Windows之磁盘管理

0x01 磁盘管理概述

磁盘管理是一项计算机使用时的常规任务，它是以一组磁盘管理应用程序的形式提供给用户的，他们位于计算机管理控制台中，它包括查错程序和磁盘碎片整理程序以及磁盘整理程序。（来源百度百科）本文主要介绍的内容为磁盘整理程序中的分区管理。

0x02 磁盘分区方式

MBR 分区方式（基本）

MBR（Master Boot Record）主引导记录，是传统的分区机制，应用于绝大多数使用BIOS的PC设备。主启动记录存在第一扇区，共512字节，包含引导程序（446字节）和分区表（64字节）；每个分区信息会占16个字节；最多可划分4个主分区；标记（2字节）标记系统分区。

MBR分区

特点：

只能管理连续的磁盘空间
不能提高读写效率
无可靠性
MBR支持32位和64位系统
MBR支持分区数量有限
MBR只支持不超过2T的硬盘，超过2T的硬盘将只能用2T空间（有第三方解决方法）

GPT的分区方式（动态）

GPT（GUID Partition Table）全局唯一标识分区表，是一个较新的分区机制，解决了MBR很多缺点，分区表突破64字节；Windows 2008上最多可划分128个主分区。

GPT分区

特点：

可扩展性（随时扩展文件系统的管理空间，即分区的容量）
高读写性（动态磁盘中卷由多个硬盘组成，提高读写的速率）
高可靠性（防止某个硬盘损坏导致数据丢失）
支持超过2T的磁盘（64位寻址空间）。fdisk最大只能建立2TB大小的分区，创建一个大于2TB的分区使用parted
向后兼容MBR
必须在支持uEFI的硬件上才能使用（Intel提出，用于取代BIOS）
必须使用64位系统
Mac、Linux系统都能支持GPT分区格式
Windows 7/8 64bit、Windows Server 2008 64bit支持GPT

0x03 Windows动态磁盘管理

新加硬盘建卷过程

联机。新加的硬盘在磁盘管理器中会以脱机状态显示，只有联机硬盘才能初始化使用。右键需要联机的磁盘 → 点击【联机】选项，操作结果如下图所示。
初始化。联机磁盘后还需要初始化磁盘，右键需要初始化的磁盘 → 点击【初始化】选项 → 在初始化界面中选择两种分区方式的一种，这里推荐使用GPT方式。
新建卷。新建卷的种类有很多这里仅演示简单卷的创建其他卷的创建将在后续章节中演示。右键已初始化的磁盘 → 选择【转换到动态磁盘】选项 → 选中待转化磁盘后点击【确定】按钮 → 右键磁盘选择【新建简单卷】选项 → 打开新建简单卷向导并按照提示操作。

卷的分类

简单卷

构成单个物理磁盘空间的卷。它可以由磁盘上的单个区域或同一磁盘上连接在一起的多个区域组成，可以在同一个磁盘内扩展简单卷。

跨区卷

简单卷也可以扩展到其他的物理磁盘，这样由多个物理磁盘的空间组成的卷就称为跨区卷。简单卷和跨区卷都不属于RAID范畴。

带区卷

以带区形式在两个或多个物理磁盘上存储数据的卷。带区卷上的数据被交替、平均（以带区形式）地分配给这些磁盘，带区卷是所有Windows 2000可用的卷中性能最佳的，但它不提供容错。如果带区卷上的任何一个磁盘数据损坏或磁盘故障，则整个卷上的数据都将丢失。带区卷可以看作硬件RAID中的RAID0。

镜像卷

在两个物理磁盘上复制数据的容错卷。它通过使用卷的副本（镜像））复制该卷中的信息来提供数据冗余，镜像总位于另一个磁盘上。如果其中一个物理磁盘出现故障，则该故障磁盘上的数据将不可用，但是系统可以使用未受影响的磁盘继续操作。镜像卷可以看作硬件RAID中的RAID1。

RAID-5

具有数据和奇偶检验的容错卷，有时分布于三个或更多的物理磁盘，奇偶检验用于在阵列失效后重建数据。如果物理磁盘的某一部分失效，可以用余下的数据和奇偶检验信息重新常见磁盘上失效的那一部分数据，类似硬件RAID中的RAID5，在硬件IDE RAID中，RAID5是很少键的，通常在SCSI RAID卡和高档的IDE RAID卡中才能提供，普通IDE RAID卡仅提供RAID0、RAID1和TAID0+1。

总结：

各种卷特点对比

卷类型	需要磁盘数量	空间是否一致	可扩展性	读写性能	容错	空间利用率
简单卷	`1`	否	可扩展	正常读写	无	100%
跨区卷	`2-32`	否	可扩展	正常读写	无	100%
带区卷	`2-32`	是	不可扩展	多盘同读（最快）	无	100%
镜像卷	`2`	是	不可扩展	正常读写	有	50%
RAID-5	`3-32`	是	不可扩展	多盘同读（较快）	有	n-1（n=磁盘数量）