項目6配置與管理基本磁盤和動態磁盤WindowsServer

的存儲管理無論是技術上還是功能上，都比以前的Windows版本有了很多改進和提高，磁盤管理提供了更好的管理界面和性能。學好基本磁盤和動態磁盤的配置與管理，學好為用戶分配磁盤配額，是對一個網絡管理員最基礎的要求。2項目背景學習要點掌握磁盤的基本知識。掌握管理基本磁盤的方法。掌握管理動態磁盤的方法。掌握管理磁盤配額的方法。掌握常用的磁盤管理命令。學習要點素質要點了解國家科學技術獎中最高等級的獎項——國家最高科學技術獎，激發學生的科學精神和愛國情懷。“盛年不重來，一日難再晨。及時當勉勵，歲月不待人。”盛世之下，學生要惜時如金，學好知識，報效國家。素質要點01.項目基礎知識contents目錄02.項目設計及準備03.項目實施04.習題與實訓項目基礎知識古盛世之下，青年學生要惜時如金，學好知識，報效國家。6.16.1.1MBR磁盤與GPT磁盤

contents目錄6.1.2認識基本磁盤6.1.3RAID技術簡介6.1.4動態卷類型項目基礎知識磁盤在數據被存儲到磁盤之前，磁盤必須被劃分成一個或數個磁盤分區。如圖所示為一個磁盤（一塊硬盤）被劃分為3個磁盤分區磁盤MBR磁盤與GPT磁盤古盛世之下，青年學生要惜時如金，學好知識，報效國家。6.1.1MBR磁盤與GPT磁盤MBR的英文全稱是MasterBootRecord，簡稱MBR，中文含義是主引導記錄GPT的英文全稱是GUIDPartitionTable，簡稱GPT，中文含義是全局唯一標識分區表磁盤按磁盤分區表的格式可以分為主引導記錄（MasterBootRecord，MBR）磁盤與全局唯一標識分區表（GUIDPartitionTable，GPT）磁盤兩種。MBR磁盤與GPT磁盤MBRMBR（masterbootrecord）磁盤：使用的是舊的傳統磁盤分區表格式，其磁盤分區表存儲在MBR內。MBR磁盤結構示意MBR位于磁盤最前端，計算機啟動時，使用傳統BIOS（基本輸入輸出系統，是固化在計算機主板上一個ROM芯片上的程序）的計算機，其BIOS會先讀取MBR，并將控制權交給MBR內的程序代碼，然后由此程序代碼來繼續后續的啟動工作。MBR磁盤所支持的硬盤最大容量為2.2TB(1TB=1024GB)。小提示MBR磁盤與GPT磁盤GPTGPT（GUIDPartitionTable）磁盤：一種新的磁盤分區表格式，其磁盤分區表存儲在全局唯一標識分區表內。GPT位于磁盤的前端，而且它有主分區表與備份分區表，可提供容錯功能。使用新式UEFIBIOS的計算機，其BIOS會先讀取GPT，并將控制權交給GPT內的程序代碼，然后由此程序代碼來繼續后續的啟動工作。GPT磁盤所支持的硬盤可以超過2.2TB。小提示GPT磁盤結構示意MBR磁盤與GPT磁盤GPT可以利用圖形接口的磁盤管理工具或diskpart命令將空的MBR磁盤轉換成GPT磁盤，或將空的GPT磁盤轉換成MBR磁盤。GPT磁盤結構示意MBR磁盤與GPT磁盤設置啟動模式①

