Управление динамическими дисками.
В отличие от предыдущих операционных систем производства компании Microsoft,
позволяющих создавать только устройства с базовым режимом хранения информации
(basic storage), Windows XP/2000 позволяет работать с новым типом устройств —
устройствами с динамическим режимом хранения данных (dynamic storage).
Базовые понятия.
Для начала несколько постулатов:
В динамическом режиме хранения информация располагается на томах, а не на
разделах.
Тома на дисках с динамическим режимом хранения несовместимы с ОС отличными от
Windows XP/2000.
Диск, инициализированный для динамического хранения, называется динамическим
диском. Помните на этапе инициализации мы отказались от преобразования дисков к
динамическому типу. Соответственно согласившись мы бы инициализировали диски для
динамического режима хранения.
Базовый диск может быть обновлен до динамического в любой момент.
Динамический диск может быть возвращен к базовому только после удаления всех
присутствующих на нем томов.
Дисковая система XP/2000 может состоять из любой комбинации базовых и
динамических дисков. Однако если том, располагается на нескольких физических
дисках, то диски должны иметь один режим хранения данных.
На динамических дисках создается не привычная таблица разделов, а специальная
структура, которая разделяет диск не на разделы, а на тома. Это позволяет
преодолеть ограничение на количество разделов на диске (до 4 при базовом режиме
хранения).
Нельзя произвести инсталляцию Windows XP/2000 на динамический диск, если
только этот диск не был получен путем преобразования базового диска в
динамический, причем на базовом диске должна была присутствовать MBR и первичный
активный раздел.
На свободном пространстве динамического диска можно создать следующие тома:
Простые (simple).
Составные (spanned). Предполагается, что в системе установлено несколько
жестких дисков.
RAID-0. Чередующиеся (stripped). Предполагается, что в системе установлено
несколько жестких дисков.
RAID-1. Зеркальные (mirrored). Предполагается, что в системе установлено
несколько жестких дисков.
RAID-5. Чередующиеся с контролем четности (stripped with parity).
Предполагается, что в системе установлено несколько жестких дисков.
Уровни RAID.
Аббревиатура RAID, которая в дословном переводе
означает - "избыточный массив недорогих дисков". Такую аббревиатуру применяют
для обозначения отказоустойчивых дисковых систем.
Отказоустойчивые дисковые системы подразделяются на шесть уровней RAID от 0
до 5. Каждый уровень характеризуется определенным соотношением
производительности системы, ее надежности и стоимости.
Оснастка Управление дисками позволяет реализовывать системы RAID уровней 0, 1
и 5 в Windows 2003 SERVER и только RAID-0 в Windows XP/2000 PRO. Эти системы
могут быть реализованы на уровне оборудования или на уровне программного
обеспечения.
Аппаратные решения предполагают, что созданием и восстановлением избыточной
информации управляет контроллер дисковой системы. В нашем случае эти задачи
реализуются с помощью программного обеспечения.
Аппаратурная реализация RAID обладает более высокой производительностью по
сравнению с программным решением.
Работая при помощи оснастки Управление дисками с динамическими дисками в
Windows XP/2000 PRO, можно выполнять следующие функции:
Создавать и удалять простые (simple), составные (spanned), чередующиеся
(stripped) тома.
Форматировать тома в файловой системе FAT(32) или NTFS.
Расширять простые и составные тома в пределах одного или нескольких
физических дисков. Расширить можно том отформатированный только в NTFS.
Повторно инициализировать отключенный диск
Изменять динамический режим хранения на базовый.
Монтировать тома в пустые NTFS - папки.
В Windows 2000/2003 SERVER можно cоздавать и удалять зеркальные тома
(RAID-1), а также тома RAID-5. Восстанавливать поврежденные зеркальные тома и
тома RAID-5.
Теперь давайте более детально рассмотрим типы томов.
Простой том.
Простой том использует пространство одного диска. Это может быть один участок
на диске или несколько участков, соединенных друг с другом.
Размеры участков составного диска могут быть независимы и могут быть заданы
произвольно.
Простой том может быть расширен в пределах одного диска или на дополнительный
диск.
Нельзя расширить том, который был получен преобразованием раздела базового
диска.
Если простой том распространен на несколько дисков, он становится составным
томом. После того как простой том становится составным томом, он может
подвергаться дальнейшим расширениям, захватывая все больше свободного
пространства на жестких дисках, установленных в системе.
Ни одна часть простого тома не может быть удалена отдельно от остальных его
частей.
Простые тома не могут принимать участие в зеркале и записи данных с
чередованием.
Простой том не обеспечивает отказоустойчивости.
Простой том не увеличивает быстродействие операций чтения - записи.
При обновлении базового диска до динамического, основные разделы и логические
диски будут обновлены до простых томов. Соответственно, если обновлению
подвергается диск, содержащий системный и(или) загрузочный разделы, то они
соответственно станут системным и загрузочным томами.
Составной том.
Составной том состоит из связанного вместе пространства нескольких дисков (до
32 дисков).
Размеры частей составного диска могут быть независимы и могут быть заданы
произвольно.
