Итак для решения задачи управления дисковыми ресурсами
в Windows XP есть соответствующая утилита - Управление дисками (Disk
Management). В версии Windows NT 4.0 существовала аналогичная, но менее
функциональная программа Disk Administrator.
Вообще все утилиты управления и администрирования в Windows XP можно найти
в панели управления в программной группе Администрирование (Administrative
Tools). Как только Вы выбирите эту группу, перед Вами появится ее содержимое:
В нашем случае следует выбрать оснастку Управление компьютером (Computer
Management), в открывшемся окне нас сегодня интересует только папка Управление
дисками (Disk Management):
Давайте по порядку разберемся, что же умеет делать эта программа. Сегодня Вы
узнаете много новых терминов и понятий, постарайтесь их изучить детально.
Для начала ознакомимся с интерфейсом Disk Management. Интерфейс оснастки Disk
Management достаточно прост и чем то похож на интерфейс программы Partition
Magic. При открытии оснастки в появившемся окне Вы увидите Ваши жесткие диски,
разделы на которым обозначены каким либо цветом. Цвет отличается в зависимости
от того, является ли раздел основным (темно-синий) или дополнительным (синий)
или просто свободным местом на диске. В верхней части окна паказан список дисков
установленных на компьютере. А в нижней части находится графическая часть
оснастки Disk Management, где показана структура каждого жесткого диска.
В целом практически все операции с дисковыми структурами можно выполнять или
через меню Действие:
Или по нажатию правой кнопки мыши на самом названии оснастки Disk Management:
Любое действие с диском можно осуществить по нажатию правой кнопки на
выделенном диске или разделе этого диска.
Теперь остановимся, и отметим наиболее важные термины и понятия.
В Windows XP существуют важное отличие - два понятия "обычный диск"
(basic disk) или базовый и "динамический диск" (dynamic disk).
Давайте разберемся с этим подробнее.
Под диском в Windows XP понимается практически любой носитель, способный
хранить информацию. Устройством (drive) и томом (volume) называются участки этих
дисков.
Базовыми являются те жесткие диски, которые поддерживает дисковая
подсистема Windows XP; по умолчанию все жесткие диски базовые. Разделом
является часть базового диска, функционирующая как физически автономная единица.
Основной раздел (primary partition) зарезервирован для использования
операционной системой. Каждый физический диск может иметь до четырех основных
разделов (или до трех, если создан дополнительный раздел).
Дополнительный раздел (extended partition) создается с использованием
оставшегося свободного пространства диска и может быть также разделен на
логические устройства. На каждом физическом диске может быть только один
дополнительный раздел.
Динамический диск подразделяется на тома, а не на разделы.
Том состоит из одного или нескольких физических дисков в одной из
следующих конфигураций: простой том, составной том, зеркальный том, чередующийся
том и том RAID-5.
Базовый диск может быть превращен в динамический диск в любое время.
Свободное пространство - это неиспользованная и неформатированная
часть жесткого диска, которая может быть использована при создании томов. Термин
свободное пространство и термин "нераспределенное пространство" в Windows XP
отличаются. Под нераспределенным пространством в Windows XP обозначается не
используемое и не поделенное между томами пространство на диске, а под свободным
пространством понимается любая часть дополнительного раздела, которая пока не
подключена ни к какому логическому устройству)
Системный том содержит файлы, жестко привязанные к оборудованию
(Ntldr, Boot.ini, Ntdetect.com), необходимые для загрузки Windows XP.
Загрузочный том содержит файлы операционной системы Windows XP,
расположенные в папках %SystemRoot% и %SystemRoot% \System32.
Давайте познакомимся для начала с динамическим режимом хранения
информации. Сейчас мы изучим теоритические принципы, и далее приступим к
практическому использованию их.
Том - это единица хранения, состоящая из свободного пространства на
одном или нескольких дисках. Он может быть отформатирован средствами файловой
системы с присвоением ему имени. Тома на динамических дисках могут иметь одну из
нескольких структур:
* простой
* cоставной
* чередующийся том
* зеркальный
* том RAID-5.
Простые тома
Простой том использует пространство одного диска. Это может быть один участок
на диске или несколько участков, соединенных друг с другом. Как организовать
этот набор с помощью Disk Management, мы увидим немного позже. Простой том может
быть расширен в пределах одного диска или на дополнительный диск. Если простой
том распространен на несколько дисков, он становится составным томом. Простой
том не обеспечивает отказоустойчивости.
Составные тома
Составной том состоит из связанного вместе пространства нескольких дисков.
Т.е. Вы можете НЕСКОЛЬКО пустых мест на одном или разных жестких дисках
отформатировать как ЕДИНОЕ пространство для хранения файлов. Зачем это нужно,
спросите Вы? Представьте, что в Вашем распоряжении три жестких диска по 10
Гбайт, а Вам удобно иметь раздел, размеров в 25 Гбайт (возможно, даже
необходимо). В таком случае Вам на помощь придет составной том. Как правило,
составные тома создаются, когда ни на одном жестком диске нет достаточного
свободного пространства.
Каковы ограничения составных томов? Состаной том не может содержать более 32
"кусков", ну и конечно, должен содержать не менее 2. Составные тома не
увеличивают производительности дисковой системы - данные записываются сначала на
один диск, затем на другой (другие) по мере необходимости. Составной том не
может иметь своей частью ни загрузочный, ни системный раздел. При выходе из
строя одного из дисков, на которых располагался набор томов, Вы теряете ВСЮ
информацию со всех разделов - участников набора томов. Ну и еще одно важное
ограничение - так как такая структура создается чисто программным способом, то
доступ к такому набору томов Вы получите ТОЛЬКО из Windows XP! Под Windows 9x
Ваш набор томов работать не будет!