GPT磁盤內提供了ProtectiveMBR（保護MBR），使僅支持MBR的程序仍然可以正常運行。②可以在BIOSStartup中設置采用何種啟動模式，如圖所示。GPT磁盤結構示意MBR磁盤與GPT磁盤認識基本磁盤高山仰止，景行行止。6.1.2認識基本磁盤Windows操作系統將磁盤分為基本磁盤與動態磁盤兩種類型。（1）基本磁盤：傳統的磁盤系統，新安裝的硬盤默認是基本磁盤。（2）動態磁盤：支持多種特殊的磁盤分區.認識基本磁盤C:D:E:F:基本磁盤動態磁盤進一步認識磁盤基本磁盤：平常使用的默認磁盤類型，通過分區來管理和應用磁盤空間。動態磁盤：動態磁盤使用卷（Volume）來組織空間，使用方法與基本磁盤分區相似。一個物理硬盤可以被全部劃分為基本磁盤或是動態磁盤，但是不能二者兼有。認識基本磁盤可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。1．主磁盤分區與擴展磁盤分區基本磁盤基本磁盤管理一個基本磁盤可以劃分為主分區（PrimaryPartition）和擴展分區（ExtendedPartition），但是最多只能建立一個擴展分區。一個基本磁盤最多可以分為四個分區。主分區通常用來啟動操作系統，一般可以將分完主分區后的剩余空間全部分給擴展分區，擴展分區再分成若干邏輯分區。基本磁盤中的分區空間是連續的。認識基本磁盤可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。主磁盤分區。主磁盤分區可以用來啟動操作系統。1．主磁盤分區與擴展磁盤分區主磁盤分區可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。擴展磁盤分區只能用來存儲文件，無法用來啟動操作系統。一個MBR磁盤內最多可建立4個主磁盤分區，或最多3個主磁盤分區加1個擴展磁盤分區。1．主磁盤分區與擴展磁盤分區擴展磁盤分區可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。若三個主磁盤分區和一個擴展分區分區類型:主磁盤分區擴展磁盤分區邏輯驅動器1．主磁盤分區與擴展磁盤分區3主+1擴展22ORC:D:E:F:PrimaryPrimaryExtendedwithlogicaldrivesBasicDisksC:D:E:F:G:H:主分區主分區：用來啟動操作系統的分區，即系統的引導文件存放的分區。每塊基本磁盤最多可以被劃分為4個主分區，通過這種方式可以互不干擾的安裝多套操作系統。注意：基本分區最多可以容納4個分區（主分區和擴展分區），并且這4個分區只能是以下兩種情況：一是4個主分區；一是3個主分區，1個擴展分區。認識基本磁盤擴展分區擴展分區：若主分區沒有占用所有的硬盤空間，則可以把剩余空間劃分為擴展分區。注意：1.每塊硬盤上只能有一個擴展分區；2.擴展分區不能用來啟動操作系統；3.必須在擴展分區內劃分邏輯分區才能被使用，并賦予盤符。認識基本磁盤可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。擴展磁盤分區只能用來存儲文件，無法用來啟動操作系統。一個MBR磁盤內最多可建立4個主磁盤分區，或最多3個主磁盤分區加1個擴展磁盤分區。1．主磁盤分區與擴展磁盤分區擴展磁盤分區邏輯分區邏輯分區：在擴展分區內進行容量的劃分。每個邏輯分區被賦予一個盤符，如D：、E：、F：。認識基本磁盤可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。Windows操作系統的一個GPT磁盤內最多可以建立128個主磁盤分區1．主磁盤分區與擴展磁盤分區GPT磁盤可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。啟動分區Windows操作系統又將磁盤區分為啟動分區（bootvolume)與系統分區（systemvolume)兩種。（1）啟動分區。它是用來存儲Windows操作系統文件的磁盤分區。

2.系統分區和啟動分區可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。系統分區（2）系統分區。如果將系統啟動的程序分為兩個階段來看，則系統分區就是用于存儲第1階段所需的啟動文件（如Windows啟動管理器bootmgr）的分區。2.系統分區和啟動分區系統分區和啟動分區例如，左圖中的系統保留分區與右圖中的C盤都是系統分區。其中右圖中因為只有一個磁盤分區，啟動文件與Windows文件夾都存儲在此處，所以它既是系統分區，又是啟動分區。2.系統分區和啟動分區UEFI模式使用UEFIBIOS的計算機可以選擇以UEFI模式或傳統模式來啟動WindowsServer。若是UEFI模式，則啟動磁盤需為GPT磁盤，且磁盤最少需要3個GPT磁盤分區，如圖所示。2.系統分區和啟動分區可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。UEFI模式在UEFI模式下，除以上3個磁盤分區之外，安裝程序還會自動多建立一個恢復分區。它將WindowsRE與EFI系統分區分成兩個磁盤分區，存儲WindowsRE的恢復分區的容量約為300MB，此時的EFI系統分區的容量約為100MB。2.系統分區和啟動分區可由MS-DOS和所有基于Windows操作系統訪問的物理磁盤。新安裝的硬盤默認是基本磁盤。恢復分區WindowsRE?是一個特殊的啟動環境，?用于修復啟動問題、?系統恢復、?以及在某些情況下進行系統還原。?2.系統分區和啟動分區查看磁盤上的分區查看磁盤分區的方法主要有兩種：一種是通過磁盤管理，另一種是通過diskpart程序查看。GPT磁盤的磁盤管理查看2.系統分區和啟動分區查看磁盤上的分區先運行WindowspowerShell再通過diskpart程序查看。用diskpart程序查看磁盤分區2.系統分區和啟動分區古盛世之下，青年學生要惜時如金，學好知識，報效國家。6.1.3RAID技術簡介動態磁盤動態磁盤使用卷來組織空間，使用方法與基本磁盤分區的相似。動態卷可建立在不連續的磁盤空間中，且空間大小可以動態變更。動態卷的創建數量也不受限制。在動態磁盤中可以建立多種類型的卷，以提供高性能的磁盤存儲能力。動態磁盤RAID技術簡介RAID技術把多個磁盤組成一個陣列，當作單一磁盤使用。RAID技術的實現可以分為硬件實現和軟件實現兩種。目前，WindowsServer網絡操作系統支持的軟RAID級別包括RAID-0、RAID-1、RAID-4和RAID-5。RAID技術簡介RAID實現動態磁盤軟件實現1、RAID0：條帶卷（帶區卷）2、RAID1：鏡像卷