Ни одна часть составного тома не может быть удалена отдельно от остальных его
частей.
Составные тома не могут принимать участие в зеркале и записи данных с
чередованием.
Он может быть распространен на дополнительные диски и не может принимать
участие в зеркальных системах.
Составные тома создаются, когда ни на одном жестком диске нет достаточного
свободного пространства. Кроме того, создавая составные тома, можно распределять
нагрузку на дисковые системы.
Составные тома не обеспечивают отказоустойчивости.
Поскольку тома такого типа расположены на нескольких жестких дисках,
возрастает вероятность их отказа, связанного с выходом из строя одного из
дисков.
Чередующийся том.
Данные на чередующемся томе разбиваются при записи и помещаются на несколько
физических дисков, причем информация равномерно распределяется среди всех
дисков, входящих в состав такого тома.
Размеры частей чередующегося тома одинаковы.
Чередующегося тома применяются при необходимости быстрой записи или
считывании с физических дисков большого объема информации. Скорость работы с
дисковой системой увеличивается за счет распараллеливания потоков данных и
одновременной записи или считывания информации с дисков тома.
Например, если чередующийся том располагается на трех дисках, то запись файла
будет производится на три диска одновременно, при этом сам файл перед записью
будет разбит на части в количестве кратном трем. Увеличение скорости записи
растет не линейно от количества дисков, а зависит от задержек на расчеты и от
реализации подключения дисков.
Тома с чередованием записываемой информации не обеспечивают
отказоустойчивость, а наоборот растет вероятность потери данных с увеличением
числа дисков в структуре.
Том такого типа не может входить в зеркальный набор и его нельзя расширить.
Чередование данных известно как RAID-0.
Зеркальный том.
Зеркальный том — это средство обеспечения отказоустойчивости, где данные
дублируются на двух физических дисках. Все данные одного диска копируются на
дополнительный диск, что обеспечивает возможность получения избыточности данных.
Если один из дисков отказывает, данные могут быть доступны на уцелевшем диске
зеркала.
Размеры частей зеркального тома одинаковы.
Скорость работы зеркального тома сопоставима со скоростью работы одиночного
диска.
При выходе из строя одного диска - быстродействие дисковых операций не
снижается.
Полезное дисковое пространство составляет 50% от всего пространства
выделенного под зеркальный том.
Зеркальный том не может быть расширен. Зеркало также известно как RAID-1.
Том RAID-5.
Том RAID-5 является средством обеспечения отказоустойчивости дисковой
системы, поскольку данные тома расщепляются при записи на три или большее
количество дисков.
Участки составляющие том RAID-5 должны быть одинакового размера.
Том RAID-5 обеспечивает избыточность информации, подсчитывая контрольную
сумму информации, расположенной на каждом диске. Контрольная сумма (вычисляемая
величина, которая может быть использована для восстановления данных в случае их
разрушения) также расщепляется и записывается на все диски массива. Если
отказывает один из дисков массива, то информация, которая на нем находилась,
может быть восстановлена с использованием данных работоспособных дисков и
контрольной суммы.
Том RAID-5 не может входить в зеркальный набор и его нельзя расширить.
При выходе из строя одного диска информация восстанавливается по оставшимся
блокам данных и блокам контрольных сумм в оперативной памяти. Данные остаются
доступны, но быстродействие системы резко снижается из-за увеличившихся нагрузок
на процессор и оперативную память.
Скорость дисковых операций зависит от количества дисков. По быстродействию
RAID-5 проигрывает RAID-0 так, как на каждый из дисков поочередно записывается
контрольная сумма (не полезная нагрузка).
Потери дискового пространства зависят от количества дисков и вычисляются
следующим образом. M=V/n, где M - потери дискового пространства на запись
контрольных сумм, V - общий объем занимаемый томом, n - количество дисков
занятых в составе тома. Если общий объем принять за 100%, то при трех дисках
потери составят 33%, при четырех -25%.
Создание томов.
Теперь когда мы познакомились с основными типами томов, реализуемых на
динамических дисках, давайте посмотрим практические приемы работы с томами в
оснастке "Управление дисками".
Сначала обновим базовые диски до динамических. Как мы знаем эту операцию
можно было выполнить на этапе инициализации. Если диски уже инициализированы,
как базовые, то необходимо кликнуть правой кнопкой в левой части изображения
диска и выбрать пункт меню "Преобразовать в динамический".
Если необходимо преобразовать несколько дисков, то против каждого нужно
поставить флажок.
После того, как диски преобразованы, можно приступить к созданию томов. Как
уже отмечалось, если на диске существовали разделы, то они будут преобразованы в
простые тома. Для создания тома кликаем правой кнопкой на неразмеченном
пространстве и выбираем тип создаваемого раздела. Сразу замечу, что если
конфигурация дисковой подсистемы не удовлетворяет требованиям определенного
тома, то радибатон создания такого тома будет неактивен в меню. Например, если
динамический диск один, то в меню будут неактивны пункты "чередующийся том" и
"составной том", так как эти технологии реализуются как минимум на двух дисках.
