Разное

Как выяснить структуру жесткого диска: Страница не найдена — Comp-Security.net

06.06.2001

Содержание

MBR или GPT — подробная инструкция, как узнать формат диска

Вы сталкивались с ситуацией. Загружая Windows 7 х86 система пишет: «Установка невозможна, на диске стиль разделов GPT». Иногда сложности возникают при установке HDD большого размера. Что предпринять? Рассмотрим, как узнать формат диска MBR или GPT.

Что это такое

Перед началом использования нового HDD он разбивается на разделы (часть памяти диска, состоящая из смежных блоков). Это делается двумя способами:

  1. Загрузочная запись MBR. Работает с дисками, до двух терабайт. Поддерживает четыре раздела;
  2. Новый стандарт GPT. У него нет ограничений. Работает с HDD любого размера, поддерживается неограниченное число разделов.

Рассмотрим подробнее как узнать GPT или MBR для Windows 7 и более поздних версий.

Принцип работы

На материнскую плату, приобретенную 2-3 года назад устанавливался BIOS. Это программное средство выполняет тестирование железа, и если все работает без сбоев, передавало управление ОС. Загрузив системные устройства BIOS ищет MBR (нулевой сектор), считывает данные, загружает ОС.
GPT — новый стандарт размещения таблиц. Использует UEFI (расширяемый интерфейс). Его преимущество — информация находится в нескольких местах на диске. Поэтому если повредится информация, данные берутся с другого места. С MBR это сделать нельзя. Реализуется и поддерживается шестидесяти четырех разрядными Windows 7 и выше.
Как узнать GPT или MBR? Это делается средствами операционной системы, или специализированным софтом. Рассмотрим это вопрос подробнее.

Как узнать диск MBR или GPT используя штатные средства ОС

Используем «горячие» клавиши «Win+R», далее «diskmgmt.msc».
Появится информация о HDD подключенных на ПК. Внизу окна отображаются диски. На них размещается несколько разделов. В моем случае — «Диск 0». Нажимаю на нем правой кнопкой.
Далее все отображается на скриншоте:

Как узнать какой диск, используя Командную строку

Нажмите «Win+X», выберите соответствующий пункт.
Пропишите такие три команды:

Косвенные признаки, позволяющие узнать тип диска

Рассмотрим дополнительные способы, позволяющие узнать какой HDD используется:

  1. Если разделы NTFS —MBR;
  2. Только EFI-загрузка — GPT.

Читайте также:

Как узнать жесткий диск GPT или MBR используя специализированный софт

Будем работать с AOMEI Partition. Загрузите бесплатную стандартную (Standard) версию. Программа используется для конвертации (преобразования).
Установка простая не вызовет сложностей у начинающих. После инсталляции появятся подключенные устройства. Внизу посмотрите тип разметки.
Для преобразования, сделайте так:

Как узнать структуру HDD в Acronis Disk Director

Запускаем программу. Разметка пропишется в отдельной колонке.

Как не потерять данные при преобразовании

После того как мы рассмотрели, как узнать разметку, возникает вопрос. Как выполнить преобразование? Но не все так просто. Рассмотрим причины, по которым данные могут пропасть после конвертации:

  1. Используется старая начинка ПК и BIOS, а планируется установить шестидесяти четырех битную ОС;
  2. Если установлено несколько систем с загрузчиком, не поддерживающим GPT.

При конвертации с GPT данные пропадут если:

  1. HDD разбит четыре и больше разделов;
  2. Разделы больше двух терабайт.

Вывод

Рекомендую использовать утилиту AOMEI. Она простая, бесплатная подойдет начинающим пользователям. Так что же лучше? Так как развитие технологий не стоит на месте, то через 2-3 года выбор большинства пользователей склонится к GPT.

Как определить структуру жесткого диска

Тема таблиц разделов дисков GPT и MBR стала актуальной после распространения компьютеров и ноутбуков с предустановленной Windows 10 и 8. В этой инструкции — два способа узнать, какую таблицу разделов, GPT или MBR имеет диск (HDD или SSD) — средствами операционной системы, а также при установке Windows на компьютер (т.е. без загрузки ОС). Все способы можно использовать в Windows 10, 8 и Windows 7.

Возможно, вам также окажутся полезными материалы, имеющие отношение к конвертации диска из одной таблицы разделов в другую и решению типичных проблем, вызванных не поддерживаемой при текущей конфигурации таблицы разделов: Как конвертировать диск GPT в MBR (и наоборот), про ошибки при установке Windows: На выбранном диске находится таблица MBR-разделов, Диск имеет стиль разделов GPT.

Как посмотреть стиль разделов GPT или MBR в управлении дисками Windows

Первый способ предполагает, что определить, какая таблица разделов используется на жестком диске или SSD вы решили в работающей ОС Windows 10 — 7.

Чтобы сделать это, запустите утилиту управления дисками, для чего нажмите клавиши Win+R на клавиатуре (где Win — клавиша с эмблемой ОС), введите diskmgmt.msc и нажмите Enter.

Откроется «Управление дисками», с таблицей, отображающей все установленные на компьютере жесткие диски, SSD и подключенные USB-накопители.

  1. В нижней части утилиты «Управление дисками» кликните по имени диска правой кнопкой мыши (см. скриншот) и выберите пункт меню «Свойства».
  2. В свойствах откройте вкладку «Тома».
  3. Если в пункте «Стиль раздела» указано «Таблица с GU >Если по той или иной причине вам требуется конвертировать диск из GPT в MBR или наоборот (без потери данных), информацию о том, как это сделать вы можете найти в руководствах, которые были приведены в начале этой статьи.

Узнаем стиль разделов диска с помощью командной строки

Для использования этого способа вы можете либо запустить командную строку от имени администратора в ОС Windows, либо нажать клавиши Shift+F10 (на некоторых ноутбуках Shift+Fn+F10) во время установки Windows с диска или флешки, чтобы открылась командная строка.

В командной строке по порядку введите команды:

Обратите внимание на последний столбец в результатах выполнения команды list disk. Если там стоит отметка (звездочка), то этот диск имеет стиль разделов GPT, те диски, которые такой отметки не имеют — MBR (как правило MBR, так как могут быть и иные варианты, например, системе не удается определить, что это за диск).

Как узнать, MBR или GPT диск в Windows PowerShell

Ещё один способ — использовать Windows PowerShell и команду для получения информации о накопителях: запустите PowerShell (от Администратора или нет — не важно) и введите команду:

В результате в таблице вы получите сведения о дисках компьютера или ноутбука, в том числе о структуре разделов в последней колонке:

Косвенные признаки для определения структуры разделов на дисках

Ну и некоторые дополнительные, не дающие гарантий, но полезные в качестве дополнительной информации признаки, позволяющие узнать, GPT или MBR диск используется на вашем компьютере или ноутбуке.

  • Если в БИОС (UEFI) компьютера установлена только EFI-загрузка, то системный диск — GPT.
  • Если один из начальных скрытых разделов системного диска в Windows 10 и 8 имеет файловую систему FAT32, а в описании (в управлении дисками) — «Шифрованный EFI системный раздел», то диск — GPT.
  • Если все разделы на диске с системой, включая скрытый раздел имеют файловую систему NTFS — это MBR диск.
  • Если ваш диск имеет размер более 2Тб, это GPT диск.
  • Если на вашем диске более 4 основных разделов, у вас GPT диск. Если же при создании 4-го раздела средствами системы создается «Дополнительный раздел» (см. на скриншоте), то это диск MBR.

Вот, пожалуй, и всё по рассматриваемому предмету. Если же остались вопросы — спрашивайте, буду отвечать.

А вдруг и это будет интересно:

Почему бы не подписаться?

Рассылка новых, иногда интересных и полезных, материалов сайта remontka.pro. Никакой рекламы и бесплатная компьютерная помощь подписчикам от автора. Другие способы подписки (ВК, Одноклассники, Телеграм, Facebook, Twitter, Youtube, Яндекс.Дзен)

10.07.2016 в 12:19

Спасибо, Дмитрий, за полезный материал. Хочу задать Вам интересующий меня вопрос. Возможно ли мне создать на моем жестком диске (HDD) четыре основных логических раздела со структурой MBR, на которых будут установлены разные операционные системы (Windows XP, 7, 8, 10)? Или лучше эти разделы создать в структуре GPT? В какой последовательности затем устанавливать эти ОС, чтобы функционировал общий загрузчик для них (а не затирался в процессе установки ОС)? И какой из этих (4-х) разделов должен быть активным? Заранее благодарен за ответ.

11.07.2016 в 10:02

Здравствуйте. Я тут боюсь не смогу дать четкого ответа, самому бы набраться терпения и подобным образом поэкспериментировать.
Как вижу ситуацию без предварительной проверки:
1) диск должен быть MBR (т.к. XP в списке)
2) порядок вижу таким: сначала Windows 7, потом XP, потом вручную с помощью EasyBCD добавить XP в меню загрузки, потом 8, потом 10. Почему XP не сначала — потому что она не создаст дополнительный нужный раздел «зарезервировано системой».
Предвижу проблемы:
в результате получается более 4 разделов, а потому не получится им быть основными логическими. Можно конечно попробовать начать с установки XP и тоже по идее может все работать, только без наличия отдельного раздела с загрузчиком, но тут точно нужно проверить. Конфигурация XP, затем — 7 точно работоспособна, а вот что произойдет при добавлении 8 и 10 не знаю точно.

Активный — раздел номер 0, на него же ставим первую по порядку ОС.

10.07.2016 в 13:22

Многие сейчас увлеклись конвертировать диск с МБР на ГПТ якобы это повлияет на быстроедействие, мое мнение , никакого быстродействия я не заметил, а вот проблемм набрался, то драйвера слетят то синий экран смерти вылетит после очередного обновления. все это вурчную решил, но все же зачем мучать комп, если он изначально заточен под старый БИОС сМБР, а не под УЕФИ, Это я так к слову, на будущее тем, кто захочет в режиме УЕФИ виндовс ставить

11.07.2016 в 14:08

Спасибо, Дмитрий, за вразумительный ответ! У меня сейчас на жестком диске 3 основных логических раздела, на них установлены: Windows XP (активный раздел), 7, 8. На семерке установлена виртуальная машина VMware, на которой стоит Windows 10 Pro. Правда, Windows 10 с некоторых пор (недели три) не может соединится с Интернетом (сообщает: у Вас не подсоединен кабель Ethernet, хотя Win 7 и 8 с Интернетом работают — парадокс!). Win XP у меня не функционирует, произошел системный сбой (уже с месяц) , и надо переустанавливать систему. Поэтому я и задал Вам интересующий меня вопрос 10.07.2016г. Создам 4-й основной логический раздел, установлю на нем Win 10 Pro. А предварительно переустановлю Win XP на 1-ом логическом разделе. Wn 7 и 8 переустанавливать не собираюсь. Установив Win XP, я восстановлю загрузчик Win 7 с помощью MultiBoot, а затем с помощью EasyBCD, наверное, можно будет восстановить и Win 8. На крайний случай, у меня имеется резервная копия (архив) Win 8, сделанная программой Paragon Drive Copy 12 Pro. Еще раз спасибо за совет.

22.03.2017 в 15:54

Добрый день!
Такой вопрос Акронис диск директор показывает структуру диска как среда в которой можно использовать носители как это понять стоит Windows 10 X64

23.03.2017 в 08:57

Николай, я не понял? что это означает: «Акронис диск директор показывает структуру диска как среда в которой можно использовать носители». Потому и не знаю, что ответить. (возможно, конечно, это какое-то особое статусное сообщение именно Acronis, мне неизвестное, т.к. не пользуюсь сейчас их софтом).

23.03.2017 в 13:30

Дмитрий!
Я имею в виду то что при открытии Acronis диск директор в верху в правом углу есть строка Структура диска вот у меня в этой строке синими буквами написано
среда в которой можно использовать носители и вот что это значить не мог понять раньше при Windows 7 там было написано что структура диска Windows 7 может это какая то фишка Windows 10 вот она меня за смущала и я решил узнать надо так или нет

24.03.2017 в 09:10

Не могу ответить, извините. Для этого сейчас самому придется качать Acronis и смотреть, а не могу это сделать.

24.03.2017 в 12:07

Спасибо за ответ но у меня получилось так прошёлся по системе доктором вебом и эта надпись изменилась на Windows 10X64 и всё каких либо изменений я не заметил

12.05.2017 в 18:51

Добрый день! Возможна ли установка одного ssd на который установлена ос с gpt. и два харда с таблицей mbr?

13.05.2017 в 06:56

Здравствуйте. Не совсем понял. Т.е. три физических диска, на одном ОС и она GPT, на двух — MBR и там не ОС? Если так, то да, будет работать.
Если диски, которые MBR так же с системами, то тоже будет работать, если переключать загрузку на них в БИОСе.

Возможны нюансы, но обычно все решается параметрами БИОС.

13.05.2017 в 21:27

Добрый день. Да имеется три физических диска, один из них SSD с установленной Win 10 GPT, а два других HDD MBR без систем. В общем я понял, что в такой конфигурации всё будет работать. Спасибо.

14.05.2017 в 08:55

Да, все должно работать обычным образом.

17.05.2017 в 12:31

У меня 3 физических диска на ноутбуке. 1 SSD 240 Гб с системой Win 10 x64 с разметкой GPT 2 и 3 диски HDD каждый по 500 Гб с разметкой MBR. Собираюсь на один из HDD установить ubuntu. Вопрос. Нужно ли мне все HDD перевести в GPT

18.05.2017 в 13:09

Эдуард, боюсь, я тут не отвечу. Я сам Ubuntu последний раз ставил, когда еще GPT-диск был редкостью. Вообще, предполагаю, что если ставить на диск MBR, предварительно поставив его первым в БИОС (т.е. так, чтобы не перезаписывать загрузчик 10-ки), а потом для загрузки разных ОС использовать boot menu, то конвертация не нужна. Если же загрузчик единый использовать на SSD в GPT, то не отвечу, нужно пробовать.