3、RAID-4：帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構3、RAID5：帶奇偶校驗的條帶卷硬件實現1、磁盤控制器接口處理冗余信息的創建和重新生成2、RAID級別依賴于硬件制造商決定使用軟件/硬件RAID動態磁盤硬件容錯比軟件容錯功能更昂貴。硬件容錯功能通常比軟件功能的速度快。硬件容錯功能可能只限于選擇單一的制造商的設備。硬件容錯功能可能實現了硬盤熱交換技術，因而可以在不關機的情況下替換失敗的硬盤。用軟件實現RAID動態磁盤RAID0:也被稱為磁盤條帶技術。卷將數據存儲在條帶上，而這些條帶位于兩個或多個物理硬盤上。不容錯!RAID1:也被稱為磁盤鏡像技術。數據被同時寫入到兩個硬盤中。利用率是50%。容錯！RAID5:卷跨越陣列中的所有磁盤共享數據。它的獨特之處是在所有硬盤上都寫入了奇偶校驗信息。這些信息是冗余信息，它與相應的塊有關。容錯！（1）RAID-0RAID-0通常被稱作“條帶”或“帶區”，它是面向性能的分條數據映射技術。被寫入陣列的數據被分割成條帶，并寫入陣列中的成員磁盤，從而允許低費用的高效輸入輸出（Input/Output，I/O）性能，但是不提供冗余性。RAID技術簡介帶區卷（RAID-0）動態磁盤帶區卷是指數據交錯分布于兩個或更多物理磁盤的卷，最多32個硬盤空間組成。帶區卷不能鏡像或擴展。帶區卷可以被格式化成FAT32、NTFS文件系統。帶區卷的每個成員其容量大小相同，并且數據寫入時是以64KB為單位，是Windows中工作效率最好的卷。帶區卷（RAID-0）動態磁盤（1）RAID-1RAID-1被稱為“磁盤鏡像”，通過在陣列中的每個成員磁盤上寫入相同的數據來提供冗余性。RAID-1提供了極佳的數據可靠性，并提高了讀取任務繁重的程序的執行性能，但是它的費用也相對較高。RAID技術簡介鏡像卷（RAID-1）動態磁盤鏡像卷可以看作簡單卷的復制卷，由一個動態磁盤內的簡單卷和另一個動態磁盤內的未指派空間組合而成，或者由兩個未指派的可用空間組合而成，然后給予一個邏輯磁盤驅動器號。當一個卷作出修改時，另一個卷也完成相同的操作兩個區域存儲完全相同的數據，當一個磁盤出現故障時，系統仍然可以使用另一個磁盤內的數據，因此，它具備容錯的功能。但它的磁盤利用率不高，只有50%。與跨區卷、帶區卷不同的是，它可以包含系統卷和啟動卷。鏡像卷的優點和缺點動態磁盤可以利用鏡像卷保護系統磁盤分區或引導磁盤分區。鏡像卷需要兩個硬盤。鏡像卷利用率低只有50％鏡像卷具有良好的讀、寫性能。鏡像卷比RAID－5卷使用的系統內存少。（1）RAID-4RAID-4使用集中到單個磁盤驅動器上的奇偶校驗來保護數據，更適合事務性的I/O而不是大型文件傳輸。專用的奇偶校驗磁盤同時帶來了固有的寫入瓶頸。RAID技術簡介（1）RAID-5RAID-5是目前使用非常普遍的RAID級別。通過在某些或全部陣列成員磁盤驅動器中分布奇偶校驗，RAID-5避免了RAID-4中固有的寫入瓶頸，它唯一的性能瓶頸是奇偶計算進程。與RAID-4一樣，其結果是性能不對稱，讀取性能大大優于寫入性能。RAID技術簡介RAID－5卷動態磁盤RAID-5卷是具有容錯能力的帶區卷。RAID－5卷最少需要三個硬盤，最多可達32個硬盤。