В данном руководстве мы рассмотрим возможности служебного приложения «Управление дисками», доступного по умолчанию в операционной системе «Windows», позволяющие наилучшим образом организовать дисковое хранилище пользовательского персонального компьютера.
Интерфейс приложения
При первом запуске приложения «Управление дисками» пользователям будет представлен интерфейс с двумя основными панелями, в верхней из которых будет располагаться список доступных томов, а в оставшейся нижней – упорядоченный последовательный перечень физических дисков.
Примечание. Выполнить запуск приложения «Управление дисками» можно многими способами. Например, щелкните правой кнопкой мыши по кнопке «Пуск», расположенной в левом нижнем углу рабочего стола, или нажмите совместно комбинацию клавиш «Windows + X» и откройте меню «Опытного пользователя», в котором, из предлагаемых вариантов служб и системных приложений, выберите раздел «Управление дисками», напрямую осуществляющий последующий переход в указанное одноименное приложение.
Нижняя панель отображает не только список физических дисков, но и графическое представление разделов или томов на каждом диске, включая набор дополнительной полезной информации.
На приведенном выше, в качестве примера, снимке окна приложения «Управление дисками» можно заметить, что на дисках в нижней панели, разделенных по соответствующим томам, отображаются важные системные сведения. Так можно прочесть, что в диске «0» том «C:» является загрузочным (информационная расшифровка в скобках перечисляет соответствующие свойства), раздел «Зарезервировано системой» активен и выделен под системные требования, а «Новый том J:» исправен и задействуется в качестве основного раздела. Первые два из перечисленных томов являются первичными. Раздел «Зарезервировано системой» на самом деле содержит основные загрузочные файлы, необходимые для начального запуска набора микропрограмм базовой системы ввода-вывода «BIOS» и последующей загрузке в оперативную память компьютера кода операционной системы, которая уже напрямую загружается из раздела «C:».
Если пользователи перейдут на панель управления приложения «Управление дисками», расположенную в верхней части окна, и выберут вкладку «Действие», то во всплывающем контекстном меню смогут ознакомиться с различными вариантами разрешенной активности. Выберите в упорядоченном списке действий открывшегося меню раздел «Все задачи», который на отдельной вложенной панели отобразит список большинства доступных параметров, среди которых способ создания составного, чередующегося или зеркального тома, возможность переключения между типами дисков «MBR» и «GPT», вариант преобразования в динамический или базовый диск.
Если пользователи щелкнут правой кнопкой мыши по отдельному разделу диска, то во всплывающем контекстном меню будет отображен другой, отличный от предыдущего, список возможных действий, который позволяет изменить букву диска или путь к диску (данную способность мы рассмотрим подробнее позже), уменьшить или расширить том, отформатировать его, добавить зеркало или полностью удалить указанный раздел.
В тоже время необходимо отметить, что вариант организации дискового пространства посредством программного «RAID», присутствующий в операционной системе «Windows 10» и позволяющий осуществлять зеркалирование, чередование или избыточность не является приоритетом, если присутствует выбор и возможность использовать аппаратный вариант организации массива «RAID». Хотя его наличие важно для понимания основ дискового разделения.
Инициализация диска и выбор стиля раздела
При добавлении нового диска к доступному набору оборудования персонального компьютера может появиться диалоговое окно с просьбой инициализировать диск.
Подобное уведомление означает, что операционная система «Windows» не обнаружила поддерживаемого формата таблицы разделов и просит пользователей вписать отсутствующий элемент. В современных версиях «Windows» пользователи могут выбирать между двумя видами таблиц разделов: «MBR» и «GPT».