14.08.2017 в 14:35

Спасибо за статью.
Купил новый внешний хард взамен посыпавшемуся, а телек его не видит… На форуме нашел намёк, что причина может быть в стиле разделов. А после прочтения этой статьи смог нормально загуглить и получил подтверждение от других пользователей с такой же проблемой. Удачи Вам!

28.10.2017 в 16:52

спасибо! проверил всеми способами! остался доволен

28.06.2018 в 18:34

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста по такому вопросу: можно ли как-то узнать какой тип раздела GPT или MBR имеет SSD-диск, до установки на него системы (по модели диска например), т.к. диск новый, системы на нем еще нет. Прочитала что флешка должна быть отформатирована в FAT32, если тип раздела GPT у диска. А как это узнать?
Заранее спасибо.

29.06.2018 в 08:58

Здравствуйте. скорее всего, никакого типа не имеет на этом этапе. Да это и не важно на новом диске. Смело ставьте в режиме UEFI, при выборе раздела для установки, если вдруг (маловероятно) ругнется, просто удалите все разделы с SSD (но их там и нет думаю).

15.07.2018 в 11:18

Добрый день! Выполнено преобразование в GPT. При запуске BitLocker сообщение — Не удается найти указанный файл.

15.07.2018 в 12:24

Здравствуйте. Как именно (на каком этапе — при установке, на рабочей системе) было выполнено преобразование? Или вы хотите сказать, что конвертировали диск, зашифрованный битлокером, с данными? Если последнее — то даже не знаю, что в этом случае будет… могу предположить, что мало хорошего.

02.03.2019 в 21:23

Здравствуйте. Ваша статья очень помогла! Спасибо!!

16.05.2019 в 18:00

Здравствуйте, у меня такой вопрос. На схему раздела жесткого диска (MBR) подходит ли файловая система NTFS?

17.05.2019 в 11:11

Да. MBR и GPT — это не о файловой системе, это другое. И там и там может быть файловая система NTFS.

22.05.2019 в 18:05

здравствуйте, возник один вопрос,сейчас у меня стоит виндовс 7 х64 в мбр, хочу установить виндовс 10 х64 в мбр, то есть не хочу стирать данные с диска Д чтобы преобразовать его в гпт, возможно ли это? очистить диск С и поставить виндовс 10 в мбр?

22.05.2019 в 20:28

Да, конечно, достаточно просто с флешки в Legacy режиме загрузиться, а не в UEFI.

10.07.2019 в 23:46

Здравствуйте! Можно ли узнать, сколько информации было на диске несколько дней назад? Может быть, это в каких-нибудь логах сохраняется?

11.07.2019 в 14:06

Здравствуйте. Насколько я знаю, нет, не хранится такая информация.

02.09.2019 в 17:55

Здравствуйте! На системном диске С SSD раздел GPT,а диск D лучше создавать GPT или MBR?

02.09.2019 в 20:41

Здравствуйте. Не играет особой роли, но я бы делал GPT. В будущем может оказаться удобнее.

08.09.2019 в 05:12

Здравствуйте! А на производительность в играх влияет раздел HDD диска GPT или MBR?

08.09.2019 в 10:13

Здравствуйте.
Нет, не будет влиять.

08.09.2019 в 10:41

Спасибо.Очень помогаете новичкам

Примечание: после отправки комментария он не появляется на странице сразу. Всё в порядке — ваше сообщение получено. Ответы на комментарии и их публикация выполняются ежедневно днём, иногда чаще. Возвращайтесь.

Последние версии Windows и других операционных систем могут использовать для хранения информации о разделах жесткого диска один из двух стандартов. Это старый стандарт – Главная Загрузочная Запись MBR и новый стандарт – Таблица Разделов GUID или просто GPT. Сегодня мы вам расскажем о том, как узнать GPT или MBR диск используется в компьютере для хранения информации о разделах диска.

Как мы уже отметили, для хранения данных о разделах диска используется всего несколько стандартов. Таблица разделов GPT является самым прогрессивным и новым стандартом. Он необходим для загрузки Windows систем в UEFI режиме. Более ранние операционные системы способны работать только с главной загрузочной записью стандарта MBR. Например, ОС Windows 7 без каких либо ограничений способна загрузиться с диска с разделами, размеченными по стандарту MBR. Windows 7 может загрузиться и с GPT раздела, но при определенных условиях: ОС должна быть 64-битной, а материнская плата вместо устаревшего BIOS должна быть оснащена современным программным интерфейсом UEFI, связывающим операционную систему и аппаратную прошивку платформы.

Как определить GPT или MBR диск

Для того, чтобы определить, какая таблица разделов используется вашим диском — GPT или MBR, существует два простых и доступных инструмента. Первый из них, штатная утилита Windows с графическим интерфейсом под названием Disk Management tool (Управление дисками). Второй, более сложный и непонятный для новичка – команды, введенные в командной строке.

Способ первый: анализ в утилите Disk Management tool

Узнать информацию о стандарте разделов жесткого диска можно с помощью утилиты Disk Management tool (Управление дисками).

Способ второй: использование команды Diskpart в командной строке

    1. Чтобы оценить, какая таблица разделов используется на диске — GPT или MBR, можно использовать стандартную команду «diskpart» через командную строку ОС Windows. Для этого вначале необходимо открыть окно командной строки с правами администратора. Сделать это можно одним из способов:
    2. Кликните по кнопке «Пуск» и в раскрывшемся списке программ введите в строке поиска название утилиты командной строки «CMD». В списке найденных объектов выберите программу с названием «CMD», кликните по ней правой клавишей и выберите в списке контекстного меню «Запуск от имени администратора». Этот способ подходит как для Windows 7, так и для Windows 8.
    3. Нажмите одновременно клавиши «Windows» и «X» и выберите пункт «Command Prompt (Admin)» или «Командная строка (администратор)». Этот способ доступен только для Windows 8.
    4. Теперь, когда окно командной строки открылось, наберите последовательно две команды. Каждый ввод команды завершайте нажатием кнопки «Enter» (Ввод). Итак, последовательно набираем:
    1. В результате в окне командной строки откроется список всех дисков, подключенных к компьютеру. Если диск имеет таблицу разделов в стандарте GPT, то в столбце «Gpt» он будет помечен звездочкой «*». Если же в этом столбце нет звездочки, значит это диск с MBR разметкой.

    В нашем случае на скриншоте ниже видно, что два диска Disk 0 и Disk 1 имеют разметку разделов по стандарту GPT, а диск Disk 2 является MBR диском.

    Итак, теперь, когда вы в курсе, как определить GPT или MBR диск, можно приступить к вопросу как GPT диск преобразовать в MBR, из одного стандарта в другой. Чему и будет посвящена наша следующая статья.

    На дисках компьютера используются таблицы разделов GPT или MBR. На современных компьютерах используют таблицу разделов GPT в операционных системах Windows 10 или Windows 8.1 (Windows 8).

    Таблица разделов GU >

    Основная разница между таблицами разделов в следующем: на дисках с MBR можно создать 4 основных раздела, поддерживаются диски до 2,2 Тб, на дисках с GPT количество разделов практически не ограничено (зависит от используемой операционной системы), поддерживаются диски размером более 2,2 Тб, происходит более быстрая загрузка системы.

    Преимуществом GPT является то, что свои данные она хранит в разных местах на диске, в отличие от MBR, находящейся в одном месте. В GPT, в случае повреждений или сбоев, данные могут использоваться из другого места, на дисках с MBR, в этом случае, загрузка будет невозможна. Преимущества стиля раздела GPT, в основном, реализуются в 64 битной версии Windows (поддерживается Windows 7 x64).

    Как узнать какой диск GPT или MBR? Узнать формат диска MBR или GPT можно средствами операционной системы Windows, с помощью сторонних программ, предназначенных для работы с дисками. В статье рассмотрена программа AOMEI Partition Assistant, подойдут другие подобные программы.

    Как узнать GPT или MBR в «Управлении дисками»

    Самый простой способ узнать стиль разделов диска: войти в оснастку «Управление дисками».

    В Windows 10 кликните правой кнопкой мыши по меню «Пуск», выберите «Управление дисками». В Windows 7 кликните правой кнопкой мыши по «Компьютер», выберите пункт контекстного меню «Управление», в окне «Управление компьютером» выберите раздел «Управление дисками».

    В управление дисками в Windows можно войти другим способом: нажмите на клавиатуре на «Win» + «R», в окне «выполнить» введите команду «diskmgmt.msc» (без кавычек), а затем нажмите на кнопку «ОК».

    После этого, откроется окно «Управление дисками», в котором отображены все диски, подключенные к данному компьютеру.

    В нижней части окна оснастки вы увидите все физические диски, подключенные к компьютеру, которые имеют обозначения: «Диск 0», «Диск 1» и т. д. Обратите внимание, что на одном физическом жестком диске может быть несколько разделов (диски «С», «D» и т. д.).

    Нажмите правой кнопкой мыши на название диска, в данном случае на «Диск 0», а в контекстном меню выберите пункт «Свойства».

    В открывшемся окне «Свойства XXX диска» откройте вкладку «Тома». В разделе «Сведения о диске» вы увидите параметр «Стиль раздела: Таблица с GUID разделов (GUID)». Это значит, что данный диск имеет стиль разделов GPT.

    После того, как я вошел в свойства «Диска 1», и открыл вкладку «Тома», я увидел, что на этом диске находится таблица MBR — «Стиль раздела: основная загрузочная запись (MBR)».

    Как узнать жесткий диск GPT или MBR в командной строке

    Запустите командную строку от имени администратора. В окне интерпретатора командной строки введите команду:

    Затем нажмите на клавишу «Enter».

    Далее введите команду:

    Нажмите на «Enter».

    В окне командной строки отобразятся все физические диски, подключенные к компьютеру.

    Один из отображаемых параметров обозначен как «GPT». Диск, который имеет стиль раздела GPT отмечен звездочкой («Диск 0»). Значит, остальные диски, где нет звездочек, имеют стиль раздела MBR.

    Как узнать разметку диска GPT или MBR в AOMEI Partition Assistant

    Программа AOMEI Partition Assistant (бесплатная версия — AOMEI Partition Assistant Standard) предназначена для работы и управления дисками. Программа имеет конвертировать (преобразовывать) диски GPT в MBR и MBR в GPT.

    После запуска программы, в главном окне AOMEI Partition Assistant отобразятся диски компьютера. В нижней части окна приложения, под именем каждого физического диска, показан тип разметки: GPT или MBR.

    Выводы статьи

    Какой тип разметки GPT или MBR имеют диски на компьютере, можно узнать с помощью оснастки «Управление дисками», командной строки и стороннего софта: программы AOMEI Partition Assistant.

    Разметка жестких дисков

    Какая технология – MBR или GPT, больше всего подходит для жестких дисков – это вопрос, который волнует многих компьютерных специалистов, а также пользователей ПК. Мы давно привыкли, что развитие новых и многообещающих информационных технологий часто приводит к их столкновению со старыми, но проверенными временем. И далеко не всегда победа в этой борьбе гарантирована инновациям. Каков же будет исход противостояния на этот раз, покажет лишь время.

    Назначение MBR

    Как известно, для того, чтобы компьютер мог бы запустить операционную систему, ему сначала необходимо найти логический диск, на котором она располагается. Поиск такого диска осуществляется при помощи BIOS, и в этом ей помогает MBR.

    Аббревиатура MBR означает Master Boot Record (Главная загрузочная запись). MBR представляет собой небольшой блок информации и размещается обычно в самом первом секторе жесткого диска или другого носителя информации. Как правило, объем MBR не превышает 512 байт.

    Назначение MBR двоякое. Во-первых, в MBR содержится исполняемый код, который позволяет BIOS начать загрузку необходимой операционной системы. Во-вторых, в MBR содержится информация о разделах жесткого диска – так называемая таблица разделов (Partition Table).

    Вызов кода, содержащегося в MBR, осуществляется в самом конце работы загрузчика BIOS, и фактически именно ему BIOS передает управление. Код, содержащийся в MBR, исследует и проверяет таблицу разделов, содержащуюся в загрузочном секторе, а затем передает управление загрузчику конкретного раздела, который содержит операционную систему.

    Для идентификации главной загрузочной записи обычно используется специальная сигнатура 55h AАh, которая находится в самом конце сектора, в котором располагается MBR.

    Концепция MBR впервые начала применяться еще в первых версиях DOS в начале 80-х гг. Несмотря на чрезвычайную простоту и относительную надежность данной технологии, она имеет и ряд недостатков. Основным недостатком MBR является отсутствие поддержки дисков объемом более 2 ТБ, которые на данный момент уже не являются редкостью. Также главная загрузочная запись не может поддерживать более 4 основных разделов на одном диске.

    GPT – история и особенности

    Недостатки MBR побудили разработчиков искать пути их преодоления. Одной из альтернатив MBR стала технология GPT (GUID Partition Table). Этот новый формат таблицы разделов появился после внедрения современной технологии BIOS – UEFI, о которой мы рассказывали в соответствующей статье.

    GPT так же, как и MBR, располагается в начале загрузочного диска, однако занимает, как правило, не самый первый сектор, а второй сектор. Первый сектор резервируется для MBR, которая в дисках с GPT тоже может присутствовать, но лишь для совместимости со старыми операционными системами. Структура GPT во многом похожа на структуру MBR, однако есть и отличия.

    Прежде всего, GPT не ограничивает свой объем одним сектором в 512 байт. Таблица разделов в GPT может иметь размер в 16 КБ и при размере сектора в 512 байт располагаться в 32 секторах. Эта особенность позволяет обойти присущее MBR ограничение на максимальный размер диска в 2 ТБ. В GPT максимальный размер диска может составлять более 9 зеттабайт (1 зеттабайт=1 000 000 000 ТБ).

    Кроме того, полезной особенностью GPT по сравнению с MBR является дублирование информации из таблицы разделов. Помимо оригинала GPT в начале диска существует ее  копия в самом конце диска, позволяющая восставить таблицу разделов в случае повреждения.

    Недостатком GPT, как, впрочем, и многих других новых технологий, является отсутствие ее поддержки во многих ОС. Многие ОС распознают и умеют читать GPT, но далеко не все умеют загружаться с ее помощью. Из 32-разрядных версий Windows GPT умеют читать все настольные операционные системы, начиная с Windows Vista, а также серверные ОС, начиная с Windows Server 2003 SP1. Из числа 64-разрядных систем GPT распознают все ОС, начиная с Windows XP Professional и Windows Server 2003.

