Работа с динамическими жесткими дисками в операционной системе windows

Базовые диски

Основные диски — это типы хранилищ, наиболее часто используемые в Windows. Термин базовый диск относится к диску, содержащему разделы, такие как основные разделы и логические диски, которые, в свою очередь, обычно форматируются с помощью файловой системы и становятся томом для хранилища файлов. Базовые диски предоставляют простое решение для хранения данных, которое может соответствовать удобному массиву сценариев изменения требований к хранилищу. Базовые диски также поддерживают кластеризованные диски, институты гибких и аппаратных инженеров (IEEE) 1394 и съемные носители с универсальной последовательной шиной (USB). Для обеспечения обратной совместимости базовые диски обычно используют тот же стиль разделов основной загрузочной записи (MBR), что и диски, используемые операционной системой Microsoft MS-DOS, и все версии Windows, но также могут поддерживать разделы таблицы разделов GPT в системах, поддерживающих эту возможность. Дополнительные сведения о стилях разделов MBR и GPT см. в разделе .

Пространство в существующих основных разделах и на логических дисках можно увеличить за счет соседнего непрерывного нераспределенного пространства на том же диске. Для расширения базовый том должен быть отформатирован с использованием файловой системы NTFS. Расширить логический диск можно с помощью непрерывного свободного пространства в содержащем его расширенном разделе. Если расширить логический диск с использованием большего пространства, чем доступно в расширенном разделе, последний увеличивается, чтобы вместить логический диск, если за расширенным разделом следует непрерывное нераспределенное пространство. Дополнительные сведения см. в статье как работают основные диски и тома.

Следующие операции могут выполняться только на базовых дисках:

• Создание и удаление основных и дополнительных разделов.
• Создание и удаление логических дисков в расширенном разделе.
• Отформатируйте раздел и пометьте его как активный.

Что такое динамический диск в Windows 10

Чтобы начать обработку данных, необходимо проверить тип устройства. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

• одновременно нажать сочетание горячих клавиш «Win» и «R»;
• в открытое поле ввести команду diskmgmt.msc, подтвердить запрос кнопкой «Enter»;

откроется дополнительное окно «Управление накопителями».

Одна из колонок называется «Тип». Напротив каждого носителя указывается значение – базовый или динамический. Особенности второго варианта:

допускается внесение изменений (например, размер базового носителя корректировать недопустимо);

• специальные накопители могут быть смежными;
• накопители пластичны (имеется в виду отношение к дополнительным настройкам).

Основным недостатком считается невозможность применения мультизагрузки – установки нескольких операционных систем на один персональный компьютер (стационарный или ноутбук).

Basic Disks

Basic disks are the storage types most often used with Windows. The term basic disk refers to a disk that contains partitions, such as primary partitions and logical drives, and these in turn are usually formatted with a file system to become a volume for file storage. Basic disks provide a simple storage solution that can accommodate a useful array of changing storage requirement scenarios. Basic disks also support clustered disks, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 1394 disks, and universal serial bus (USB) removable drives. For backward compatibility, basic disks usually use the same Master Boot Record (MBR) partition style as the disks used by the Microsoft MS-DOS operating system and all versions of Windows but can also support GUID Partition Table (GPT) partitions on systems that support it. For more information about MBR and GPT partition styles, see the section.

You can add more space to existing primary partitions and logical drives by extending them into adjacent, contiguous unallocated space on the same disk. To extend a basic volume, it must be formatted with the NTFS file system. You can extend a logical drive within contiguous free space in the extended partition that contains it. If you extend a logical drive beyond the free space available in the extended partition, the extended partition grows to contain the logical drive as long as the extended partition is followed by contiguous unallocated space. For more information, see How Basic Disks and Volumes Work.

The following operations can be performed only on basic disks:

• Create and delete primary and extended partitions.
• Create and delete logical drives within an extended partition.
• Format a partition and mark it as active.

Динамические накопители

Технологию по динамическим винчестерам разработала и предоставила пользователям компания Microsoft. Программная реализация Raid-массива происходит вместе с установленным Windows в версиях с 2000 года. Один компьютер может функционировать как с базовым, так и с новой технологией по разной конфигурации.