Это еще не все - дело в том, что составные тома можно расширять! И все это
без потери данных! К сожалению на расширение набора томов есть одно важное
ограничение - расширить можно только набор томов, использующий файловую систему
NTFS. Попытки расширить набор томов с файловой системой FAT не приведут к
успеху. Как создавать и расширять составные тома, мы сегодня увидим немного
позже.
Чередующиеся тома
Чередующиеся тома применятся для того же, для чего и составные тома - для
создания таких разделов, которые не возможно создать на одном имеющемся диске.
Чередующийся набор тоже объединяет несколько пустых мест на разных жестких
дисках в одно общее хранилище данных. Однако есть и отличия. Дело в том, что
данные, которые пользователь записывает на чередующемся наборе ОДНОВРЕМЕННО
записываются на ВСЕ жесткие диски! Т.е., файл, который пользователь записывает,
разбивается на части по 64 Кбайта, и эти части одновременно записываются на все
диски - участники чередующегося набора! Что достигается таким образом?
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ! Как известно, механика жесткого диска - самый медленный
компонент современного компьютера, а применяя чередующиеся наборы можно достичь
увеличения производительности дисковой системы за счет того, что данные
одновременно записываются на несколько жестких дисков.
Т.е., решая ту же задачу, что и составной том, чередующийся том еще и
добавляет производительность! Но тогда Вы спросите - зачем вообще пользоваться
составными томами, если чередующиеся тома делают тоже самое, но еще и ускоряют
работу компьютера? Дело в том, что у чередующихся томов есть дополнительные
ограничения, связанные как раз с методом записи на основе чередования.
* Все части чередующегося тома должны иметь одинаковый размер, иначе теряется
сама идея чередования;
* Все части чередующегося тома должны быть расположены на РАЗНЫХ жестких
дисках по той же причине;
* Чередующийся том нельзя расширять, в какой бы файловой системе он не был
отформатирован.
Чередующийся том, как и составный том, может содержать от 2-х до 32-х
"кусков" пустого места, НЕ может содержать ни системный, ни загрузочный разделы,
и при потере хотя бы одного диска из такого набора Вы естественно потеряете всю
информацию, хранимую на наборе. Как создавать чередующие тома, Вы также увидите
немного позже.
Зеркальные тома
В Windows XP можно создать тип томов, обладающих отказоустойчивостью, т.е.
информация, хранимая на наборе не утратиться в случае выхода из строя одного из
жестких дисков набора.
Зеркальный том как раз и является средством обеспечения отказоустойчивости в
Windows XP, где данные дублируются на двух физических дисках. Все данные
одного диска копируются на дополнительный диск, что обеспечивает возможность
получения избыточности данных.
Зеркальные тома представляет собой следующую структуру: на втором жестком
диске создается полная копия имеющегося раздела. После того, как зеркальный
набор томов создан, для пользователя он выглядит как один раздел, которому
присвоен одна единственная буква диска. Пользователь работает с таким набором
как с обычным разделом жесткого диска, однако та информация, которую
пользователь записывает на такой набор, записывается дважды: на основной том и
на его зеркальную копию. В случае выхода из строя основного тома (например,
из-за поломки жесткого диска), остается работоспособной зеркальная копия, с
которой можно немедленно, не производя никаких дополнительных операций
восстановления, считывать данные. Фактически каждая из двух зеркальных копий
является полноценным разделом со всей информацией, поэтому и обеспечивается
мгновенная доступность данных в случае повреждения одного из томов набора.
Совершенно очевидно, что такая высокая степень защиты не дается бесплатно.
Пользователь, организовавший на своих жестких дисках зеркальный том, платит
объемом свободного дискового пространства - для создания зеркального тома
необходимо вдвое больше места на диске. Кроме того, пользователь расплачивается
еще и скоростью работы - записать одно и то же на два разных жестких диска
требует больше времени, создается дополнительная нагрузка на контроллер жесткого
диска.
Очевидно, что зеркальный том может состоять из 2-х и только из двух томов.
Кроме того, частью зеркального набор МОЖЕТ быть как системный, так и загрузочный
раздел жесткого диска
Том RAID-5.
RAID - Redundant Array of Inexpensive Disks - (избыточный массив недорогих
дисков) - таким термином называют технологии хранения данных больших объемов на
нескольких устройствах. То, что Вы узнали сейчас сегодня - не что иное, как
программная реализация RAID средствами ОС Windows XP.
Технологии RAID предусматривают несколько (6) уровней (способов) хранения
данных, эти уровни нумеруются от RAID0 до RAID5. Собственно, давайте рассмотрим,
как те наборы, которые мы изучили, соответствуют уровням RAID:
RAID0 - наборы томов и чередующиеся наборы томов без проверки четности.
RAID1 - зеркальные (дуплексные) наборы
RAID5 - чередующиеся наборы томов с проверкой четности.
Т.е., можно сказать, что Windows XP поддерживает на программном уровне RAID
массивы уровней 0,1,5. Следует понимать, что речь идет о чисто программной
поддержке - для построения с помощью Disk Management таких массивов нет
необходимости в покупке отдельного специализированного контроллера - все
делается силами Windows XP. Однако весьма популярны и специальные RAID
контроллеры - контроллеры жестких дисков, в которые уже встроены возможности
построения RAID массивов независимо от операционной системы.
Том RAID-5 также является средством обеспечения отказоустойчивости дисковой
системы, поскольку данные тома расщепляются при записи на три или большее
количество дисков. 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.
| 