Примечание. Только потому, что «Windows» не распознала информацию о разделах, нельзя утверждать, что данный диск пуст. Если пользователи полностью убеждены в исправности и полноценной работоспособности подключенного запоминающего устройства, то довольно часто отображение запроса об инициализации может быть следствием неполадок с драйвером. При использовании внешнего диска обратите внимание на подключение накопителя к компьютеру. Выполните операцию отключения и последующего соединения дискового устройства, что может способствовать устранению проблемы. Также, при варианте выбора таблицы разделов формата «GPT», существует вероятность, что реакция на инициализацию вызвана неспособностью «BIOS» компьютера осуществлять востребованное взаимодействие.
Использование «MBR» («Master Boot Record»)
Если пользователи форматируют диск, который планируется широко использовать и подключать к разным компьютерам, то оправдано будет применить «стиль» раздела «MBR» («Главная Загрузочная Запись»). Данный вариант является старым форматом таблицы разделов жесткого диска, но в свою очередь распознается и работает на большинстве компьютерных устройств, потому что практически любой пользовательский компьютер с обычным «BIOS» поддерживает жесткие диски, разделенные с использованием «MBR».
Современные компьютеры, использующие интерфейс управления низкоуровневыми функциями «UEFI», отказываются от поддержки «MBR» и переключаются на более новую и лучшую замену, известную как «GPT», потому что формат «MBR» имеет ряд проблем и ограничений.
Одним из сдерживающих ограничений является конструктивная особенность «MBR» поддерживать всего до четырех основных разделов. Если присутствует потребность использовать более разрешенного предела допустимого количества разделов, пользователям необходимо установить четвертый из них в качестве «расширенного» дополнительного раздела, в котором затем может быть размещено неограниченное число логических дисков (разделов). К счастью, все процедуры организации и настройки происходят на уровне управления дисками и не требуют от пользователей осуществления дополнительных операций, но с технологической точки зрения, подобный вариант решения архитектурного построения является не лучшим способом справиться с потребностью увеличения количества разделов, а также обладает отдельными проблемами совместимости.
Следующее ограничение заключается в том, что разделы, использующие формат «MBR», имеют максимальный размер «2 TiB», что значительно меньше, чем пользователи могут получить от современных жестких дисков, в особенности, если будет задействован серверный метод с использованием аппаратного «RAID», включающий задействование нескольких «2 ТБ» или «3 ТБ» жестких дисков.
Отмеченное ограничение напрямую основано на утверждении, что существует «32-разрядная» нумерация секторов, а жесткие диски обычно имеют «512 байт» на сектор. Поэтому, при вычислении получается результат «512 * 2^32 = 2 TiB». И, таким образом, пользователи получают сведения о том, что «MBR-разделы» ограничены данным пределом.
Хорошей новостью является тот факт, что подобное предельное значение можно обойти, при соответствующей необходимости. Если у пользователей есть в наличии один из более новых жестких дисков, которые используют сектора по «4 КБ», то фактический теоретический предел будет составлять «16 TiB», исходя из следующего расчета «4096 * 2^32 = 16 TiB». Однако, верным было бы решение просто перейти на использование формата разделов «GPT», который не имеет подобных ограничений.
Использование «GPT» («Guid Partition Table»)
Более продвинутый «стиль» формата размещения таблиц разделов на физическом жестком диске «GPT» требуется для загрузочного диска в новых и современных компьютерах, которые используют интерфейс расширяемой прошивки «UEFI» вместо базового алгоритма ввода-вывода «BIOS». Некоторые образцы устройств поддерживают режим «устаревшего BIOS» для организации возможности загрузки старого стиля «MBR», но обычно большинство используют формат «GPT».
Начиная с операционной системы «Windows Vista», пользователи могут обычно использовать «GPT-разделы» на диске с данными для компьютера, который функционирует на более новой версии системы «BIOS», но не позволяет задействовать их в качестве загрузочного диска. Более ранние версии «Windows» не поддерживают стандарт формата «GPT».
«GPT» позволяет использовать до «128» разделов на одном жестком диске, и каждый раздел может иметь размер «9,4 зетабайта», составляющий один миллиард терабайт, что несколько чрезмерно с точки зрения современных существующих способностей накопителей.
