вернуть себя в прежнее состояние. Однако, в случае серьезного сбоя восстановить информацию будет очень сложно, подчас невозможно. Причиной тому является отсутствие официальной документации файловой системы от Microsoft. Так же недостатком NTFS является несовместимость со старыми версиями операционных систем (Windows 95, 98).