奇偶校驗信息存儲在各個驅動器上工作原理：RAID-5卷在存儲數據時，會根據數據內容計算出奇偶校驗數據，并將該校驗數據一起寫入到RAID-5卷中。當某個磁盤出現故障時，系統可以利用其他硬盤中的數據和該奇偶校驗數據恢復丟失的數據，具有一定的容錯能力。RAID－5卷動態磁盤奇偶校驗數據不是存儲在固定的磁盤內，而是依序分布在每臺磁盤內，例如第一次寫入時存儲在磁盤0、第二次寫入時存儲在磁盤1……存儲到最后一個磁盤后，再從磁盤0開始存儲。RAID-5卷的寫入效率相對鏡像卷較差，因為寫入數據的同時要進行奇偶校驗數據的計算，但讀取數據時比鏡像卷好，因為可以從多個磁盤讀取數據，并且不用計算奇偶校驗數據。RAID－5卷的優點和缺點動態磁盤不能保護系統磁盤分區和引導分區最少需要3個硬盤，且來自于不同硬盤空間的大小必須相同。具有中等程度的寫性能，但出色的讀性能。RAID-5卷的磁盤空間有效利用率為（n-1）/n，其中n為磁盤的數目，從這一點上看，比鏡像卷的50%要好。須較多的系統內存。動態卷類型高山仰止，景行行止。6.1.4動態磁盤動態磁盤提供了更好的磁盤訪問性能及容錯等功能，可以將基本磁盤轉換為動態磁盤，而不損壞原有的數據。動態磁盤若要轉換為基本磁盤，則必須先刪除原有的卷。在轉換磁盤之前需要關閉這些磁盤中運行的應用程序。動態卷類型動態磁盤轉換過程①關閉所有正在運行的應用程序，選擇“服務器管理器”→“工具”→“計算機管理”→“磁盤管理”選項，在右側窗格的底端選中要升級的基本磁盤并單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“轉換到動態磁盤”選項。②在彈出的對話框中可以選擇多個磁盤一起升級。選擇好之后，單擊“確定”按鈕，并單擊“轉換”按鈕即可。動態卷類型基本磁盤升級為動態磁盤動態磁盤動態磁盤動態磁盤動態磁盤不使用分區，而使用卷來描述動態磁盤上的每一個空間（容量）劃分。WindowsServer2003動態磁盤可支持多種特殊的動態卷，包括簡單卷、跨區卷、帶區卷、鏡像卷和RAID-5卷。它們有的可以提高訪問效率，有的可以提供容錯功能，有的可以擴大磁盤的使用空間。VolumeTypesonDynamicDisksStripedVolumeRAID-5VolumeMirroredVolumeSpannedVolumeSimpleVolume動態卷類型（1）簡單卷（SimpleVolume）（2）跨區卷（SpannedVolume）（3）帶區卷（StripedVolume）（4）鏡像卷（MirroredVolume）（5）帶奇偶校驗的帶區卷（RAID-5）動態磁盤的優點動態磁盤1.空間劃分數目不受限制：動態磁盤可以容納4個以上的卷，卷的相關信息不存放在分區表中，而是卷之間互相復制劃分信息，因此提高了容錯功能。（基本磁盤中受分區表的限制，最多只能建立4個分區）2.可以動態調整卷：動態磁盤的擴展、建立、刪除、調整均不需要重新啟動計算機。（基本磁盤中，添加、刪除分區后都必須重新啟動計算機）非磁盤陣列卷動態磁盤動態磁盤有5種主要的卷，這些卷又可分為非磁盤陣列卷和磁盤陣列卷兩大類。非磁盤陣列卷包括：簡單卷跨區卷磁盤陣列卷動態磁盤磁盤陣列卷包括帶區卷（RAID0）鏡像卷（RAID1）帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構（RAID4）帶奇偶校驗的帶區卷（RAID5）