Вместо того, чтобы просто хранить одну копию таблицы разделов, как это реализовано в «MBR», в «GPT» существует как первичная, так и резервная копия, каждая из которых имеет циклический контроль избыточности для проверки данных на предмет возможного повреждения.
Все «GPT-диски» содержат «Наследственную MBR», расположенную в начале диска и представляющую собой поддельную таблицу «MBR», основная цель которой, главным образом, выражена в защитных функциях. В таблице поддельных разделов указывается наличие всего одного раздела, охватывающего весь «GPT-диск» и обладающего особым маркировочным идентификатором, позволяющим устаревшим операционным системам, не приспособленным для чтения «GPT дисков», распознать и оставить подобный диск без изменений. Данная система внутренней организации способна защитить пользователей от устаревшего «MBR-ориентированного» системного обеспечения, которое может испортить диск по причине отсутствия заложенной возможности поддерживать «GPT». «Наследственная MBR» не делает файловую систему «GPT» читаемой на старых компьютерах, но уберегает диск и предотвращает случайное стирание содержимого.
Для загрузочных «GPT-дисков» требуется исполнения нескольких условий, одним из которых является обязательное наличие системного раздела «EFI». Раздел имеет размер «100-260 МБ», в зависимости от используемого диска, и непосредственно содержит загрузчик и ряд другой важной информации.
Пользователи могут изменять типы разделов с «MBR» на «GPT» и наоборот, задействуя возможности системного приложения «Управление дисками». Но основная проблема заключается в том, что для подобного перехода потребуется предварительно удалить все существующие разделы на диске, что делает эту функцию несколько менее полезной.
Выбор типа диска: «базовый» или «динамический»
Одной из концепций, возможность реализовать которую присутствует в приложении «Управление дисками», является выбор между довольно запутанным «динамическим» и стандартным «базовым» вариантом настройки диска. А присутствие в том же меню разрешения задавать формат файловой таблицы «MBR» или «GPT» делает процесс формирования внутреннего дискового построения еще более сложным и не очевидным.
Когда пользователи создают диск посредством форматирования разделов с использованием стилей «MBR» или «GPT», соответствующие спецификации организовывают обычные разделы. Для формата «MBR» выбор варьируется между основным и расширенным / логическим разделами, а в стандарте «GPT» будут представлены обычные простые «Guid» разделы. Операционная система «Windows» называет данную архитектурную совокупность «базовым» диском.
Другим вариантом в «Windows», выступающим в качестве альтернативы для отмеченного выше базового типа, является «Динамический диск», который позволяет операционной системе непосредственно управлять процессом создания разделов, а не использовать установленные табличные спецификации разделения. Итоговый результат в системе будет именоваться томами, а не разделами (фактически, «Windows» всегда называет разделы любого типа томом).
Скрытый для пользователей процесс дисковой организации заключается в том, что операционная система создает обычную структуру разделов «MBR» или «GPT», которая заполняет весь диск, а затем «Windows» позволяет пользователям управлять «томами» на диске, которые действуют как разделы, и даже предоставляет отдельные дополнительные функции. Поскольку динамические диски по-прежнему зависят от базовой структуры «MBR» или «GPT», необходимо ответственно подойти к выбору того или иного варианта (например, если требуется большой диск, то возможно, «GPT» является наилучшим решением).
Операционная система «Windows» использует базу данных «Logical Disk Manager» («LDM») для хранения типов томов, букв дисков и оставшейся другой информации, и даже копирует эту базу данных на каждый динамический диск пользовательского компьютера для резервного хранения. На диске «MBR» перечисленные данные хранятся в последнем «1 МБ» на диске, а на диске «GPT» «Windows» создаст скрытый раздел размером «1 МБ», который называется разделом метаданных «LDM».
