第 08 讲 磁盘管理

问题

如果你的计算机硬盘故障，会给你带来什么损失？你会为什么而难受？

如果企业的计算机硬盘故障，又会给企业带来什么损失？

磁盘有价、数据无价！

企业需求 企业有很重要的用户数据，要求保

证数据的安全。不会因为磁盘的故障导致服务器的停机或者数据丢失！

本讲任务

企业购买了三个磁盘用于保证数据的安全，我们需要在三个磁盘上建立一个 RAID 5 的卷。

同时在其中的两个磁盘做一个磁盘镜像卷。

基本知识

8.1.1 磁盘类型（ PC 或者服务器使用的）

IDE ：现在 PC 机最经常见到的。 IDE 的英文全称为“ Integrated Drive Electronics” ，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。

SATA ：使用 SATA （ Serial ATA ）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来 PC 机硬盘的趋势。

SCSI ： SCSI 的英文全称为“ Small Computer System Interface” （小型计算机系统接口）， CPU 占用率低，支持热插拔。较高的价格，主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

光纤通道：光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性开发的，大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

IDE 接口

SATA 接口

SCSI 接口（在主机板上）

单独的 SCSI 接口卡

不同磁盘类型比较

SCSI 接口

今天已经是第六代技术了

Ultra Wide SCSI 2 （ 16bit ）： 80M Ultra 160 SCSI （ 16bit ）： 160M Ultra 320 SCSI ： 320M （现在服务器主流）

RAID1 （镜像）介绍

RAID1 就是镜像。存放数据的时候，会同时在两个镜像硬盘上写一样的数据。当一个硬盘（物理）损坏时，另一硬盘继续工作，业务不中断。

其磁盘的利用率是多少？？？

RAID 5 介绍

向阵列中的磁盘写数据时，同时写奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上，不是以单独硬盘来存放数据的校验位。这样，任何一个硬盘损坏，都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏

的数据。硬盘的利用率为？？？。

8.1.2 基本磁盘与动态磁盘 基本磁盘：就是我们以往在windows XP 等常

见的磁盘类型 基本磁盘分区又分为：主分区和扩展分区。

主分区用来存放操作系统的引导记录（在该主分区的第一扇区）和操作系统文件。每个基本磁盘最多可以分成 4个主分区。

扩展分区一般用来存放数据和应用程序，必须先在扩展分区中建立“逻辑磁盘”才能将文件保存在逻辑磁盘。

每个磁盘只能有一个扩展分区，其中包含多个逻辑驱动器。

基本磁盘

问题 如果 D 盘的空间不够了，但是磁盘

还有未使用的空间，怎么做才能把这个空间利用上？

动态磁盘 动态磁盘

“ 动态磁盘”的最大优点是可以将磁盘容量动态扩展到非邻近的磁盘空间

动态磁盘是用“卷”来命名的，不受卷数目的限制。

动态磁盘例子

基本磁盘与动态磁盘的转换

从“基本磁盘”升级到“动态磁盘”，磁盘数据是不会改变的。

但是从“动态磁盘”返回到“基本磁盘”， 必须对驱动器进行重新分区，这将导致磁盘中的数据会全部丢失。 （即：不能转换）

Windows 98 不能支持动态磁盘

文件系统类型：就是文件在磁盘上的存放方式

文件系统类型 FAT32 ：较早的类型

安全性差 性能差

NTFS 安全性好 性能好 推荐使用 Windows2000以前的操作系统不能读写

配置步骤（在虚拟机中操作）

虚拟机的安装（我们用软件模拟计算机）

启动虚拟出的 Windows Server

磁盘管理界面

8.2.1 基本磁盘升级为动态磁盘

选择要转换的磁盘（注意：不可逆）

8.2.2 简单卷

动态磁盘的管理是基于卷的管理。卷是由一个或多个磁盘上的可用空间组成的存储单元。可以将它格式化为一种文件系统并分配驱动器号。

动态磁盘上的卷可以是下列：简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷或 RAID-5 。

8.2.2 简单卷简单卷和基本磁盘中的分区很类似，是在同一物理磁盘。它的大小可以增加，但不能减少。

创建简单卷

在哪个磁盘上创建以及卷的大小

8.2.3 扩展简单卷

如果建立的简单卷的空间不能满足我们的需要，可以将邻近的未指派空间加入到该简单卷中，也就是扩大简单卷的磁盘容量

扩展到哪里？

8.2.4 跨区卷

跨区卷由多个物理磁盘上的空间组成 当数据被存到跨区卷时，先存到跨区卷成员

中的第 1 个磁盘内，待空间用尽后，才将数据存到第 2块磁盘，以此类推。

跨区卷没有容错功能。当成员磁盘中任何一个发生故障，整个跨区卷的数据都将丢失。

跨区卷

创建跨区卷

选择由哪些空间组成跨区卷

8.2.5 带区卷

带区卷也由多个物理磁盘上的空间组成。 带区又称为 RAID-0 。 带区卷的每个成员其容量大小相同，并且数据

写入时是以 64KB为单位，平均地写到每个磁盘内

有容错功能吗？无！！

带区卷

创建带区卷

8.2.6 镜像卷 镜像又称为 RAID-1 。 镜像卷是一种容错卷，由在两个不同物理磁

盘上的空间组成。 存储在镜像卷的数据被复制到两个物理磁盘

上，如果其中一个磁盘发生故障，则还可以从另一的磁盘访问数据。

镜像卷的磁盘空间利用率只有 50％，磁盘空间利用率较低。

镜像卷

创建镜像卷

中断镜像卷

• 中断后，镜像卷的成员都会独立成简单卷，且其中的数据都被保留，

• 但是驱动器号会有变化，其中一个沿用原来的驱动器号，另一个卷的驱动器号会被自动分配一个

删除镜像中的一个分区

右击磁盘 1 的 G ：卷→“删除镜像”。 G ：卷及其数据都被删除，并且将释放所占有的空间为未指派空间，另一成员的数据保存下来。

删除整个镜像卷

• 右击镜像卷→“删除卷”。结果将删除两个成员的数据，且两个成员都被指定为未指派空间

• 数据都被删除，并且将释放所占有的空间为未指派空间

实际工作中的问题：硬盘故障后的处理（重要）

1. 首先要删除镜像（注意只能把损坏的磁盘从镜像中删除）

2. 更换损坏的硬盘3. 在原有镜像卷上，添加镜像，把完好的磁盘的数据

重新写到新的磁盘，重新建立镜像。

8.2.7 RAID-5

RAID-5 卷是一种容错卷，其数据条带状分布于三个或更多磁盘组成的磁盘阵列中。奇偶效验（可用于在出现故障后重建数据的计算值）也是条带状分布于磁盘阵列中。

如果一个物理磁盘发生故障，可以使用剩余数据和奇偶效验重建该故障磁盘上的 RAID-5 卷部分。

RAID-5 卷的磁盘空间利用率（ n-1 ） /n ， n 为磁盘数。因为要用 1/n 个磁盘来存储奇偶校验数据。

创建 RAID 卷

实际工作中的问题：硬盘故障后的处理（重要）

1. 故障后，数据仍然可以读写，但是性能下降2. 更换损坏的硬盘3. 在原有卷上，执行“重新激活卷”，重新建

立 RAID5 ，把数据写回新的磁盘

相关知识

8.3.1 基本磁盘上创建主分区

创建主分区

格式化主分区

8.3.2 基本磁盘上创建扩展分区

8.3.3 创建逻辑驱动器并格式化

8.3.4 设置“活动”的磁盘分区

计算机上可能在不同分区安装了多个操作系统

计算机启动时，会读取“活动分区”内的引导扇区，引导该分区的操作系统。

“ 活动分区”必须是主分区，不能是扩展分区。

设置“活动”的磁盘分区

8.3.5 更改驱动器号和路径

8.3.6 转换文件系统 将 FAT/FAT32 文件系统转换为 NTFS

文件系统 : 输入“ convert h： /fs ： NTFS” 。注

意： CONVERT.EXE 程序不能进行将NTFS转换成 FAT/FAT32 的操作。

这种转换是不可逆的

删除磁盘分区

8.4.1 磁盘配额

磁盘配额：不同的用户可以占用的磁盘空间大小

Windows Server 2003进行配额管理是基于用户和卷

启用磁盘配额

启用磁盘配额 “拒绝将磁盘空间给超过配额限制的用户”：网络中的某个客户占用的磁盘空间达到了配额的限制时就不能在使用新的磁盘空间。

“ 不限制磁盘使用”：系统管理员将不限制用户对卷的使用，只是对用户的使用情况进行跟踪

“将磁盘空间限制为”：可以输入限制使用的数量和单位以及警告等级的数量和单位

8.4.2 磁盘配额管理 调整配额限制和警告等级

增加和删除配额项目

8.5.1 磁盘清理 用户对磁盘进行多次读写操作后，磁盘上碎片文件

或文件夹过多。由于这些碎片文件和文件夹被分割放置在一个卷上的许多分离的部分， Windows 系统性能会下降。

在进行碎片整理之前，我们首先要对磁盘进行清理，以便有效利用磁盘空间 。

在进行碎片整理之前最好先进行“磁盘检查”，用来确定磁盘上是否存在系统错误或损坏的扇区进行相应的修复后再开始整理磁盘碎片。

磁盘清理

8.5.2 磁盘检查

磁盘检查选项 “自动修复文件系统错误”复选框，系统会在检查磁盘错误的过程中修复发现的文件系统的错误；

“扫描并试图恢复坏扇区”复选框，则系统会磁盘查错的过程中修复发现的坏扇区。

8.5.3 磁盘碎片整理

磁盘碎片整理

企业疑难问题解析

RAID 卡和 Windows 中的 RAID5 有什么差别？ Windows 中的 RAID5实际上用软件实现磁

盘冗余，而 RAID 卡是用硬件来实现 RAID 。 RAID 卡性能当然会好，不过需要额外的投资。如果使用 RAID 卡，会有专门的软件来配置 RAID 。

则对于windows 来说，就是一个分区而已。

如果 RAID 5 中 2 个磁盘同时损坏怎么办？ 这时数据会丢失，如果为了避免 2 个磁盘

同时损坏，还可以采用 RAID 6 。在 RAID 6 中，即时多个磁盘同时损坏，数据还会存在。

目前的 Windows 不支持 RAID 6 ，需要使用硬件实现。

虽然有多个磁盘，并且使用了 RAID 5 ，万一由于雷击等造成全部硬盘故障，数据还不是一样丢失了？ 是的！这个问题很重要。 RAID只是实现了数据的在线冗余。无法解决上述问题！

有两种方法可以进一步采用： 如果业务不允许中断（半天或者一天时间），可以建立灾难

备份中心，把数据在线备份到灾备中心。 如果允许短暂中断，可以每天把数据脱机备份出来放在安全

的地方。 备份和冗余是不能相互替代的。两个都需要！

小结 磁盘类型 文件系统类型 磁盘冗余的几种方法 基本磁盘和动态磁盘 RAID 0 、 RAID 5 的实现 磁盘配额的实现 磁盘工具