簡單卷動態磁盤包含同一磁盤中的空間比基本磁盤分區受到的限制少能夠使用NTFS,文件系統能用于鏡像容錯使用創建向導創建擴展簡單卷動態磁盤只有NTFS簡單卷才可以被擴展。“系統卷”和“引導卷”不能擴展。跨區卷動態磁盤組成跨區卷的磁盤數量可以是2～32個。組成跨區卷的每個磁盤的未指派空間可以不同。跨區卷的成員中不含“系統卷”和“引導卷”。當數據被存到跨區卷時，先存到跨區卷成員中的第1個磁盤內，待空間用盡后，才將數據存到第2塊磁盤，以此類推。跨區卷沒有容錯功能。當成員磁盤中任何一個發生故障，整個跨區卷的數據都將丟失。跨區卷是個整體，無法將其中任何一個成員單獨使用。NTFS跨區卷可以擴展。項目設計及準備高山仰止，景行行止。6.2項目設計功能與特性

本項目所用虛擬機的網絡連接模式設置為“僅主機模式”。本項目只用到MS1和MS2，其他虛擬機可以臨時關閉或掛起。項目準備

在VMware中安裝獨立服務器MS2（使用BIOS模式工作）。新建虛擬機后，必須先對虛擬機進行設置才能正常安裝：①設置MS2時，將“選項”選項卡中的固件類型改為“BIOS”。②添加一個磁盤：磁盤1（容量為127GB）。項目實施春華秋實，歲物豐成。6.3項目實施任務5碎片&優化任務3維護動態卷任務4磁盤配額任務2動態卷任務6存儲空間任務1基本磁盤任務1管理基本磁盤030102分區形式初始化磁盤建立簡單卷建立分區系統啟動分區配置分區01-初始化磁盤磁盤管理轉換分區02-建立分區分配驅動器號格式化分區02-建立分區3個主分區、1個擴展分區03-配置分區更改驅動器號和路徑“添加驅動器號或路徑”對話框指定活動的磁盤分區（MS2）03-配置分區MS2上磁盤0的啟動分區、系統分區和活動分區指定活動的磁盤分區（MS2）創建RAID-5卷創建其他卷0102任務2

創建動態卷（MS1）任務描述01-創建RAID-5卷轉換為動態磁盤為RAID-5卷選擇磁盤01-創建RAID-5卷建立完成的RAID-5卷02-創建其他卷在磁盤2上創建800MB簡單卷。在磁盤3上創建200MB擴展卷，使800MB簡單卷變為1000MB。在磁盤2上創建1000MB跨區卷（只有磁盤上容量不足時才會使用其他磁盤）。在磁盤2上創建1000MB帶區卷。維護鏡像卷0102任務3

維護動態卷（MS1）維護RAID-5卷任務描述維護動態磁盤卷01-維護鏡像卷從損壞的磁盤上刪除鏡像“添加鏡像”對話框02-維護RAID-5卷修復RAID5卷“修復RAID-5卷”對話框任務4管理磁盤配額（MS1）磁盤配額基本概念設置磁盤配額0102在WindowsServer2022中，磁盤配額跟蹤以及控制磁盤空間的使用，使系統管理員可將Windows配置如下：當用戶超過所指定的磁盤空間限額時，阻止進一步使用磁盤空間和記錄事件；當用戶超過指定的磁盤空間警告級別時記錄事件。01-磁盤配額02-設置磁盤配額“配額項”窗口“添加新配額項”窗口任務5碎片整理和優化驅動器（MS2）任務分析碎片整理和優化任務5碎片整理和優化驅動器（MS2）碎片整理一種優化硬盤驅動器性能的方法，它重新組織硬盤上的文件片段，使它們在物理上更接近，以提高讀取和寫入速度。當文件被刪除、修改或移動時，硬盤上的數據可能會分散到不同的物理位置，從而導致碎片化。碎片整理重新安排計算機硬盤上的文件、程序以及未使用的空間，使得程序運行得更快，文件打開得更快。磁盤碎片整理并不影響數據的完整性。任務5碎片整理和優化驅動器（MS2）任務6使用存儲空間（MS2）存儲空間（StorageSpace）使用戶能夠將連接在WindowsServer2022服務器的多個物理磁盤組合在一起來使用，且存儲空間具備容錯與自我修復能力，類似于RAID，但是又與RAID不同。在存儲空間的架構之下，存儲池是多塊物理磁盤的組