Зеркальное отражение пользовательского системного диска
При соответствующей необходимости, пользователи могут легко преобразовать базовый диск, содержащий операционную систему, в динамический диск, чтобы впоследствии выполнить процедуру зеркалирования. Все что пользователям потребуется сделать, так это произвести запуск мастера зеркалирования, щелкнув правой кнопкой мыши на системном диске и выбрав во всплывающем контекстном меню раздел «Добавить зеркало», и следовать дальнейшим пошаговым инструкциям.
Завершив преобразование диска в динамический тип представления, согласившись с предупреждением о невозможности загрузки других операционных систем из всплывающего системного сообщения, и окончив настройку зеркала, пользователи отметят замедление работоспособности своего компьютера. Поскольку все данные с системного диска будут скопированы на другой диск, любые изменения на системном диске будут дублироваться на зеркальной копии, что потребует увеличения общего количества процессов записи данных в два раза, по одному для каждого из дисков. С этого момента данные должны синхронизироваться на обоих дисках.
Пользователи могут щелкнуть правой кнопкой мыши на зеркальных связанных дисках и отменить процесс зеркалирования, выбрав во всплывающем меню соответствующий, ответственный за данную операцию, раздел. Однако на каждом диске останется вся сохраненная ранее информация, которую просто можно будет удалить обычным способом или посредством форматирования.
Примечание. Нельзя зеркально отразить диски разных стилей, например, «MBR-диск» на «GPT-диск».
Типы томов для динамических дисков
Когда пользователи настраивают том на динамическом диске, то существуют разные варианты такого организационного построения, доступные для применения. Они позволяют расширить том на несколько дисков или объединить их, выполнить чередование или зеркалирование, и даже создать серверный массив «RAID 5». Несмотря на отсутствие реального ограничения на количество томов, которыми пользователи могут обладать, нет особой потребности в их огромном количестве, и часто пользователи задействуют минимально возможный набор.
Далее представлены типы томов, которые можно создать на динамическом диске.
Простой том – это обычный «раздел» (при типе диска «Базовый» таковым является фактически) и состоит из свободного пространства на одном диске, которое может быть сплошным или включать в себя множество фрагментов.
Чередующийся том – данные распределяются по нескольким жестким дискам. Данные фрагментируются на отдельные слои и каждый следующий сегмент данных помещается на другой диск, что позволяет добиться максимальной производительности. Однако подобный вариант тома не обеспечивает избыточности.
Составной том – данные помещаются на один диск, а затем, по мере заполнения, переносятся на следующий диск. Два или более дисков (поддерживает до 32 физических дисков) в основном склеены вместе, чтобы сделать диск большего размера. Как и в предыдущем варианте, том не имеет избыточности. Составной том можно расширить за счет дополнительных дисков, но его нельзя зеркально дублировать.
Зеркальный том – для домашних пользователей это единственная форма избыточности, которую можно получить посредством способностей программного обеспечения (подобный метод также известен как программное зеркальное копирование). Производительность чтения данных должна быть выше, однако производительность записи снизится, поскольку «Windows» должна записывать абсолютно все данные на оба диска.
Том «RAID5» – работает только на серверных образцах жестких дисков, и может включать три и более физических накопителя. Обладает высокой отказоустойчивостью за счет наличия информации о четности, способной предотвратить потерю данных в случае сбоя одного из физических дисков. Том «RAID 5» нельзя расширить или зеркально дублировать.
Примечание. Пользователи не могут использовать динамический формат организации пространства для съемного или переносного диска.
Расширенные возможности «Windows 10»
Одной из наиболее интересных функций в операционной системе «Windows 10», впервые ставшей доступной в версии системы «Windows 8», является функция «Дисковые пространства», которая полностью заменяет собой «Управление дисками» и предлагает чрезвычайно простую в использовании систему зеркалирования и объединения дисков, обеспечивающую функциональность серверных массивов «RAID» на основе присутствующих у пользователей физических дисков с данными.
Пользователи не смогут применить «Дисковые пространства» для загрузочного диска, но использовать его для оставшихся накопителей совсем несложно. К тому же, данный системный инструмент обеспечения безопасности пользовательской информации поддерживает избыточность, и, в случае повреждения одного из дисков, позволит уберечь данные пользователей от утраты.