    К числу ОC, которые умеют загружаться при помощи GPT, относятся все 64-разрядные версии Windows, начиная с Windows Vista. Из 32-разрядных версий Windows загрузку при помощи GPT поддерживает только Windows 8. В случае настольных ОС загрузка операционной системы при помощи GPT возможна лишь при наличии в компьютере современной версии BIOS – UEFI.

    Также загрузку при помощи GPT поддерживают современные версии других семейств ОС:

    • Solaris – начиная с 10 версии
    • FreeBSD – с версии 7.0
    • Linux Fedora – с версии 8.0
    • Linux Ubuntu – с версии 8.04
    • OS X – с версии 10.4.0

    Выбор необходимой технологии

    Что лучше все-таки использовать, GPT или MBR? Как мы выяснили, GPT обладает рядом преимуществ перед Master Boot Record. Однако для окончательного выбора стоит учитывать три основных фактора:

    • Какую операционную систему вы собираетесь установить на компьютере.
    • Объем жесткого диска, на который вы собираетесь установить эту ОС.
    • Наличие на материнской плате компьютера UEFI.

    Последний фактор является самым важным. Если на вашем компьютере нет UEFI, то предпочтительнее использовать MBR, поскольку настольные операционные системы семейства Windows не смогут загрузиться с такого диска. Также MBR предпочтительнее и в том случае, если вы собираетесь устанавливать старую операционную систему, такую, как Windows XP  или более старую.

    Для компьютеров, имеющих UEFI, предпочтительнее использовать GPT, поскольку GPT предлагает больше возможностей для разбиения диска, и, что немаловажно, может быть восстановлена из резервной копии.

    Что лучше – новая многообещающая технология, или старая, проверенная временем? Ответ на этот вопрос нельзя узнать, не учитывая требования, которые предъявляются к каждой технологии в конкретном случае. MBR и GPT выполняют одну и ту же функцию – хранение информации о структуре диска и обеспечение загрузки операционной системы. Во многом данные технологии похожи, однако между ними есть и отличия. На данный момент MBR поддерживается практически всеми операционными системами, однако, GPT обладает многими расширенными возможностями. Кроме того, в ряде случаев пользователю невозможно обойтись без установки GPT, например, при использовании дисков объемом более 2 ТБ.

    Переход к жестким дискам с секторами размером 4 КБ (Advanced Format)

    Преимущества и возможные риски при переходе от секторов размером 512 байт к секторам размером 4096 байт

    Обзор

    В отрасли жестких дисков происходят серьезные перемены. В то время как в прошедшие годы наблюдался стремительный рост плотности хранения данных, один из базовых параметров конструкции жестких дисков — размер логического блока, называемого сектором — оставался неизменным.

    Примерно с 2010 года производители жестких дисков начали переход от традиционного размера сектора (512 байт) к новому, более эффективному размеру 4096 байт. Его обычно называют размером 4 КБ, а теперь он получил название Advanced Format (расширенный формат), присвоенное Международной ассоциацией производителей жестких дисков IDEMA.

    В этой статье рассказывается о причинах такого перехода и перспективных преимуществах для потребителей, а также о возможных «подводных камнях», которых следует избегать при переходе от секторов размером 512 байт к секторам размером 4 КБ.

    Вместо предисловия

    Уже более 30 лет данные на жестких дисках форматируются в виде небольших логических блоков по 512 байт, называемых секторами. Этот стандартный формат до сих пор принимается за основу при проектировании современных компьютеров.

    Такой сектор содержит раздел интервала, раздел синхронизации, раздел метки адреса, область данных и область кода обнаружения и исправления ошибок (рис. 1).


    Рис. 1. Расположение традиционных секторов на носителе жесткого диска

    Сектор диска имеет следующую структуру

    • Интервал: промежуток между секторами.
    • Код синхронизации: метка синхронизации, обозначающая начало сектора и позволяющая синхронизировать работу диска.
    • Метка адреса: метка, содержащая данные для идентификации номера и расположения сектора. В ней также хранится информация о состоянии сектора.
    • Область данных: в этой области хранятся данные пользователя.
    • Область исправления ошибок: в этой области хранятся коды исправления ошибок, с помощью которых исправляются и восстанавливаются данные, которые могли быть повреждены во время чтения или записи.

    Этот низкоуровневый формат используется в нашей отрасли уже многие годы. Однако в связи с ростом емкости жестких дисков размер сектора неизбежно становится конструктивным ограничением для дальнейшего повышения емкости дисков и эффективности исправления ошибок. К примеру, если соотнести размер сектора с емкостью устаревших и современных дисков, то можно увидеть, что разрешение сектора многократно уменьшилось. Разрешение сектора (отношение размера сектора к общей емкости диска, выраженное в процентах) в значительной мере сократилось и, как следствие, стало неэффективным (таблица 1).

    Емкость Общее количество секторов Разрешение сектора
    40 МБ 80 000 0,001 %
    400 ГБ 800 000 000 0,0000001 %
    12 ТБ 24 000 000 000 0,000000004

    Низкое разрешение подходит для управления небольшими разрозненными последовательностями данных. Однако современные приложения, как правило, оперируют блоками данных, которые намного больше размера сектора 512 байт.

    И что еще более важно, небольшие сектора размером 512 байт занимают все меньшую площадь поверхности диска по мере повышения плотности записи. Это становится проблемой в контексте исправления ошибок и вследствие дефектов покрытия. На рис. 2, например, данные в секторе жесткого диска занимают меньшую площадь, что делает исправление ошибок сложнее, так как дефекты покрытия, имеющие прежний размер, повреждают больший процент данных и для их восстановления требуются более совершенные средства.


    Рис. 2. Дефекты носителя и плотность записи

    В секторе размером 512 байт, как правило, можно исправить дефект длиной до 50 байт. Современные жесткие диски с наибольшей плотностью записи практически достигли предела в области исправления ошибок. Поэтому основной потребностью отрасли для дальнейшего развития средств исправления ошибок и повышения эффективности жестких дисков стал переход к секторам большего размера.

    Переход к секторам размером 4 КБ (расширенный формат)

    В индустрии хранения данных уже несколько лет ведутся совместные работы над переходом к секторам большего размера. Компания Seagate вместе с партнерами проводит масштабные работы в этом направлении с 2005 года (рис. 3). В декабре 2009 года в результате совместных усилий IDEMA был создан и утвержден новый формат Advanced Format. Это название стало официальным для стандарта секторов размером 4 КБ. Кроме того, все производители жестких дисков договорились начать поставки новых моделей накопителей этого формата для настольных и переносных ПК к январю 2011 года. Однако накопители расширенного формата появились на рынке даже раньше. Компания Seagate первой начала поставлять такие накопители производителям вычислительной техники и включать их в свои продукты.


    Рис. 3. Основные вехи разработки стандарта Advanced Format

    Перспективные преимущества секторов размером 4 КБ

    Поскольку производители жестких дисков договорились перейти к новому формату секторов к январю 2011 года, остальным участникам отрасли ИТ нужно было подготовиться к этому переходу, чтобы избежать возможных негативных последствий. В краткосрочной перспективе преимущества таких дисков были не слишком заметны конечным пользователям, потому что новый формат не привел к моментальному увеличению емкости, однако в долгосрочной перспективе переход на секторы размером 4 КБ позволил увеличивать плотность записи данных и емкость жестких дисков, а также повышать надежность исправления ошибок.

    Повышение эффективности формата за счет сокращения пространства, занимаемого кодом исправления ошибок

    На рис. 4 показана структура традиционного сектора размером 512 байт, из которой видно, что для каждого 512-байтного сектора на диск дополнительно записываются 50 байт, содержащие код исправления ошибок, и еще 15 байт с интервалом, кодом синхронизации и меткой адреса. В результате эффективность секторного1 формата составляет примерно 88% (512/(512 65)).


    Рис. 4. Структура традиционного сектора размером 512 байт

    В новом стандарте Advanced Format размер сектора составляет 4 КБ, то есть восемь традиционных секторов размером 512 байт каждый объединяются в один сектор размером 4 КБ (рис. 5).


    Рис. 5. Новый формат: структура сектора размером 4 КБ

    В новом формате под интервал, код синхронизации и метку адреса отводится столько же места, сколько и раньше, а код исправления ошибок увеличен до 100 байт. В результате эффективность секторного1 формата увеличивается до 97% (4096/(4096 115)), то есть почти на 10%.

    Со временем такое повышение эффективности формата окупится и поможет добиться большей емкости и повышения целостности данных.

    Надежность и исправление ошибок

    Физический размер секторов на дисках уменьшается, и каждый сектор занимает все меньше места, в то время как размеры дефектов поверхности остаются прежними. На рис. 6 показаны предметы, которые мы считаем очень мелкими. Однако по сравнению с величиной зазора между головкой чтения-записи и поверхностью жесткого диска эти предметы оказываются большими. Дефекты на поверхности жесткого диска могут появиться от микроскопических частиц, которые значительно меньше показанных на рисунке.


    Рис. 6. Величина зазора между головкой и жестким диском в масштабе

    В секторе размером 4 КБ нового формата Advanced Format размеры блока ECC увеличены почти вдвое2, с 50 до 100 байт, что обеспечило давно ожидаемое повышение эффективности исправления ошибок и устойчивости к мелким частицам и дефектам поверхности.

    Таким образом, совместный выигрыш от возросшей эффективности нового формата и повышения надежности исправления ошибок делает переход на сектора размером 4 КБ вполне оправданным. Главная задача производителей жестких дисков — правильно организовать этот переход, чтобы в перспективе достичь наибольшей отдачи с минимальными побочными эффектами.

    Последствия перехода на сектора размером 4 КБ

    Как уже отмечалось, во многих случаях современные компьютерные системы по-прежнему исходят из того, что размер сектора всегда равен 512 байтам. При переводе целой отрасли на новый стандарт 4 КБ нельзя ожидать, что все эти устаревшие предположения тут же изменятся. Конечно, со временем произойдет переход к использованию секторов размером 4 КБ, когда и компьютер и жесткий диск будут при обмене данными использовать блоки именно такого размера. Но до этого момента производителям жестких дисков придется организовывать переход на сектора размером 4 КБ с использованием приема, называемого эмуляцией секторов размером 512 байт.

    Эмуляция секторов размером 512 байт

    Внедрение секторов размером 4 КБ во многом зависит от технологии эмуляции секторов размером 512 байт. Этим термином называют процесс преобразования данных из нового формата с размером сектора 4 КБ, используемого новыми дисками, в традиционный формат с размером сектора 512 байт, используемый компьютерами.

    Эмуляция секторов размером 512 байт допустима, поскольку не требует серьезных изменений в существующих компьютерных системах. Однако она может привести к снижению производительности, особенно при записи данных, размер которых не кратен восьми традиционным секторам. Чтобы пояснить это, рассмотрим подробнее процессы чтения и записи, которые будут применяться при эмуляции секторов размером 512 байт.

    Процессы чтения и записи при эмуляции

    Процесс чтения данных из секторов размером 4 КБ в режиме эмуляции секторов размером 512 байт оказывается достаточно простым, как это видно на рис. 7.


    Рис. 7. Возможная последовательность чтения данных в режиме эмуляции секторов размером 512 байт

    Чтение блока данных размером 4 КБ и переформатирование конкретного сектора размером 512 байт, запрошенного компьютером, выполняется в динамической памяти диска и не оказывает заметного влияния на производительность.

    Процесс записи может оказаться несколько сложнее, особенно когда данные, которые компьютер пытается записать на диск, являются подмножеством физического сектора размером 4 КБ. В этом случае жесткий диск сначала вынужден считать нужный сектор размером 4 КБ целиком, объединить считанные данные с новыми и затем записать весь сектор размером 4 КБ (рис. 8).


    Рис. 8. Возможная последовательность записи данных в режиме эмуляции секторов размером 512 байт

    Жесткому диску приходится выполнять дополнительные механические действия — чтение сектора размером 4 КБ, изменение его содержимого и запись данных. Этот процесс называется циклом «чтение-изменение-запись» и является нежелательным из-за негативного влияния на производительность диска. Для того чтобы переход на сектора размером 4 КБ прошел безболезненно и с наименьшим количеством затруднений, важнее всего снизить до минимума вероятность и частоту возникновения циклов «чтение-изменение-запись».

    Предотвращение циклов «чтение-изменение-запись»

    1. Запросы на запись не выровнены по границам секторов из-за несоответствия логической структуры раздела диска его физической структуре
    2. Запросы на запись с объемом данных меньше 4 КБ.

    Соответствие и несоответствие логической и физической структуры разделов

    До текущего момента мы не обсуждали, как согласуется положение сектора на носителе между компьютером и жестким диском. Пора поговорить о логических адресах блоков (Logical Block Address, LBA).

    Каждому сектору размером 512 байт назначается уникальный логический адрес с номером от 0 до максимального значения, которое зависит от емкости диска. Компьютер обращается к нужному блоку данных по его логическому адресу. Когда компьютер передает запрос на запись данных, логический адрес блока возвращается после записи как информация о том, куда записаны данные. Это становится важным при переходе на сектора размером 4 КБ, поскольку появляются восемь различных вариантов того, где начинается логический блок.

    Если логический адрес блока 0 соответствует первому виртуальному блоку размером 512 байт в физическом секторе размером 4 КБ, такое состояние сопоставления физической и логической структуры в режиме эмуляции секторов размером 512 байт называется «Выравнивание 0». Возможен вариант, когда логический адрес блока 0 назначен второму виртуальному блоку размером 512 байт в физическом секторе размером 4 КБ. Такое состояние сопоставления называется «Выравнивание 1». Сравнение этих состояний приведено на рис. 9. Есть еще шесть возможностей в случаях, когда логическая структура раздела не соответствует его физической структуре, что приводит к возникновению циклов «чтение-изменение-запись». Эти случаи аналогичны случаю «Выравнивание 1».