Основные установки работают по отдельным главам, динамические задействуют тома, которые имеют тип:

1. Простой.
2. Составной.
3. Чередующийся.
4. Зеркальный.

Пользователь сможет, работая с накопителем:

• Создать стандартный.
• Удалить зеркальный.
• Расширить или перекрыть простой.
• Разделить на 2 объекта.
• Восстановить элемент.
• Провести повторную активацию.
• Выполнить преобразование из одного вида в другой.

Новые устройства обеспечены своими характеристиками, которые наделены дополнительной отказоустойчивостью. Пользователю предоставлено оперативное управление томом в реальном времени.

Переделка загрузчика EFI-систем

На EFI-системах Windows, установленных на GPT-диске, нам придётся ещё поработать. Возвращаемся к MiniTool Partition Wizard, обращаемся снова к визуальной карте диска. И видим в нашем случае, что в процессе преобразования у нас MSR-раздел утратил свои свойства. Мы просто удалим его. Кликаем его и на панели операций выбираем «Удаление раздела».

Далее высвобожденное пространство можем присоединить к разделу Windows. Кликаем её раздел, на операционной панели выбираем «Расширить раздел».

Если у вас нет MSR-раздела, соответственно, все эти действия выполнять не нужно. Но далее действия будут одинаковыми для всех EFI-систем. Кликаем на визуальной карте диска загрузочный раздел. На операционной панели выбираем «Форматирование раздела».

Жмём «Да».

Указываем метку раздела, его файловую систему, можно выбрать хоть FAT16, хоть FAT32, это не принципиально. Жмём «Ок».

Применяем все запланированные операции и подтверждаем их.

Теперь нам осталось только перезаписать файлы загрузчика. В меню WinPE запускаем утилиту Dism++.

На панели вверху переключаемся на образ нашей Windows. В меню «Восстановление» выбираем пункт восстановления загрузки. Жмём «Ок».

Операция прошла успешно.

На этом всё, можем перезагружать компьютер и работать с Windows на базовом диске.

Преобразование динамического диск в базовый

Загрузившись в среду WinPE, первым делом давайте оценим ситуацию. В нашем образцово-показательном случае имеется небольшого объёма жёсткий диск, преобразованный некогда в динамический. Вот, собственно, он таковым и значится в управлении дисками WinPE.

Открываем MiniTool Partition Wizard.

Кликаем на визуальной карте дисков наш единственный диск. На операционной панели слева выбираем его преобразование в базовый.

Применяем назначенную операцию, подтверждаем её.

Всё.

Можем снова обратиться к управлению дисками WinPE, дабы убедится, что диск с былой структурой, и он теперь базовый.

Ну и вот, собственно, для MBR-дисков на этом всё.

Dynamic Disks

Note

For all usages except mirror boot volumes (using a mirror volume to host the operating system), dynamic disks are deprecated. For data that requires resiliency against drive failure, use Storage Spaces, a resilient storage virtualization solution. For more info, see Storage Spaces Overview.

Dynamic disks provide features that basic disks do not, such as the ability to create volumes that span multiple disks (spanned and striped volumes) and the ability to create fault-tolerant volumes (mirrored and RAID-5 volumes). Like basic disks, dynamic disks can use the MBR or GPT partition styles on systems that support both. All volumes on dynamic disks are known as dynamic volumes. Dynamic disks offer greater flexibility for volume management because they use a database to track information about dynamic volumes on the disk and about other dynamic disks in the computer. Because each dynamic disk in a computer stores a replica of the dynamic disk database, for example, a corrupted dynamic disk database can repair one dynamic disk by using the database on another dynamic disk. The location of the database is determined by the partition style of the disk. On MBR partitions, the database is contained in the last 1 megabyte (MB) of the disk. On GPT partitions, the database is contained in a 1-MB reserved (hidden) partition.

Dynamic disks are a separate form of volume management that allows volumes to have noncontiguous extents on one or more physical disks. Dynamic disks and volumes rely on the Logical Disk Manager (LDM) and Virtual Disk Service (VDS) and their associated features. These features enable you to perform tasks such as converting basic disks into dynamic disks, and creating fault-tolerant volumes. To encourage the use of dynamic disks, multi-partition volume support was removed from basic disks, and is now exclusively supported on dynamic disks.