Если вы желаете создать простой том, то нужно будет просто указать его
размер. Далее все возможности аналогичны с рассмотренными для разделов на
базовом диске. Можно будет выбрать одну из трех файловых систем, размер
кластера, выбрать букву диску или подключить как пустую NTFS - папку, применить
быстрое форматирование и сжатие.
Отличия будут при создании составного и
чередующегося томов.
Если мы создаем чередующийся том, то в следующем окне нужно выбрать доступные
диски на которых предполагается создавать том и в нижней части указать размер,
который будет одинаковым для всех частей тома. В случае создания составного тома
нужно будет подсвечивать каждый диск и указывать размер для каждой части тома
отдельно. Но чаще всего составной том образуется расширением простого тома на
дополнительный жесткий диск. Обслуживание томов.
Нам остается выяснить какие действия можно производить над томами. Здесь все
определяется типом тома. Для чередующегося тома меню вы можете видеть ниже. Никаких
отличий от возможностей доступных для разделов (логических дисков). Можно
удалить том, отформатировать, открыть для просмотра, изменить путь или букву.
Для простого и составного разделов появляется дополнительный пункт "Расширить
раздел". Мастер предложит вам выбрать дисковое пространство для расширения на
доступных динамических дисках и закончит свою работу. Все параметры (файловая
система, кластер, сжатие, буква...) для частей на которые производится расширение
будут взяты от исходного тома. Это логично. Неважно из каких частей состоит том,
его структура должна быть однородной и скрыта от программ. Расширение раздела
происходит без потери данных.
Монтирование устройств.
Ну а теперь давайте вернемся к вопросу подключения тома (логического диска)
как NTFS - папку. Идея состоит в том, что доступ к диску можно организовать
через пустую папку на NTFS разделе, при этом доступ по букве диска может быть
так же доступен или буквы может не быть совсем. Данную процедуру удобно
применять если необходимо выделить под папку больше места, чем доступно на
разделе где она находится. Очень удобное средство добавления дискового
пространства. Такая возможность всегда присутствовала в UNIX подобных ОС, а в
реализации от Microsoft стала доступна только в Windows 2000. Такая операция
называется монтирование.
Несколько правил:
- Монтирование прозрачно для приложений! - Монтировать можно логические
устройства на базовых дисках, тома на динамических дисках, CD ROM.
- Через
командную строку доступно монтирование Floopy.
- Не имеет значения
файловая система монтируемого устройства.
- Устройство можно смонтировать и
отмонтировать в любой момент без потери данных.
- Доступ к локальным
смонтированным томам, может быть получен даже если томам не присвоены буквенные
обозначения. При этом исчезает ограничение на количество имен, равное 26 (по
числу букв английского алфавита).
- Если в папку смонтирован том RAID-5 или
RAID-1, то папка считается отказоустойчивой!
Для монтирования устройства выполните следующие действия:
1. Запустите оснастку "Управление дисками".
2. Укажите нужный том
файловой системы и нажмите правую кнопку мыши. В появившемся контекстном меню
выберите команду "Изменение буквы диска и пути диска "(Change Drive Letter and
Path).
3. В появившемся окне нажмите кнопку "Добавить" (Add). Откроется окно
"Добавление новой буквы диска или пути диска" (Add New Drive Letter or
Path).
4. Выберите пункт "Подключить как следующую папку NTFS" (Mount in this
NTFS folder) и в текстовом поле укажите новый путь к устройству.
5. Нажмите
кнопку "ОК". На этом работа мастера завершена, устройство смонтировано. Теперь
доступ к информации тома можно получить с помощью указанного нового пути.
Для удаления точки монтирования нужно опять зайти в меню изменения пути диска
и удалить прописанный путь.
Посмотрите как выглядит папка в которую смонтирован том. В свойствах папки
появится кнопка "Дополнительно" по нажатию на которую будут отображаться
свойства подключенного тома.
Монтировать устройства можно и через командную строку. Не буду детально
останавливаться на этом вопросе, тем более, что вы уже имеете некоторый опыт
работы в командной строке. Просто приведу пример монтирования диска в папку.
Creates, deletes, or lists a volume mount point.
MOUNTVOL [drive:]path VolumeName
MOUNTVOL [drive:]path /D
MOUNTVOL [drive:]path /L
path Specifies the existing NTFS directory where the mount
point will reside.
VolumeName Specifies the volume name that is the target of the mount
point.
/D Removes the volume mount point from the specified directory.
/L Lists the mounted volume name for the specified directory.
Possible values for VolumeName along with current mount points are:
\\?\Volume{1422dc80-8676-11d8-a5b8-806d6172696f}\
C:\
\\?\Volume{1422dc81-8676-11d8-a5b8-806d6172696f}\
E:\
\\?\Volume{3d5ce761-7348-11d8-956e-806d6172696f}\
D:\
\\?\Volume{3d5ce760-7348-11d8-956e-806d6172696f}\
A:\
\\?\Volume{4917b7d0-d9f5-4e81-bc70-b6b35b0dfb19}\
F:\
MOUNTVOL E:\DiskF \\?\Volume{4917b7d0-d9f5-4e81-bc70-b6b35b0dfb19}\
E:\>
|
| 