    Рис. 9. Состояния выравнивания

    Состояние «Выравнивание 0» очень хорошо работает с новыми секторами размером 4 КБ в расширенном формате. Жесткий диск может легко сопоставить восемь последовательных секторов размером 512 байт с одним сектором размером 4 КБ. Это достигается за счет хранения запросов на запись секторов размером 512 байт в кэш-памяти жесткого диска до тех пор, пока не получено достаточное количество последовательных блоков размером 512 байт для записи сектора размером 4 КБ. Поскольку современные приложения, как правило, работают с последовательностями данных, размер которых превышает 4 КБ, «карликовые» блоки возникают очень редко. В то же время состояние «Выравнивание 1» вызывает определенные трудности.

    Если разделы жесткого диска созданы так, что логическая структура не соответствует физической, как это показано на рис. 9, начинают возникать циклы «чтение-изменение-запись», что ведет к снижению производительности жесткого диска. При внедрении жестких дисков нового формата этого состояния следует избегать прежде всего, как рекомендуется ниже.

    Запись небольших объемов данных

    В современных приложениях данные, такие как документы, изображения и потоковое видео, имеют размер гораздо больше 512 байт. Поэтому жесткий диск легко может хранить запросы на запись этих блоков в кэш-памяти до тех пор, пока не будет накоплено достаточное количество блоков размером 512 байт для записи сектора размером 4 КБ. Если логическая структура разделов диска соответствует его физической структуре, то жесткий диск может легко сопоставить сектора размером 512 байт сектору размером 4 КБ без ущерба для производительности. Однако существуют низкоуровневые процессы, которые могут заставить жесткий диск работать с «карликовыми» блоками, независимо от соответствия логической и физической структуры. Это происходит в редких случаях, когда компьютер отправляет жесткому диску отдельные запросы, размер которых меньше 4 КБ. Как правило, такие запросы отправляет операционная система при работе с файловой системой, журналировании и выполнении других подобных низкоуровневых задач. В общем случае такие запросы встречаются нечасто и не оказывают существенного влияния на производительность. Однако проектировщикам ПО рекомендуется пересмотреть подобные процессы, чтобы добиться оптимальной производительности после перехода к секторам размером 4 КБ.

    Подготовка и организация перехода к секторам размером 4 КБ

    Теперь, когда преимущества перехода к секторам размером 4 КБ, а также возможное влияние такого перехода на производительность понятны, настало время определить наилучший способ организации перехода. Правильнее всего обсуждать эту тему в контексте двух самых популярных современных операционных систем: Windows и Linux.

    Организация перехода к секторам размером 4 КБ в ОС Windows

    Самый главный вопрос организации перехода к секторам размером 4 КБ — это вопрос соответствия физической и логической структуры, уже рассмотренный выше. Диски нового формата хорошо работают в состоянии «Выравнивание 0», в котором физическая и логическая начальные точки совпадают. Состояние выравнивания возникает в тот момент, когда создаются разделы жесткого диска. Разделы создаются программным обеспечением, которое можно разделить на две категории:

    1. Версии ОС Windows.
    2. Специальные средства разбиения жесткого диска на разделы.

    Когда разделы созданы ОС Windows, следует рассмотреть три версии этой ОС: Windows XP, Windows Vista и Windows 7. Компания Microsoft участвовала в обсуждении и планировании перехода к большему размеру сектора. В результате начиная с Windows Vista с пакетом обновления Service Pack 1 в ее продуктах появилась поддержка секторов размером 4 КБ. Программные продукты, создающие разделы с «Выравниванием 0» (разделы, хорошо работающие с новым форматом), называются продуктами с поддержкой секторов размером 4 КБ. В таблице 2 отражена ситуация для текущих поколений ОС Microsoft Windows.

    Версия операционной системы Поддержка секторов размером 4 КБ Результаты
    Windows XP Нет Создается первичный раздел в состоянии «Выравнивание 1» (без выравнивания)
    Windows Vista — без пакета обновления Service Pack 1 Нет Поддерживаются сектора большого размера, но разделы создаются неправильно (без выравнивания)
    Windows Vista — с пакетом обновления Service Pack 1 или более поздней версии Да Создаются разделы в состоянии «Выравнивание 0» (с выравниванием)
    Windows 7 Да Создаются разделы в состоянии «Выравнивание 0» (с выравниванием)
    Windows 10 Да Создаются разделы в состоянии «Выравнивание 0» (с выравниванием)

    Очевидно, что новые компьютеры с последними версиями Windows лучше всего подготовлены к использованию жестких дисков нового формата. Однако на компьютерах с Windows XP или Windows Vista без пакета обновления Service Pack 1 существует значительный риск снижения производительности при использовании разделов, созданных операционной системой.

    Помимо риска несоответствия логической и физической структуры диска при использовании старых версий ОС Windows, существует несколько средств, которыми активно пользуются сборщики систем, производители вычислительной техники, реселлеры и ИТ-менеджеры. Использование этих средств также может стать причиной несоответствия между логической и физической структурой диска. Фактически чаще можно встретить разделы, созданные с помощью этих средств, чем с помощью ОС Windows. Поэтому велик риск создания разделов, в которых логическая структура не соответствует физической, что приводит к потере производительности при использовании дисков с размером сектора 4 КБ. Еще больше эта проблема осложняется тем, что сегодня поставляемые вместе с компьютерами жесткие диски обычно содержат несколько разделов. Это означает, что каждый из разделов такого диска должен быть создан с помощью программы с поддержкой секторов размером 4 КБ, чтобы обеспечить соответствие между логической и физической структурой, а значит, и высокую производительность. На рис. 10 показаны возможные результаты создания нескольких разделов на жестком диске с использованием программы, не поддерживающей секторы размером 4 КБ.


    Рис. 10. Несколько разделов и условия выравнивания

    Разделы с несоответствием между логической и физической структурой

    Есть три способа избежать несоответствия между логической и физической структурой диска или исправить это несоответствие, чтобы предупредить потери производительности.

    1. Использовать новую версию ОС Windows или приобрести средство разбиения на разделы с поддержкой секторов размером 4 КБ.
    2. Выровнять разделы жесткого диска с помощью специального средства.
    3. Положиться на поставщика жесткого диска в части производительности, независимо от состояния структуры диска.

    Использование версии Windows с поддержкой секторов размером 4 КБ — это самый простой и короткий путь обеспечить соответствие между логической и физической структурой диска. Поставщики других средств разбиения на разделы могут сообщить вам, существуют ли версии их средств с поддержкой секторов размером 4 КБ. Если такие версии есть, переходите на них, чтобы предупредить возникновение проблем.

    Некоторые производители жестких дисков предлагают специальные средства, позволяющие проверить структуру разделов на жестком диске и изменить выравнивание разделов при необходимости. Для этого нужно потратить дополнительное время и выполнить дополнительные действия при сборке или обновлении компьютера.

    Наконец, производители жестких дисков будут разрабатывать все более совершенные способы работы с разделами, в которых есть несоответствие между логической и физической структурой. Эти способы помогут избежать потерь производительности.

    По мере роста популярности расширенного формата применяются все три способа, и каждый из них помогает потребителям добиться наибольшего полезного эффекта и избежать потерь производительности.

    Организация перехода к секторам размером 4 КБ в ОС Linux

    Основная стратегия перехода к секторам размером 4 КБ в Windows применима и в ОС Linux. У большинства пользователей Linux есть доступ к исходным кодам операционной системы, что дает им возможность подстраивать ее поведение под свои потребности. Это дает возможность заранее обновить ОС Linux для правильной работы с жесткими дисками нового формата.

    Если внести нужные изменения в ОС Linux, то можно предупредить большинство проблем, связанных с выравниванием разделов в соответствии с новым форматом дисков и возникновением «карликовых» запросов на запись, которые создает операционная система.

    Как в ядре, так и в дополнительных средствах Linux сделаны необходимые изменения для поддержки дисков нового формата. Эти изменения обеспечивают точное выравнивание всех разделов на дисках нового формата по границам секторов размером 4 КБ. Поддержка дисков нового формата в ядре ОС реализована начиная с версии 2.6.31. Поддержка разбиения на разделы и форматирования дисков нового формата реализована в следующих дополнительных средствах Linux.

    Fdisk: GNU Fdisk — это инструмент командной строки для разбиения жестких дисков на разделы. Начиная с версии 1.2.3 поддерживаются диски нового формата.

    Parted: GNU Parted — это графическое средство для разбиения жестких дисков на разделы. Начиная с версии 2.1 поддерживаются диски нового формата.

    Заключение

    Индустрия ИТ неизбежно отказывается от традиционного размера секторов 512 байт. Производители жестких дисков договорились внедрить расширенный формат не позднее января 2011 года для новых моделей жестких дисков для портативных и настольных компьютеров.

    Разработчики жестких дисков продолжают увеличивать плотность записи данных и повышать надежность исправления ошибок. Потребители получают преимущества, поскольку жесткие диски, как и прежде, обладают самой большой емкостью и лучшей удельной стоимостью, а также традиционно ожидаемой от них надежностью.

    Залогом безболезненного перехода стало обучение пользователей систем хранения данных, чтобы те смогли избежать «подводных камней». Самым главным условием успешного перехода к секторам размером 4 КБ является распространение средств разбиения жестких дисков на разделы, поддерживающих секторы размером 4 КБ. Всем сборщикам систем, производителям вычислительной техники, интеграторам, специалистам в области ИТ и даже конечным пользователям, собирающим компьютеры или определяющим их конфигурацию, рекомендуется принимать следующие меры.

    • Создавать разделы жесткого диска с помощью Windows Vista (с пакетом обновления Service Pack 1 или новее) или Windows 7.
    • При использовании стороннего ПО и средств для создания разделов на жестком диске удостовериться у производителя этих средств, что используемая версия поддерживает сектора размером 4 КБ.
    • Если какой-либо заказчик регулярно создает и использует образы жестких дисков, убедиться, что используемое ПО для создания образов поддерживает сектора размером 4 КБ.
    • При использовании Linux удостовериться у поставщика версии Linux или в обслуживающей организации, что в ОС сделаны необходимые изменения для поддержки секторов размером 4 КБ.
    • Обратиться к своему поставщику жестких дисков за рекомендациями и советами по применению жестких дисков нового формата.

    Вместе с нашими коллегами по отрасли и заказчиками мы можем обеспечить безболезненный и эффективный переход к новому формату жестких дисков с размером сектора 4 КБ и воспользоваться перспективными преимуществами для всей отрасли систем хранения данных.

    Сноски

    1 Секторный формат относится только к секторам данных и не рассматривает дополнительное пространство, занимаемое служебными данными, и другое неэффективно используемое дисковое пространство.

    2 Не в каждой реализации секторов размером 4 КБ при переходе от секторов размером 512 байт область исправления ошибок увеличивается ровно в два раза.

    Что лучше gpt или mbr? Как узнать MBR или GPT разметка на диске, что лучше

    Сколько операционных систем возможно установить
    на один компьютер (на один физический диск)

    Даже обычному юзеру часто требуется наличие на компьютере сразу нескольких операционных систем (ОС). Причины для такой потребности у каждого свои, а вот результат — весьма предсказуем. Рано или поздно, любой компьютерный пользователь задаётся вопросом, вынесенным в эпиграф для этой статьи: — «А, сколько-же всего операционных систем возможно установить на один компьютер (читай — на один физический жёсткий диск)»?

    Чем ограничено количество операционных систем на одном жёстком диске
    • Чем лимитировано количество операционных систем на одном жёстком диске?
    • Что ограничивает количество операционных систем
      на одном компьютере (на одном физическом диске)?
    • Какой фактор не даёт нам установить 10, 20, 30 и более операционных систем
      на один компьютер, читай — на один жёсткий диск?

    Количество одновременно установленных работоспособных операционных систем (ОС) определяется количеством доступных для этих целей жёсткого диска, в которые эти самые операционные системы возможно установить.

    В свою очередь, максимальное количество разделов жёсткого диска, доступных для установки и запуска ОС, зависит от стиля (стандарта, формата) хранения загрузочных записей (данных) в таблице разделов жёсткого диска.

    Загрузочные записи (загрузочные данные) — это информация, необходимая для системной работы с жёсткого диска. В первую очередь, загрузочные записи используются для загрузки с диска операционной системы (ОС). Главная функция загрузочной записи — это принудительное направление «железа» в тот жёсткого диска, с которого следует загружать ОС. Фигурально выражаясь, в какой раздел «загрузчик железяку мордой ткнёт» — оттудова она систему и загрузит. И, никак не иначе.

    Раздел диска (англ. partition) — часть (участок, сектор, том) жёсткого (базового) диска, именуемый в просторечии просто — диск+буква (например, диск С, диск D, диск E и т.д.). Главное назначение раздела жёсткого диска — «разделять и группировать» файлы пользователя по системному признаку. Разделы физического диска бывают основные (первичные) и дополнительные (содержащие логические диски).

    Как было уже сказано, максимально-возможное количество основных разделов на жёстком диске зависит от используемого стиля (стандарта) загрузочной записи на диске. В настоящее время используется два взаимоисключающих стиля (типа, вида, стандарта) для хранения записей о загрузочных данных в таблице разделов жёсткого диска, новый — и, устаревший — .

    Что такое GPT (GUID Partition Table) и GUID (Globally Unique IDentifier)

    GPT (GUID Partition Table, аббр. GPT) — новый стандарт размещения системной информации на физическом жёстком диске. Стандарт GPT приходит на смену классической , которая многие годы тянет на себе тяжкое бремя контроля за использованием компьютерного дискового пространства. Стандарт GPT использует новейшую технологию записи информации о структуре разделов жёсткого диска — GUID (англ. Globally Unique IDentifier), Глобальный Уникальный Идентификатор.

    GUID — это такой способ идентификации, при котором каждому объекту (носителю информации, его разделу и т.д.) присваивается уникальный идентификационный номер (ID) в мировом масштабе. Длина записи для каждого ID GUID настолько велика, что на всём Земном шаре, ближайшие 100 лет не сыщется двух одинаковых ID GUID. Это даёт 100% гарантию уникальности для каждого носителя информации, в нашем случае — для разделов жёсткого диска, что в свою очередь — обеспечивает бесконфликтное сосуществование всех земных носителей информации (жёстких дисков и их разделов).