Для получения доступа к востребованному инструменту, защищающему диск от возможного сбоя, воспользуйтесь системным приложением «Панель управления», перейти в которое можно разными способами, в достаточном количестве представленными в операционной системе «Windows 10». Например, нажмите на кнопку «Пуск», расположенную на «Панели задач» в нижнем левом углу рабочего стола и откройте главное пользовательское меню «Windows». В основном перечне, установленных в системе служебных приложений и программ сторонних разработчиков, задействуя для перемещения по доступному содержимому колесо вращения компьютерной мыши или ползунок полосы прокрутки, отыщите и выберите раздел «Служебные – Windows». В открывшемся вложенном списке системных инструментов нажмите на раздел «Панель управления» и искомое приложение будет незамедлительно запущено.
В окне основных настроек параметров компьютера «Все элементы панели управления» щелкните левой кнопкой мыши по разделу «Дисковые пространства»
На новой странице будет отображен раздел «Управление дисковыми пространствами», ответственный за обеспечение безопасного способа организационного построения доступных накопителей и хранения пользовательских файлов. Найдите в центральной панели и нажмите на текстовую ссылку «Создать новый пул и дисковое пространство».
На следующей связанной странице в табличной панели «Форматированные диски» выберите требуемые накопители для создания пула носителей, установив напротив каждого физического запоминающего устройства, из востребованного для последующей организации определенного формата дискового хранилища, индикатор выбора («галочку») в соответствующей ячейке, а затем нажмите на кнопку «Создать пул».
Пользователям будет доступно для использования несколько предустановленных вариантов преобразования дискового пространства в единый «пул хранения», после выбора которого, на следующем этапе, востребованный массив будет создан. Организованный дисковый пул будет отображаться в приложении «Управление дисками» в виде одного диска, так же, как и происходит представление аппаратного «RAID».
Однако мы, несмотря на упоминание ранее, повторим еще раз: пользователи всегда должны стараться организовать дисковое объединение посредством именно аппаратного способа формирования «RAID», если присутствует возможность его использования вместо программных заменителей.
Монтирование томов по букве диска или папки
Пользователи могут изменить точку монтирования для любого диска, кроме системного, щелкнув в приложении «Управление дисками» правой кнопкой мыши востребованный диск и выбрав во всплывающем контекстном меню раздел «Изменить букву диска или путь к диску». В открывшемся диалоговом окне можно будет либо изменить букву диска, либо даже добавить путь к папке на вашем диске, и раздел будет смонтирован в указанное местоположение, подобно схожей операции в операционной системе «Linux».
Это действительно отличный способ увеличить пространство в системе, не перемещая объекты или не используя символические ссылки – просто подключите второй диск в папку пользователя.
Какие еще возможности доступны?
Помимо перечисленных способностей приложения «Управление дисками», пользователи могут создавать «VHD-файл» (виртуальный жесткий диск) и смонтировать его как букву диска, что очень похоже на монтирование «ISO-образа». Также можно расширять и уменьшать разделы, хотя данные операции недостаточно хорошо исполняются в отмеченном приложении.
Продвинутые пользователи также обладают возможностью осуществлять все описанные операции из консоли командной строки посредством задействования функционального приложения для управления разделами жестких дисков «diskpart.exe». Данный инструмент довольно мощный, но необдуманные действия при его использовании могут привести к краху системы и потере пользовательских данных, поэтому применять «diskpart.exe» нужно осторожно и полностью осознавая последствия исполняемых операций.
И в завершение, если возникла необходимость отформатировать жесткие диски и нет полной уверенности, какой формат файловой системы выбрать, то вероятно стоит использовать стандарт новой технологии «NTFS», отличающийся высокой надежностью, отказоустойчивостью и эффективностью использования доступного дискового пространства.
Оригинал.