The following operations can be performed only on dynamic disks:

• Create and delete simple, spanned, striped, mirrored, and RAID-5 volumes.
• Extend a simple or spanned volume.
• Remove a mirror from a mirrored volume or break the mirrored volume into two volumes.
• Repair mirrored or RAID-5 volumes.
• Reactivate a missing or offline disk.

Another difference between basic and dynamic disks is that dynamic disk volumes can be composed of a set of noncontiguous extents on one or multiple physical disks. By contrast, a volume on a basic disk consists of one set of contiguous extents on a single disk. Because of the location and size of the disk space needed by the LDM database, Windows cannot convert a basic disk to a dynamic disk unless there is at least 1 MB of unused space on the disk.

Regardless of whether the dynamic disks on a system use the MBR or GPT partition style, you can create up to 2,000 dynamic volumes on a system, although the recommended number of dynamic volumes is 32 or less. For details and other considerations about using dynamic disks and volumes, see Dynamic disks and volumes.

For more features of and usage scenarios for dynamic disks, see What Are Dynamic Disks and Volumes?.

The operations common to basic and dynamic disks are the following:

• Support both MBR and GPT partition styles.
• Check disk properties, such as capacity, available free space, and current status.
• View partition properties, such as offset, length, type, and if the partition can be used as the system volume at boot.
• View volume properties, such as size, drive-letter assignment, label, type, Win32 path name, partition type, and file system.
• Establish drive-letter assignments for disk volumes or partitions, and for CD-ROM devices.
• Convert a basic disk to a dynamic disk, or a dynamic disk to a basic disk.

Unless specified otherwise, Windows initially partitions a drive as a basic disk by default. You must explicitly convert a basic disk to a dynamic disk. However, there are disk space considerations that must be accounted for before you attempt to do this. For more information, see How To Convert to Basic and Dynamic Disks in Windows XP Professional.

Detecting the Type of Disk

There is no specific function to programmatically detect the type of disk a particular file or directory is located on. There is an indirect method.

• Pass the file or directory path to GetVolumePathName to obtain the mount point.
• Pass the mount point to GetVolumeNameForVolumeMountPoint to obtain the volume name.
• Remove the trailing backslash from the volume name.
• Pass the volume name without the trailing backslash to CreateFile to open the volume.
• Use IOCTL_VOLUME_GET_VOLUME_DISK_EXTENTS with the volume handle to obtain the disk numbers.
• Use the disk numbers to construct the disk paths, such as «\\?\PhysicalDriveX».
• Pass each disk path to CreateFile to open the disk.
• Use IOCTL_DISK_GET_DRIVE_LAYOUT_EX to obtain the partition list.
• Check the PartitionType for each entry in the partition list.

Определение и тома динамических дисков

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 базовый с помощью командной строкиTo change a dynamic disk back to a basic disk by using a command line

1. Создайте резервные копии всех томов на диске, который требуется преобразовать из динамического в базовый.Back up all volumes on the disk you want to convert from dynamic to basic.

2. Откройте командную строку и введите: .Open a command prompt and type .

3. В командной строке DISKPART введите .At the DISKPART prompt, type . Запомните номер диска, который требуется преобразовать в базовый.Note the disk number you want to convert to basic.

4. В командной строке DISKPART введите .At the DISKPART prompt, type .

5. В командной строке DISKPART введите .At the DISKPART prompt, type .

6. В командной строке DISKPART для каждого тома на диске введите , а затем — .For each volume on the disk, at the DISKPART prompt, type and then type .

7. В командной строке DISKPART введите , указав при этом номер диска, который требуется преобразовать в базовый.At the DISKPART prompt, type , specifying the disk number of the disk that you want to convert to a basic disk.

8. В командной строке DISKPART введите .At the DISKPART prompt, type .

Динамические диски

Примечание

Для всех случаев использования, за исключением зеркальных томов загрузки (с использованием зеркального тома для размещения операционной системы), динамические диски являются устаревшими. Для данных, требующих устойчивости к сбою диска, используйте дисковые пространства — отказоустойчивое решение для виртуализации хранилища. Дополнительные сведения см. в разделе Общие сведения о дисковых пространствах.