    Разделы диска GPT. Для Windows, диск со стилем GPT может иметь до 128 разделов, каждый из которых может быть основным или логическим, в зависимости от того — установлена в этом разделе операционная система или её там нет. По большому счёту, для диска GPT нет различия между основным разделом и дополнительным. Принципиально, в любой раздел диска GPT можно установить операционную систему. Исключение составляет только первый раздел, с которого начинается загрузка компьютера, в котором хранится загрузочная информация и который называется «системный раздел». Как правило, системный раздел не имеет буквенной метки и не отображается в папке «Мой компьютер».

    Теоретически, использование стандарта GPT даёт пользователю возможность «покромсать» свой жёсткий диск на 128 основных разделов и в каждый из них любую ОС, поскольку в этом случае — каждый создаваемый раздел получает уникальный индивидуальный номер и не будет конфликтовать с остальными разделами. Главное условие при этом — выдерживать свободное дисковое пространство, необходимое для нормальной работы устанавливаемой ОС.

    Несмотря на дивную красоту мысли о возможности одновременной установки 127 операционных систем, у дисков есть маленький, но, существенный недостаток — на них нормально устанавливаются только бесплатные и 100% лицензионные операционные системы, ибо только такие ОСи могут совладать с этим стандартом. По крайней мере — так было до недавнего времени. И, сей прискорбный факт является главной причиной медленного распространения стандарта , поскольку бесплатного Виндовса ещё никто в глаза не видел, а установить «лицуху» дважды — весьма проблематично для широких народных масс.

    Резонный вопрос — а причём GUID к лицензированию ОС?
    А ответ кроется в простоте идентификации каждого раздела диска с ОС.

    Стандарт GUID открывает для программных разработчиков и правообладателей невиданные доселе возможности защиты своих прав. Теперь не нужно мучительно долго собирать информацию о конфигурации оборудования пользователя для активации его программного обеспечения. Разработчики софта генерируют и проверяют ключи активации на основании полученного уникального номера (ID) раздела жёсткого диска и навсегда привязывает к этому диску весь свой коммерческий софт и все программы, которые на нём установлены. Любого пользователя очень легко идентифицировать, зная ID разделов его жёсткого диска. Ведь каждый ID GUID уникален в пределах Земного шара. Конечно, одни разделы можно удалить и создать вместо их другие, с новыми ID. Но, это будет означать лишь то, что у пользователя добавилось новое оборудование. И, не более того. Ведь не сможет-же реальный человек или фирма соревноваться с серверной машиной в переборе бесконечного разнообразия вариантов подключения.

    Таким образом, за счёт уникальной технологии идентификации, диск GPT стоит на страже лицензионных прав. У диска GPT может быть 127 разделов для установки 127 операционных систем Виндовс. Вот только все устанавливаемые операционные системы должны иметь индивидуальные ключи активации, т.е. — быть разными. А если ключ активации один и тот-же то, каждый раз, устанавливая в новый раздел такую ОС, пользователь будет вынужден её активировать на новом ID раздела и сбрасывать активацию на старом (если она где-то стояла до этого).

    Прошу пардону, отвлекся
    Вернёмся к «нашим баранам»:
    — как и ранее, альтернативой для GPT остаётся MBR

    Что такое MBR (Master Boot Record)

    MBR (англ. master boot record ) — главная загрузочная запись жёсткого (базового) диска, которая содержит данные о всех его разделах. MBR — это устаревшая форма записи порядка загрузки в таблице разделов жёсткого диска. Тем не менее, по статистике данного момента в руссконаселённых странах — эта «устаревшая» форма загрузочной записи (MBR) используется в 97 из 100 стационарных компьютеров, находящихся под управлением Виндовс. И ещё долго будет использоваться, равно как и старушка ОС Виндовс ХР.

    С ноутбуками — картина, несколько иная.
    Ныне, в ноутбуках мало где встречается применение MBR,
    по крайней мере — в «магазинной версии».

    Использование MBR накладывает большие ограничения на одновременную установку операционных систем. Максимум, что можно «выжать» из MBR — это параллельную установку двух-трёх ОС. Причина такого трабла — ограниченное количество основных разделов, пригодных для установки и загрузки операционных систем.

    Разделы диска MBR. Изначально, «с завода», любой базовый жёсткий диск содержит всего один раздел — диск С, который и есть основным. Остальные разделы создаются («нарезаются») пользователем из этого диска С в процессе его эксплуатации и по мере необходимости. При создании («нарезании») разделов на базовом диске, первые три из них создаются, как основные (первичные) разделы и могут быть использованы для установки и запуска операционной системы. Все остальные последующие разделы (четвёртый, пятый, шестой… … двадцать пятый:):):), и т.д.) — создаются, как дополнительные разделы, содержащие логические диски. Дополнительные разделы и логические диски ничем не отличаются от основных (первичных) разделов, кроме одного — на них нельзя устанавливать операционную систему.

    Таким образом, при использовании MBR,
    у нас имеется всего три первых (первичных, основных) раздела жёсткого диска,
    пригодных для установки и загрузки с них операционной системы

    Соответственно, на жёсткий диск с MBR, возможно всего, не более трёх операционных систем. А, если одна из устанавливаемых систем является Windows 7 или Windows 8, то — не более двух. Потому что, и Windows 7, и Windows 8 — для своей установки «забирают» сразу два основных (первичных) раздела жёсткого диска. Один из которых, небольшой (100-350мБ) — автоматически создаётся «установщиком» и резервируется системой для своих потаённых нужд, а на втором, собственно — и, находятся системные и программные файлы Windows. Причём, первый диск (100-350мБ) — ещё помечается как «активный», иначе система вообще не будет грузиться.

    Несмотря на кажущуюся древность и ущербность, до сих пор остаётся самым востребованным стилем записи загрузочной информации. А всё потому, что имея минимум разделов для установки операционных систем, диск позволяет установить на него любые комбинации из существующий ОСей, что в конечном итоге — приводит пользователей к нежеланию расставаться с такой привычной простотой.

    Не вникая более в теорию высоких материй и глубоких подробностей, оставим с ответом наш главный вопрос — при использовании MBR, на один жёсткий диск реально возможно установить не более трёх операционных систем. А, если одна из них будет Windows 8 или Windows 7, то — не более двух.

    С ходу предвидится вопрос:
    — Что будет при попытке установить третью, четвёртую, пятую операционные системы в дополнительные (не основные) жёсткого диска?

    Ответ:
    — А ничего сверхъестественного не произойдёт.
    Этот вариант предусмотрен производителем. Установщик операционной системы выполнит действие, и система будет установлена в указанный дополнительный раздел, на указанный логический диск. При этом, дополнительный раздел (логический диск) будет преобразован в основной. И, в результате таких деяний — компьютер получит работоспособную операционную систему. До тех пор, пока количество основных разделов и установленных в них ОС не превысит предельно-допустимое значение (два-три) — юзер и не заметит всех этих телодвижений.

    А, вот дальше — интересно. Поскольку, в результате такого преобразования, на жёстком диске может оказаться количество основных разделов и установленных операционных систем больше допустимого, то — один из существующих первичных разделов будет помечен (не удалён, а именно — помечен), как логический диск дополнительного раздела. Со всеми вытекающими последствиями. Т.е., если на нём была установлена ОС, то — её файлы останутся не тронутыми, но — сама система перестанет грузиться при запуске компьютера.

    Такая картина будет повторяться до тех пор, пока юзеру не надоест — система будет устанавливаться на очередной логический (не основной) раздел, он будет преобразовываться в основной, а лишний основной раздел — будет преобразовываться в логический. Иными словами, пользователь может «насоздавать» сколько угодно разделов и «наустанавливать» в них сколько угодно операционных систем, но реально грузиться и работать будут только две-три из них. Остальные ОС будут игнорироваться при загрузке и никакой бубен не поможет.

    Работа с разделами жёсткого диска предполагает наличие некоторого опыта в этой области у дерзающего юзера и осознания им степени риска от протекающих процессов компьютерного бытия. В противном случае — лучше не баловать. Ибо, слишком вольное обращение с жёстким диском и его загрузочными записями могут очень легко закончиться безвозвратной потерей своих любимых файлов и уничтожением абсолютно ВСЕЙ!!! своей личной информации.
    Дополнительный «напряг» в работе по данной теме создаёт тот факт, что разные операционные системы и дисковые утилиты могут по-разному читать и отображать такие привычные для нас буквенные метки (буквы) дисков в папке «Мой (Этот) компьютер». Поэтому, при работе с разделами жёсткого диска нужно смотреть не только на приевшееся меню диска и на примелькавшуюся буквенную метку раздела, но и на его объем, расположение и т.д.
    Для примера я сделал два скриншота своей папки «Мой (Этот) компьютер» во время своих дисковых баталий. На снимках очень чётко видны разные буквенные метки у разделов с одинаковым именем.

    Хочется особо подчеркнуть, что в этой статье речь идёт именно о прямой установке файлов операционных систем непосредственно в один из разделов жёсткого диска. Потому что, используя технологию резервного копирования и виртуализации дисков, таких операционных систем можно «наустанавливать» на свой компьютер, сколько угодно. Но, во-первых — технология доступна только для Windows 7 и Windows 8, а во-вторых — использование виртуальных машин, вида VM VirtualBox или VMware Workstation — это совсем другая история. Прямая установка операционной системы и её виртуальная копия — это две большие разницы, или, как говорят в Одессе — четыре маленькие:):):)

    Определение стиля диска, GPT или MBR?

    Чтобы выяснить, какой стиль (стандарт) используется для хранения загрузочной информации на «подопытном» жёстком диске (для Виндовс 7, Виндовс 8), открываем
    «Мой компьютер»=>«Управление»=>«Управление дисками»=>«Свойства жёсткого диска»
    и смотрим на вкладку «Тома». Если видим там «Стиль раздела: Основная загрузочная запись (MBR)» — значит, это как раз-таки, случай с . Если-же, напротив стиля раздела стоит «GPT», соответственно — это диск .

    Преобразование стиля диска GPT в MBR и, обратно

    Нет ничего проще, чем преобразовать диск в и, обратно.
    Единственный вопрос, который терзает лучшие умы Рунета — а, надо ли это делать.
    Если преобразовывать диск GPT в MBR нужно только для того, чтобы переустановить операционную систему, так не проще ли будет пару раз ударить по клавиатуре при установке, вызвать дисковую утилиту и при помощи её указать строптивому установщику его место? Поскольку вопрос этот достаточно спорный, то перед процедурой преобразования (конвертации) стиля диска не лишне будет припомнить, что любая операция со структурой дисковых разделов чревата глобальной потерей данных.

    При преобразовании диска в и, обратно, самое главное — это не потерять «личное файло», хранящееся на компе. Или, наоборот — смириться с потерей всех своих данных, предварительно скопировав нужные файлики «на сторону», например, на флешку или на другой жёсткий диск (компьютер).

    Что касаемо непосредственного выбора инструментов для преобразования, то это можно сделать, либо штатными средствами самой Виндовс 7 или Виндовс 8, либо посторонним софтом. В данном случае, программы сторонних разработчиков даже предпочтительней, поскольку позволяют обойтись без тотального удаления разделов и, соответственно — без всеобщей потери информации. Из самых широко известных сторонних программ — это Paragon Hard Disk Manager или Partition Assistant.

    Первый способ (работает в предустановленных Windows 7 или Windows 8)
    Для преобразование диска GPT в MBR штатными средствами Виндовс, открываем
    «Мой компьютер»=>«Управление»=>«Управление дисками»
    щелкаем правой клавишей мыши по имени своего жёсткого диска и в выпадающем меню находим пунктик «Преобразовать в GPT (MBR) диск». Эта надпись (GPT или MBR) высветится в зависимости от того, в каком стиле находятся разделы жёсткого диска в данный момент.


    Второй способ (работает при установке Windows 7 или Windows 8)
    — При установке Windows, находясь на этапе (в окне) выбора разделов,
    нажмите комбинацию клавиш Shift + F10.
    Откроется командная строка. Дальше:

    1. Введите команду , чтобы вызвать файловую утилиту diskpart
    2. Введите команду list disk , чтобы отобразить список физических дисков,
      подключённых к компьютеру.
    3. Введите команду select disk N , где N — номер диска, который нужно преобразовать.
    4. Введите команду clean , чтобы очистить диск.
      Внимание! Все разделы жёсткого диска будут удалены!
    5. Введите команду convert mbr , чтобы преобразовать диск в MBR
      или команду convert gpt , чтобы преобразовать диск в GPT.
    6. Используйте команду Exit для выхода из diskpart
    7. Используйте команду Exit , чтобы закрыть окно командной строки.
    8. Продолжайте установку Windows. Чтобы создать новые разделы нужно нажать на кнопку
      «Настроить диск» в окне выбора раздела для установки операционной системы.

    Конвертировать диск GPT в MBR без потери файлов можно
    при помощи программы Paragon Hard Disk Manager
    Запускаем программу. Находим в главном меню вкладку «Жёсткий диск», раскрываем его и выбираем пункт «Конвертировать в базовый MBR диск». Надпись (GPT или MBR) высветится в зависимости от того, в каком стиле находятся разделы жёсткого диска в данный момент.


    Далее, нажимаем на зеленую галочку в левом верхнем углу и запускаем процесс конвертации


    Идёт процесс преобразования в базовый mbr диск.


    Когда все операции успешно завершены — нажимаем кнопку «Закрыть»


    Как видим из подробностей, процесс конвертации жёсткого диска программами сторонних разработчиков мало чем отличается от его конвертации встроенными средствами Виндовс. Всё происходит абсолютно одинаково, с той лишь разницей, что нет нарушения структуры существующих разделов и, соответственно — нет глобальной потери данных.

    Виртуальные диски Виндовс 7 и Виндовс 8

    Виртуальные жёсткие диски — особая фишка в Виндовс.
    Функция виртуализации жёстких дисков доступна только для Windows 7 и Windows 8. Трудно сказать, к чему больше эта функция имеет отношение — к технологии виртуализации, к резервному копированию или к непосредственной установке операционной системы. Скорей всего, истина, она — как всегда, где-то посредине.

    Функция виртуализации жёстких дисков Виндовс имеет самое прямое отношение к теме этой статьи — «Ограничение количества одновременно устанавливаемых операционных систем». Ибо, программного ограничения на количество создаваемых виртуальных жёстких дисков не существует. Каждый виртуальный жёсткий диск создаётся в Виндовс, как обычный отдельный файл и, в каждый из них — есть возможность установить операционную систему (только Windows 7 или Windows 8).

    Процесс создания виртуального диска и установки на него операционной системы подробно описан в материале . Здесь-же, хочется сказать главное — при использовании виртуальных дисков Windows, ограничения на одновременную установку операционных систем на локальном (домашнем) компьютере накладываются только объёмом жёсткого диска, да ещё, пожалуй — наличием здравого смысла у его владельца.

    Установите новый диск в Windows 8, и система спросит, что вы желаете выбрать — MBR либо GPT. GPT – новейший стандарт, исподволь вытесняющий MBR.
    GPT отличается массой преимуществ, но MBR по-прежнему обеспечивает наибольшую совместимость. Помимо Windows, GPT применяется в , Mac OS X и прочих операционных системах.

    Требуется поделить на разделы перед использованием. MBR (главная загрузочная запись) и GPT (таблица разделов GPT) – два разных метода представления и хранения сведений касательно разделов диска. Она указывает, где начинаются разделы, дабы операционная система знала, какие сектора к какому разделу относятся, и какой раздел является загружаемым. Вот почему приходится выбирать MBR или GPT, прежде чем создавать разделы на диске.

    Недостатки MBR

    MBR появилась вместе с выпуском IBM PC DOS 2.0 в 1983 году. Она именуется главной загрузочной записью, потому что является особым загрузочным сектором, расположенным в самом начале диска. Данный сектор вмещает в себя загрузчик операционной системы и сведения о логических разделах диска. Загрузчик – это крохотный фрагмент кода, загружающий более крупный загрузчик из другого раздела диска. Если на компьютере установлена Windows, то здесь находится первая часть загрузчика Windows. Вот почему нужно восстанавливать MBR в случае его перезаписи и невозможности загрузки Windows. Если установлена Linux, то в MBR расположен загрузчик GRUB.

    MBR не в состоянии работать с дисками, емкость которых преввосходит два терабайта . MBR поддерживает до четырех главных разделов . Если нужно большее их число, приходится превращать один из основных разделов в расширенный раздел и создавать логические разделы внутри него.

    Преимущества GPT

    GPT является новым стандартом, потихоньку заменяющим MBR. Он именуется таблицей разделов GUID, потому что все разделы диска снабжены глобальными уникальными идентификаторами, или GUID — настолько длинной произвольной строкой, что каждый раздел GPT в мире имеет собственный уникальный идентификатор.

    GPT лишен недостатков MBR. Диски могут быть разительно объемней, а предельные размеры зависят от операционной системы и ее файловой системы. GPT допускает почти неограниченное число разделов, и предел устанавливает операционная система — Windows разрешает до 128(!) разделов на диске GPT, причем нет необходимости в создании расширенного раздела.

    На диске MBR данные о разделах и загрузке хранятся в одном месте. Если они перезаписываются или повреждаются, система выходит из строя. В отличие от этого,

    GPT держит множество копий упомянутых данных в разнообразных участках диска, поэтому она кардинально надежней и подлежит восстановлению при повреждении данных. GPT сохранят значения циклического контроля избыточности (CRC) для проверки целостности данных. Если они испорчены, то GPT может заметить неполадку и попытаться восстановить поврежденную информацю из другой точки диска.

    MBR не в состоянии узнать, были ли нарушены данные, это становится заметно, только если система не грузится или разделы диска пропадают.

    Совместимость

    Диски GPT включают в себя защитный MBR. Данный вид MBR сообщат, что диск GPT содержит единственный раздел, занимающий весь диск. Если попробовать поработать с диском GPT при помощи старой утилиты, понимающей исключительно MBR, она распознает один раздел, занимающий целый диск. MBR гарантирует, что старые утилиты не примут диск GPT за диск, не разбитый на разделы, и не перезапишут его данные GPT новыми данными MBR. То есть, защитный MBR предотвращает перезапись данных GPT.

    Windows способна загружаться из GPT только на компьютерах на базе UEFI под управлением 64-битных редакций Windows Vista, 7, 8, 8.1 и сопустствующих им серверных разновидностей. Все версии Windows 8.1, 8, 7 и Vista умеют читать диски GPT и использовать их для хранения данных, но не умеют загружаться с них.

    Прочие современные ОС тоже используют GPT. В Linux встроена поддержка GPT. Маки от Apple больше не используют APT (таблица разделов Apple), поскольку перешли на GPT.

    Желательно использовать GPT при установке нового диска, потому что это более современный и надежный стандарт. Если же есть нужда в совместимости со старыми системами — скажем, возможность загружать Windows с диска на компьютере с классической BIOS — придется выбрать MBR.

    А вот как решается другая задача — Преобразование GPT в MBR без потери данных

    Вы когда-нибудь задумывались о том, как загружается компьютер? Независимо от аппаратуры и операционной системы, все компьютеры при загрузке используют или традиционный метод BIOS-MBR, или более современный UEFI-GPT, реализованный в последних версиях ОС.

    В этой статье мы сравним структуры разделов GPT и MBR; GPT означает GUID Partition Table, а MBR — Master Boot Record. Начнём с того, что разберём сам процесс загрузки.

    В следующих главах выделяются различия между стилями разделов GPT и MBR, в том числе приводятся инструкции, как осуществить преобразование между двумя стилями, и советы, какой из них выбрать.

    Когда вы нажимаете кнопку питания на своём ПК, стартует процесс, который в итоге приведёт к загрузке операционной системы в память. Первая команда зависит от того, какова структура разделов на вашем жёстком диске.

    Если два вида структур разделов: MBR и GPT. Структура разделов на диске определяет три вещи:

    1. Структура данных на диске.
    2. Код, который используется при загрузке, если раздел загрузочный.
    3. Где начинается и заканчивается раздел.

    Процесс загрузки MBR

    Вернёмся к процессу загрузки. Если в вашей системе используется структура разделов MBR, то первый процесс выполнения загрузит BIOS. Базовая структура ввода-вывода (Basic Input/Output System) включает в себя микропрограмму загрузчика. Микропрограмма загрузчика содержит низкоуровневые функции, такие как ввод с клавиатуры, доступ к видеодисплею, осуществление дисковых операций ввода-вывода и код для загрузки начальной стадии загрузчика. До того как BIOS может определить загрузочное устройство, он выполняет последовательность функций системной конфигурации, начиная со следующих:
    • Самотестирование при включении питания.
    • Обнаружение и инициализация видеокарты.
    • Отображение стартового экрана BIOS.
    • Осуществление быстрой проверки памяти (RAM).
    • Конфигурация устройств plug and play.
    • Определение загрузочного устройства.
    Как только BIOS определил загрузочное устройство, он считывает первый дисковый сектор этого устройства в память. Первый сектор диска — это главная загрузочная запись (MBR) размером 512 байт. В этот размер поместились три объекта:
    • Первая стадия загрузчика (446 байт).
    • Таблица разделов диска (16 байт на раздел × 4 раздела) — MBR поддерживает только четыре раздела, подробнее об этом ниже.
    • Подпись (2 байта).
    На этом этапе MBR сканирует таблицу разделов и загружает в оперативную память загрузочный сектор — Volume Boot Record (VBR).

    VBR обычно содержит начальный загрузчик программ — Initial Program Loader (IPL), этот код инициирует процесс загрузки. Начальный загрузчик программ включает в себя вторую стадию загрузчика, который затем загружает операционную систему. На системах семейства Windows NT, таких как Windows XP, начальный загрузчик программ сначала загружает другую программу под названием NT Loader (аббревиатура NTLDR), которая затем загружает операционную систему.

    Для операционных систем на ядре Linux используется загрузчик GRUB (Grand Unified Bootloader). Процесс загрузки похож на описанный выше, единственная разница в наименовании загрузчиков на первой и второй стадии.

    В GRUB первая стадия загрузчика называется GRUB Stage 1. Она загружает вторую стадию, известную как GRUB Stage 2. Вторая стадия загружает получает список операционных систем на жёстких дисках и предоставляет пользователю список для выбора ОС для загрузки.

    Процесс загрузки GPT

    На том же этапе загрузки в структуре разделов GPT происходит следующее. GPT использует UEFI , в котором нет такой как у MBR процедуры хранения в загрузочном секторе первой стадии загрузчика с последующим вызовом второй стадии загрузчика. UEFI — унифицированный расширяемый интерфейс прошивки (Unified Extensible Firmware Interface) — является более продвинутым интерфейсом, чем BIOS. Он может анализировать файловую систему и даже сам загружать файлы.

    После включения вашего компьютера UEFI сначала выполняет функции системной конфигурации, также как и BIOS. Это управление энергопотреблением, установка дат и других компонентов управления системой.

    Затем UEFI считывает GPT — таблицу разделов GUID. GUID расшифровывается как «глобальный уникальный идентификатор» (Globally Unique Identifier). GPT располагается в первых секторах диска, сразу после сектора 0, где по-прежнему хранится главная загрузочная запись для Legacy BIOS.

    GPT определяет таблицу разделов на диске, на которой загрузчик EFI распознает системный раздел EFI. Системный раздел содержит загрузчики для всех операционных систем, установленных на других разделах жёсткого диска. Загрузчик инициализирует менеджер загрузки Windows, который затем загружает операционную систему.

    Для операционных систем на ядре Linux существует версия GRUB с поддержкой EFI, которая загружает файл, такой как grub.efi, или загрузчик EFI, который загружает свой файл, такой как elilo.efi.

    Вы можете заметить, что и UEFI-GPT , и BIOS-MBR передают управление загрузчику, но сами напрямую не грузят операционную систему. Однако в UEFI не требуется проходиить через несколько стадий загрузчика, как в BIOS. Процесс загрузки происходит на самой ранней стадии, в зависимости от вашей аппаратной конфигурации.

    Если вы когда-нибудь пытались установить Windows 8 или 10 на новый компьютер, то скорее всего видели вопрос: какую структуру разделов использовать, MBR или GPT.

    Если вам хочется узнать больше или вы планируете установить новую операционную систему на компьютер, то читайте дальше. Мы уже рассмотрели различия в процессах загрузки, которые стоит держать в уме, разбивая диск или выбирая структуру разделов.

    GPT — более новая и продвинутая структура разделов, и у неё много преимуществ, которые я перечислю ниже. MBR используется давно, она стабильная и обладает максимальной совместимостью. Хотя GPT со временем может вытеснить MBR, поскольку предлагает более продвинутые функции, но в некоторых случаях можно использовать только MBR.

    Главная загрузочная запись

    MBR — традиционная структура для управления разделами диска. Поскольку она совместима с большинством систем, то по-прежнему широко используется. Главная загрузочная запись расположена в первом секторе жёсткого диска или, проще говоря, в самом его начале. Она содержит таблицу разделов — информацию об организации логических разделов на жёстком диске.

    MBR также содержит исполняемый код, который сканирует разделы на предмет активной ОС и инициализирует процедуру загрузки ОС.

    Диск MBR допускает только четыре основных раздела. Если вам нужно больше, то можно назначить один из разделов расширенным разделом, и на нём можно создавать больше подразделов или логических дисков.

    MBR использует 32 бита для записи длины раздела, выраженной в секторах, так что каждый раздел ограничен максимальным размером 2 ТБ.

    Преимущества

    • Совместима с большинством систем.
    Недостатки
    • Допускает только четыре раздела, с возможностью создания дополнительных подразделов на одном из основных разделов.
    • Ограничивает размер раздела двумя терабайтами.
    • Информация о разделе хранится только в одном месте — в главной загрузочной записи. Если она повреждена, то весь диск становится нечитаемым.

    Таблица разделов GUID (GPT)

    GPT — более новый стандарт для определения структуры разделов на диске. Для определения структуры используются глобальные уникальные идентификаторы (GUID).

    Это часть стандарта UEFI, то есть систему на основе UEFI можно установить только на диск, использующий GPT, например, таково требование функции Windows 8 Secure Boot.

    GPT допускает создание неограниченного количества разделов, хотя некоторые операционные системы могут ограничивать их число 128 разделами. Также в GPT практически нет ограничения на размер раздела.

    Преимущества

    • Допускает неограниченное количество разделов. Лимит устанавливает операционная система, например, Windows допускает не более 128 разделов.
    • Не ограничивает размер раздела. Он зависит от операционной системы. Ограничение на максимальный размер раздела больше, чем объём любых существующих сегодня дисков. Для дисков с секторами по 512 байт поддерживается максимальный размер 9,4 ЗБ (один зеттабайт равен 1 073 741 824 терабайт)
    • GPT хранит копию раздела и загрузочных данных и может восстановить данные в случае повреждения основного заголовка GPT.
    • GPT хранит значения контрольной суммы по алгоритму циклического избыточного кода (CRC) для проверки целостности своих данных (используется для проверки целостности данных заголовка GPT). В случае повреждения GPT может заметить проблему и попытаться восстановить повреждённые данные из другого места на диске.
    Недостатки
    • Может быть несовместима со старыми системами.
    • GPT допускает неограниченное количество основных разделов, в то время как MBR допускает только четыре основных, а остальные — дополнительные.
    • GPT позволяет создавать разделы любого размера, в то время как MBR имеет ограничение в 2 ТБ.
    • GPT хранит копию данных раздела, позволяя восстановить их в случае повреждения основного заголовка GPT; MBR хранит только одну копию данных раздела в первом секторе жёсткого диска, что может привести к потере всей информации в случае повреждении информации о разделах.
    • GPT хранит значения контрольной суммы для проверки, что данные не повреждены, и может выполнить необходимое восстановление из других областей диска в случае повреждения; MBR не имеет способа узнать о повреждении данных, вы можете узнать об этом только если компьютер откажется загружаться или исчезнет раздел.
    Первый сектор (сектор 0) на диске GPT содержит защитную запись MBR, в которой записано, что на диске один раздел, который распространяется на весь носитель. В случае использования старых инструментов, которые читают только диски MBR, вы увидите один большой раздел размером с весь диск. Защитная запись сделана для того, чтобы старый инструмент ошибочно не воспринял диск как пустой и не перезаписал данные GPT новой главной загрузочной записью.