Динамические диски предоставляют функции, которые не являются базовыми дисками, например возможность создания томов, охватывающих несколько дисков (составные и чередующиеся тома), а также возможность создания отказоустойчивых томов (томов с зеркальным отображением и тома RAID 5). Как и базовые диски, динамические диски могут использовать стили разделов MBR или GPT в системах, поддерживающих оба. Все тома на динамических дисках называются динамическими томами. Динамические диски обеспечивают большую гибкость в управлении томами, так как они используют базу данных для мониторинга сведений о динамических томах на диске и о других динамических дисках компьютера. Так как каждый динамический диск в компьютере хранит реплику базы данных динамического диска, например, поврежденная база данных динамического диска может восстановить один динамический диск с помощью базы данных на другом динамическом диске. Расположение базы данных определяется стилем раздела диска. В MBR-разделах база данных хранится за последние 1 мегабайт (МБ) диска. В разделах GPT база данных содержится в зарезервированной (скрытой) секции размером 1 МБ.

Динамические диски — это отдельные формы управления томами, которые позволяют томам иметь несмежные экстенты на одном или нескольких физических дисках. Динамические диски и тома зависят от диспетчера логических дисков (LDM) и службы виртуальных дисков (VDS) и связанных с ними функций. Эти функции позволяют выполнять такие задачи, как преобразование базовых дисков в динамические диски и создание отказоустойчивых томов. Чтобы обеспечить использование динамических дисков, поддержка томов с несколькими разделами была удалена с базовых дисков и теперь поддерживается исключительно на динамических дисках.

Следующие операции могут выполняться только на динамических дисках:

• Создание и удаление простых, составных, чередующихся, зеркальных и RAID-5 томов.
• Расширение простого или составного тома.
• Удалите зеркало из зеркального тома или разбейте зеркальный том на два тома.
• Исправьте тома с зеркальным отображением или RAID-5.
• Повторно активируйте отсутствующий или отключенный диск.

Еще одно различие между базовыми и динамическими дисками заключается в том, что динамические тома диска могут состоять из набора несмежных экстентов на одном или нескольких физических дисках. В отличие от этого, том на базовом диске состоит из одного набора непрерывных экстентов на одном диске. Из-за расположения и размера дискового пространства, необходимого для базы данных LDM, Windows не может преобразовать базовый диск в динамический, если на диске не должно быть не менее 1 МБ неиспользуемого пространства.

Независимо от того, использует ли динамические диски в системе стиль разделов MBR или GPT, можно создать до 2 000 динамических томов в системе, хотя рекомендуемое число динамических томов — 32 или меньше. Дополнительные сведения и другие рекомендации по использованию динамических дисков и томов см. в разделе динамические диски и тома.

Дополнительные возможности и сценарии использования динамических дисков см. в разделе что такое динамические диски и тома?.

Ниже перечислены операции, общие для базовых и динамических дисков.

• Поддержка стилей разделов MBR и GPT.
• Проверьте свойства диска, такие как емкость, доступное свободное пространство и текущее состояние.
• Просмотр свойств секции, таких как смещение, длина, тип, и, если секция может использоваться в качестве системного тома при загрузке.
• Просмотр свойств тома, таких как размер, назначение буквы диска, метка, тип, имя пути Win32, тип секции и файловая система.
• Установите назначения букв дисков для томов или разделов диска, а также для устройств чтения компакт-дисков.
• Преобразование базового диска в динамический диск или динамического диска на базовый диск.

Если не указано иное, Windows изначально разделяет диск как базовый диск по умолчанию. Необходимо явным образом преобразовать базовый диск в динамический. Тем не менее существуют рекомендации относительно места на диске, которые необходимо учитывать перед тем, как вы попытаетесь сделать это. Дополнительные сведения см. в статье Преобразование в базовые и динамические диски в Windows XP Professional.

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.

Далее проходим шаги мастера по назначению буквы и файловой системы раздела.

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.

После этапа выбора дисков далее проходятся шаги мастера, описанные для составного тома.

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.

Стоит ли переходить на динамический диск?

Конечно, кроме вас на этот вопрос никто не ответит, и решать в конечном итоге только вам. Но чтобы вам было проще принять решение, мы перечислим достоинства и недостатки динамического диска в сравнении с базовым.

Как видите, преимуществ и недостатков примерно поровну. Поэтому принимайте решения исходя из собственных целей.