    MBR защищает данные GPT от перезаписи.

    Apple MacBook»и используют GPT по умолчанию, так что невозможно установить Mac OS X на систему MBR. Даже хотя Mac OS X может работать на диске MBR, но установка на него невозможна. Я пыталась сделать это, но безуспешно.

    Большинство операционных систем на ядре Linux совместимы с GPT. При установке ОС Linux на диск в качестве загрузчика будет установлен GRUB 2.

    Для операционных систем Windows загрузка из GPT возможна только на компьютерах с UEFI, работающих под 64-битными версиями Windows Vista, 7, 8, 10 и соответствующими серверными версиями. Если вы купили ноутбук с 64-битной версией Windows 8, то с большой вероятностью там GPT.

    Windows 7 и более ранние системы обычно устанавливают на диски с MBR, но вы всё равно можете преобразовать разделы в GPT, как будет рассказано ниже.

    Все версии Windows Vista, 7, 8, 10 могут считывать и использовать данные из разделов GPT — но они не могут загружаться с таких дисков без UEFI.

    Вы можете комфортно себя чувствовать и с MBR, и c GPT. Но учитывая преимущества GPT, упомянутые ранее, и факт постепенного перехода современных компьютеров на эту технологию, вы можете предпочесть GPT. Если цель заключается в поддержке старого оборудования или нужно использовать традиционный BIOS, то вы застряли на MBR.
    Проверьте тип раздела жёсткого диска
    На каждом жёстком диске под Windows можно проверить тип разделов с помощью «Управления дисками» (Disk Management). Для запуска «Управления дисками» сделайте следующее:

    Нажмите сочетание «горячих клавиш» Windows+R, откроется окно для запуска программ.

    Наберите diskmgmt.msc и нажмите клавишу Enter.

    Windows просканирует жёсткие диски и вскоре покажет их. Для проверки типа разделов любого жёсткого диска нажмите правой кнопкой мыши на плашку диска в нижней части интерфейса. Нужно нажимать на «Диск 0», «Диск 1» и так далее, а не на разделы.

    В появившемся контекстном меню выберите «Свойства». Откроется окно со свойствами выбранного диска.

    Перейдите на вкладку «Тома» и посмотрите на значение «Стиль раздела».

    Если вы предпочитаете командную строку, то можете выбрать другой вариант. Его преимущества в том, что он чуть быстрее, поскольку сразу выводит на экран диски и стили разделов.

    1. Нажмите клавишу Windows, наберите cmd.exe , удерживая Ctrl и Shift, нажмите Enter.
    2. Подтвердите UAC-сообщение о повышении привилегий в системе.
    3. Наберите diskpart и нажмите Enter.
    4. Наберите list disk и снова нажмите Enter.

    В списке перечислены все диски. В колонке Gpt указан стиль раздела для каждого диска. Если видите звёздочку в колонке, то это GPT, если её нет — это MBR.

    Есть два типичных сообщения об ошибке, которые могут возникнуть при установке Windows на жёсткий диск:
    • Ошибка № 1: «Windows не может быть установлена на этот диск. Выбранный диск не имеет стиль разделов GPT».
    • Ошибка № 2: «Windows не может быть установлена на этот диск. Выбранный диск имеет стиль разделов GPT».
    Когда появляется одна из этих двух ошибок, то у вас может не быть возможности выбрать раздел для установки. Но это не значит, что с компьютером что-то не то.

    Как вы уже знаете, MBR и GPT — это две абсолютно разные структуры разделов жёсткого диска. MBR — это традиционная структура разделов, а GPT — более новая.

    Ошибка № 1 возникает, когда вы пытаетесь установить Windows на компьютер с UEFI, а раздел жёсткого диска не сконфигурирован для режима UEFI или совместимости с Legacy BIOS. Microsoft TechNet предлагает два варианта решения проблемы.

    1. Перезагрузить компьютер в режиме совместимости с Legacy BIOS. Этот вариант позволит сохранить текущий стиль раздела.
    2. Переформатировать диск под UEFI, используя стиль раздела GPT. Этот вариант позволит вам использовать функции прошивки UEFI. Переформатирование можно сделать самостоятельно, следуя инструкциям ниже. Всегда сохраняйте резервную копию данных перед форматированием.
    Конечно, есть сторонние утилиты для преобразования дисков в GPT с сохранением данных, но всё равно безопаснее сделать резервную копию на случай, если утилита не сможет завершить преобразование.

    С помощью Windows Setup

    1. Выберите нераспределённое пространство и нажмите «Далее». Windows определит, что компьютер загружен в режиме UEFI, и автоматически переформатирует диск с применением стиля раздела GPT. Процесс установки начнётся сразу после этого.
    Преобразование вручную
    1. Выключите компьютер и вставьте загрузочный накопитель Windows (USB или DVD).
    2. Загрузитесь с него в режиме UEFI.
    3. Очистите диск: clean .
    4. Преобразование в GPT осуществляется командой convert gpt .
    Инструкции для преобразования жёсткого диска с GPT на MBR
    Иногда бывает необходимо преобразовать диск в структуру разделов MBR. Например, если во время установки Windows возникает такое сообщение об ошибке:

    «Windows не может быть установлена на этот диск. Выбранный диск имеет стиль разделов GPT»

    Загрузка с GPT поддерживается только в 64-битных версиях Windows Vista, 7, 8, 10 и соответствующих серверных версиях на UEFI-системах. Это сообщение об ошибке означает, что ваш компьютер не поддерживает UEFI, а поэтому вы можете использовать только BIOS, который работает со структурой разделов MBR.

    Microsoft TechNet предлагает два варианта решения проблемы.

    1. Перезагрузить компьютер в режиме совместимости с BIOS. Этот вариант позволит сохранить текущий стиль раздела.
    2. Переформатировать диск, используя стиль раздела MBR. Всегда сохраняйте резервную копию данных перед форматированием. Хотя есть сторонние утилиты для преобразования дисков в GPT с сохранением данных, но всё равно безопаснее сделать резервную копию на случай, если утилита не сможет завершить преобразование.
    Если вы выбрали второй вариант, то следуйте пошаговой инструкции:

    С помощью Windows Setup

    1. Выключите компьютер и вставьте загрузочный накопитель Windows (USB или DVD).
    2. Загрузитесь с него в режиме UEFI.
    3. Выберите «Другое» (Custom) в типе установки.
    4. Появится экран с сообщением «Куда вы хотите установить Windows?» Выберите все разделы на диске и нажмите «Удалить».
    5. После успешного удаления диск будет представлять собой единую область нераспределённого пространства.
    6. Выберите нераспределённое пространство и нажмите «Далее». Windows определит, что компьютер загружен в режиме BIOS, и автоматически переформатирует диск с применением стиля раздела MBR. Процесс установки начнётся сразу после этого.
    Преобразование вручную
    1. Выключите компьютер и вставьте загрузочный накопитель Windows (USB или DVD).
    2. Загрузитесь с него в режиме BIOS.
    3. Из установки Windows нажмите Shift+F10, чтобы открыть консоль. После каждой следующей команды нажимайте Enter.
    4. Запустите инструмент diskpart командой diskpart .
    5. Чтобы выбрать диск для преобразования, наберите list disk .
    6. Укажите номер диска для преобразования: select disk # .
    7. Очистите диск: clean .
    8. Преобразование в GPT осуществляется командой convert mbr .
    9. Наберите exit для выхода из diskpart.
    10. Закройте консоль и возвращайтесь к установке Windows.
    11. При выборе типа установки выберите «Другое». Диск будет представлять собой единую область нераспределённого пространства.
    12. Выберите нераспределённое пространство и нажмите «Далее». Windows начнёт установку.

    Вы когда-нибудь дело с разделами жесткого диска в Microsoft Windows? Большинство людей используют дисковые разделы как они были при покупке компьютера. Это сказав, что это своего рода необходимо создавать различные разделы диска для более легкого хранения. Это непростая задача, в отличие от большинства людей думать. Даже если вы запутались, есть несколько инструментов, чтобы помочь вам. Вы должны знать некоторые вещи, как разница между MBR и GPT, а разбиения диска.

    Большинство из вас не может знать о MBR и GPT. По существу, они являются Перегородки структуры. То есть, каждый жесткий диск раздел, который вы создаете, будет иметь определенную структуру. Она определяет многие аспекты раздела, как и организации данных, коды, необходимые для загрузки и границ раздела. И, GPT или MBR, то есть любой из двух вариантов. Мы никогда не рекомендуем случайный выбор между ними, потому что каждый выбор имеет свои преимущества и недостатки.

    Итак, в этой статье мы будем иметь подробный MBR против GPT проницательности. Мы надеемся, что вам необходимо введение в обоих.

    MBR против GPT — Основы

    Что такое GPT и MBR?

    1. MBR — Master Boot Record

    Введенный в 1983 году, MBR является одним из широко используемых разделов структур. Это на самом деле держит монополию, когда дело доходит до разделов жесткого диска. MBR означает Master Boot Record и используется на нескольких платформах, таких как Windows, Mac и Linux. Существует причина, почему MBR называется Master Boot Record. Это потому, что в начале каждого MBR на основе диска, будет специальный загрузочный сектор.

    Этот сектор используются для хранения различных типов информации. По существу, вы можете найти загрузчик там. Он также содержащий сведения о различных логических разделов на жестком диске. Например, если диск имеет 4 раздела, детали каждого раздела можно найти в MBR. Несмотря на то, что это промышленный стандарт, так как, когда он был запущен, MBR теперь заменяется.

    2. GPT — GUID Partition Table

    GPT была разработана Intel в конце 1990-х годов. Основной причиной было много ограничений, с которыми сталкиваются в MBR. Это тесно связано с тем, что сейчас известно как UEFI. GPT Структура разделов считаются спецификацией UEFI системы. Очевидно, что GPT имеет гораздо больше отличий по сравнению с MBR. Прежде чем мы перейдем к подробному сравнению, вы должны знать еще несколько вещей о GPT.

    GPT означает GUID Partition Table. Здесь GUI означает глобальный уникальный идентификатор. Это означает, что GPT на основе жестких дисков будут иметь свою собственную строку. Никакие два GPT перегородки в мире не будет иметь ту же строку. Таким образом, это имеет некоторые преимущества в общем функционировании ОС, наряду с другими преимуществами.

    Теперь, когда у вас есть представление о том, как GPT и MBR, мы обсудим преимущества и недостатки.

    3. Недостатки MBR

    Ранее мы говорили, что MBR Структура разделов довольно старая. Это также означает, что вы все еще можете найти большую кучу устройств, которые основаны на MBR. Ну, заметные проблемы с MBR раздела структуры заключаются в следующем.

    1. Существует ограничение на размер жестких дисков в структуре разделов MBR. Вы не можете использовать его в устройствах, которые имеют больший размер, чем 2TB. То есть, если у вас есть жесткий диск 4TB для вашей системы, вы не можете установить, что с помощью Master Boot Record.
    2. Вы можете создать только 4 первичных разделов с помощью MBR. Есть моменты, когда вам необходимо большее количество первичных разделов в устройстве.
    3. Для сравнения, MBR диски не очень надежны. Из-за коррупции и других проблем, MBR может перезаписан, в результате чего некоторые другие вопросы, а также. Это потому, что MBR на основе дисков хранения всех данных в одном месте.

    Эти вопросы были достаточно убедительными для Intel, чтобы создать новую структуру разделов — и мы GPT. Теперь мы будем проверять светлую сторону с дисками GPT на основе.

    4. Преимущества GPT

    Вот некоторые из причин, почему вы должны создать следующий раздел в GPT.

    1. Там нет особых ограничений на размер жестких дисков вы можете установить с GPT разделами структуры. Это достаточно хорошо, если у вас есть больший размер жесткого диска в компьютере. Например, если вы настраиваете снаряжение для игры, вы бы, конечно, нужно что-то большее, чем 2TB.
    2. GPT поддерживает до 128 основных разделов. По сравнению с 4 в MBR, это что-то огромное.
    3. По сравнению с MBR, GPT имеет более высокую надежность и защиту. Есть несколько причин для этого. Прежде всего, загрузочные данные и данные разделов хранятся в нескольких местах в структуре разделов GPT. Даже если что-то случится с одним, существуют методы восстановления.
    4. GPT на основе дисков будет выполнять Циклическая Избыточность Проверки для данных с загрузкой и разделов хранятся. Если основные данные коррумпируются, привод будет пытаться сделать восстановление путем копирования данных из других мест. С другой стороны, в MBR, вы должны сделать это вручную.

    Нарезка короткой истории, GPT будет предлагать преимущества лучшей поддержки размера, ряд разделов и отсутствие повреждения данных. Другими словами, GPT зафиксировала все, что было неправильно с MBR. Но, мы не должны смотреть на аспект совместимости?

    Есть GPT Полная совместимость?

    Вам не придется беспокоиться о совместимости, когда вы выбрали GPT в структуре разделов. Есть две причины. Во-первых, почти все популярные компьютерные платформы имеют поддержку GPT — таких, как Windows, Mac и Linux. Кстати, если вы хотите, чтобы загрузить ОС с диска GPT на основе, ваш компьютер должен быть приведен в UEFI.

    Вторая причина является более удивительной. Каждый GPT на основе диск имеет то, что называется защитный MBR. Он используется, чтобы сделать диски совместимы с MBR устройств только там. Итак, если вы соедините GPT диск с MBR-единственным устройством, привод, кажется, есть один раздел. Это используется для предотвращения перезаписи данных с помощью устройства. То есть, если диск будет найден неразмеченных, он будет перезаписан новой MBR.

    Короче говоря, независимо от того, что вы подключаете его к, GPT диски не являются супер-совместимыми. Вам не придется беспокоиться о потере или повреждении данных. Разве это не потрясающе?

    Давайте Wrap Up — MBR против GPT

    Мы надеемся, что мы хорошо объяснили различие между основной загрузочной записью против GPT. В конце концов, выбор прост: просто пойти с GPT. Вы получаете лучшую надежность, поддержку и нет необходимости беспокоиться о том аспекте совместимости либо. Все это звучит удивительным для нас; что вы думаете?

    При настройке нового накопителя в Windows операционная система спрашивает пользователя о том, какую структуру диска надо использовать. На выбор предлагается GPT или MBR. В большинстве случаев оба будут хорошо справляться с возложенными обязанностями, но все же между этими двумя стандартами существует большая разница. В определенных условиях выбор неподходящей структуры может привести к весьма заметным неудобствам. Чтобы подобных неприятностей избежать, потратьте пять минут на чтение этой статьи. Она подробно расскажет о разнице между GPT и MBR, а также поможет определить, какой же тип вам надо выбрать.

    GPT (GUID Partition Table ) – стандарт поновее, чем MBR (Master Boot Record ). Постепенно GPT вытесняет MBR из современных компьютеров, поскольку он обладает большим количеством преимуществ. При этом стоит отметить, что MBR просто так не сдается, поскольку Master Boot Record обладает лучшей совместимостью и необходим в определенных случаях, когда устройство несовместимо с GPT. Последний, надо сказать, не является эксклюзивом Windows. Mac OS X и Linux тоже могут работать с накопителями, которые используют структуру разметки GPT.

    Что такое MBR или Master Boot Record

    MBR, также известный как «главная загрузочная запись», появился в далеких восьмидесятых годах. Главная загрузочная запись – это специальный сектор, расположенный в начале накопителя. Он содержит в себе загрузчик для установленной операционной системы, а также информацию о разделах на диске (Partition Table или «таблица разделов»). Объем этой информации редко превышает половину килобайта.

    В этом окне пользователь может проверить структуру разметки диска.

    У MBR есть свои ограничения. К примеру, работа только с дисками объемом до 2 Тб и четырьмя основными разделами. Все, кто хочет использовать больше места/ разделов, должны использовать GPT. Поскольку на рынке уже давно существуют жесткие диски и даже SSD объемом больше 2 Тб, MBR стремительно теряет свою актуальность. У покупателей таких накопителей попросту нет выбора.

    Что такое GPT и в чем его преимущества

    GPT – относительно свежий стандарт. Он напрямую связан также с UEFI, которое пришло на смену древнему BIOS. GPT расшифровывается как “GUID Partition Table . Каждый раздел на таком диске имеет собственный уникальный идентификатор GUID. GPT не страдает от болячек MBR. Теоретический максимальный размер GPT-диска будет упираться в ограничения ОС и используемой файловой системы. Кроме того, при использовании GPT можно создавать куда больше отдельных разделов на диске. В Windows, к примеру, можно создать 128 отдельных разделов.

    На MBR-диске информация о разметке и загрузке хранится в одном месте. Если эта информация перезаписывается или портится, пользователю гарантирована сильная головная боль. В отличие от MBR, GPT хранит несколько копий этой информации по всему диску, поэтому ее можно легко восстановить в случае возникновения неприятностей.

    GPT также хранит так называемые CRC-значения (cyclic redundancy check ). Они используются для проверки целостности информации. Если файлы портятся или что-то идет не так, GPT может обнаружить проблему и предпринять попытку восстановить поврежденную информацию из другого сектора диска. MBR не имеет подобных механизмов. Вы узнаете о повреждении информации только когда столкнетесь с ошибками загрузки или заметите, что куда-то подевалась разметка диска.

    В состав GPT-дисков также входит так называемый механизм «защитного MBR». Он создан с целью обеспечения обратной совместимости и защиты информации на диске от перезаписи. Суть ее в том, что на GPT-диске располагается расширенный MBR-раздел, в состав которого входит полностью весь диск. Старое ПО, которое умеет читать только MBR-разметку, увидит один большой раздел со всей информацией внутри. Таким образом GPT убеждается, что программное обеспечение не перезапишет информацию и не превратит его в MBR-диск, образно выражаясь.

    Windows может загружаться с GPT только на UEFI-совместимых компьютерах и только в 64-разрядной версии Windows 10, 8, 7 и Vista (включая соответствующие серверные версии). При этом все эти операционные системы могут свободно работать с GPT-дисками, но загружаться с него можно только при наличии UEFI на материнской плате.

    MBR или GPT?

    Если вкратце, то GPT. Это современный, более продвинутый стандарт, который используют новые компьютеры. Большим преимуществом GPT является возможность восстановления разметки из резервной копии. MBR надо использовать только в том случае, если вам нужна обратная совместимость со старыми операционными системами или компьютерами, которые используют BIOS, а не UEFI. Уже размеченные диски можно при помощи командной строки или стороннего программного обеспечения. Этот процесс не занимает много времени и усилий, только вам надо взять во внимание, что во время конвертации с носителя будет стерта вся информация. Справедливости ради отметим, что существуют утилиты для смены структуры диска без потери записанных на него данных.

    Как создать, удалить и расширить разделы жёсткого диска в Windows 10


    Потеря раздела жесткого диска (HDD)

    Переустановка операционной системы, случайное удаление раздела жесткого диска, неправильная работа и вирусная атака могут привести к потере раздела.

    Другой основной причиной потери разделов является повреждение таблицы разделов. Таблица разделов — это своего рода системный файл, который содержит критическую информацию о разделах жесткого диска, включая начальную точку и конечную точку раздела жесткого диска, файловую систему, имя, размер и другую важную информацию носителя. В этой статье мы предоставляем пошаговое руководство по восстановлению данных из потерянных или отсутствующих разделов с помощью профессионального программного обеспечения.

    Удаление раздела

    Допустим, нам нужно удалить определенный раздел, например, /dev/sda4, с определенного жёсткого диска, например, /dev/sda. Сначала нужно зайти в командный режим:

    fdisk /dev/xvdb

    Затем введите d для удаления раздела. После этого у вас будет запрошен номер раздела для удаления с диска /dev/xvdb. Для удаления раздела номер 2 (то есть, /dev/xvdb2) нужно ввести соответствующую цифру, 2. Затем нужно ввести команду w, чтобы записать таблицу на диск и выйти.


    fdisk -l /dev/xvdb

    Как мы видим раздел /dev/xvdb2 был удален.

    Внимание : будьте осторожны с этой командой, потому что удаление раздела полностью уничтожит все данные на нем.

    Загрузите программу EaseUS для восстановления потерянного раздела жесткого диска

    Когда таблица разделов жесткого диска стёрта вирусом или удалена случайно, вы не увидите нужный раздел в инструменте управления дисками Windows. Фактически, данные все еще там, и разделы не потеряны. Если таблица разделов не сильно повреждена, попробуйте использовать EaseUS Partition Recovery, чтобы восстановить потерянные разделы.

    Но если же раздел сильно поврежден и доступ к нему невозможен. В этом случае вам понадобится программное обеспечение для восстановления данных, чтобы возвратить все важные данные, хранящиеся на носителе.

    Командный режим

    Чтобы войти в командный режим, просто введите fdisk с именем жёсткого диска, например, /dev/sda, как показано ниже:

    fdisk /dev/sda

    Для получения списка команд, которые fdisk может выполнить на диске, введите “m”. Рассмотрим значение этих команд.

    a toggle a bootable flag — сделать диск загрузочным b edit bsd disklabel — редактировать bsd-метку дискаc toggle the dos compatibility flag — установить флаг совместимости с DOSd delete a partition — удалить разделl list known partition types — перечислить известные типы разделовm print this menu — вывести это менюn add a new partition — создать новый разделo create a new empty DOS partition table — создать новую пустую таблицу разделов DOSp print the partition table — вывести таблицу разделов (аналогична fdisk -l)q quit without saving changes — выйти без сохраненияs create a new empty Sun disklabel — создать новую метку диска Sunt change a partition’s system id — изменить системный идентификатор разделаu change display/entry units — изменить единицы отображения/вводаv verify the partition table — проверить таблицу разделовw write table to disk and exit — записать таблицу на диск и выйтиx extra functionality (experts only) — дополнительные функции (только для экспертов)

    Как восстановить потерянный раздел жесткого диска

    EaseUS Partition Recovery Wizard — это мощный инструмент для восстановления потерянных или удаленных разделов. Наше программное обеспечение предназначено для восстановления файлов из потерянного или удаленного раздела. Программа полностью поддерживает все системы Windows, такие как Windows 10 /8/7 и др.

    Ниже приведено пошаговое руководство по восстановлению данных потерянного раздела жесткого диска:

    Шаг 1: Запустите EaseUS Partition Recovery на вашем компьютере

    Выберите диск или устройство, где вы потеряли раздел(ы), нажмите кнопку «Сканировать», чтобы продолжить.

    Шаг 2: Дождитесь завершения процесса сканирования.

    Пусть программа просканирует выбранный диск и найдет потерянные разделы.

    Шаг 3: Предварительный просмотр и восстановление потерянных разделов.

    Дважды щелкните по разделу, который помечен как «потерянный». Затем откроется предварительный просмотр данных.

    Нажмите кнопку «Ок», а затем «Продолжить», чтобы начать восстановление потерянного раздела.

    Шаг 4: Нажмите кнопку «Восстановить сейчас», чтобы завершить процесс восстановления раздела.

    Примечание: если программа предупреждает вас о конфликте, сначала создайте резервную копию указанного раздела с необходимыми данными на внешний жесткий диск. Затем выполните последнюю операцию по восстановлению потерянного раздела.

    Как на жёстком диске убрать все разделы, если некоторые из них защищены от удаления

    Если мы захотим избавиться от текущей структуры жёсткого диска – убрать все разделы на нём и вернуть ему исходное нераспределённое пространство, в среде активной Windows с использованием её штатных средств сможем сделать это при соблюдении двух условий. Во-первых, в качестве оперируемого диска — того, на котором хотим убрать все разделы, естественно, не должно выступать хранилище текущей ОС.

    Под хранилищем понимаются либо все разделы системы, либо как минимум один из них, например, загрузочный. Во-вторых, на таком оперируемом диске не должно существовать защищённых от удаления разделов. Если ранее оперируемый диск имел стиль разметки MBR, с помощью утилиты diskmgmt.msc в составе Windows мы без проблем удалим все пользовательские и системные разделы.

    И превратим дисковое пространство в нераспределённое, на базе которого сможем создать новую структуру разделов под другие задачи.

    А вот пространство GPT-дисков, на которых ранее была установлена Windows, таким образом мы полностью не сможем очистить. Для скрытого системного EFI-раздела не будут доступны ни функция удаления, ни любые иные возможности.

    Даже если избавиться от всех остальных разделов, EFI-раздел останется.

    Подобно последнему, на носителях OEM-устройств могут также существовать неудаляемые служебные Recovery-разделы, необходимые для отката Windows до заводских настроек.

    Как очистить жёсткий диск с защищёнными разделами от структуры — удалить все разделы, убрать стиль разметки, чтобы он стал таким, как до инициализации? Рассмотрим несколько вариантов, как это можно осуществить.

    Командная строка

    Проводить очистку носителей данных от их структуры умеет штатный Windows-инструмент – командная строка. Важный нюанс: запущена она должна быть от имени администратора.

    В её окне вводим последовательно:

    Увидим перечень всех носителей компьютера. В этом перечне нужно узнать, под каким порядковым номером значится оперируемый диск. И здесь ориентироваться нужно на его объём. В нашем тестовом случае это Диск 0.

    От порядкового номера будет зависеть следующая команда:

    Здесь вместо нуля каждый должен подставить свой порядковый номер.

    Последний шаг – ввод команды для очистки носителя от структуры:

    Всё – диск очищен от разделов и инициализации. После этого можем снова обратиться к утилите diskmgmt.msc, чтобы сформировать структуру по новой.

    Осуществляем инициализацию.

    Выбираем GPT— или MBR-стиль разметки.

    И далее уже можем формировать новую структуру.

    Процесс установки Windows

    Удалять скрытые разделы диска умеет процесс установки Windows. Если к компьютеру подключён установочный носитель системы, можно загрузиться с него и на этапе выбора места её установки убрать разделы. А затем прекратить установку и перезагрузить компьютер.

    Правда, этот вариант подойдёт только для пользователей, которые хорошо знают оперируемый диск. Поскольку установочный процесс отображает дисковое пространство в виде перечня разделов, высока вероятность ошибочно повредить структуру неоперируемого носителя.

    ***

    Хейтеры командной строки могут прибегнуть к стороннему софту для работы с дисковым пространством типа Acronis Disk Director 12. Это более функциональный, более юзабильный и даже в каком-то смысле более безопасный способ проведения операций с разметкой носителей данных.

    Acronis Disk Director 12

    И менеджер работы с дисками от компании Acronis, и его аналоги примечательны чёткой и понятной подачей структуры дисков. Более того, подобного рода программы в составе LiveDisk – это единственный способ решить поставленную в статье задачу, если оперируемый носитель является единственным таковым в составе компьютера. Чтобы с помощью Acronis Disk Director 12 избавиться от структуры диска, выбираем его, например, в визуальном представлении.

    И задействуем функцию «Очистить диск».

    Acronis нас предупреждает, что на очищаемом носителе есть загрузочные разделы. И таким образом защищает нас от необдуманных решений. Дело в том, что у двух Windows, установленных на разных дисках, могут быть как свои загрузчики, так и один общий. Важно проверить этот момент: у оставляемой Windows должны быть свои разделы загрузки:

    • Либо «Зарезервировано системой» (MBR); • Либо «Восстановить» и «EFI» (GPT).

    Проверяем, если всё в порядке, жмём «Ок».

    Применяем запланированное.

    Если работаем не с LiveDisk, а внутри Windows, потребуется перезагрузка.

    Как только Acronis завершит свою работу, и компьютер перезапустится, можем приступать к формированию новой структуры оперируемого диска.

    Инициализируем его.

    Выбираем стиль разметки.

    Применяем.

    Формируем разделы под новые цели применения.

    0

    Управлeниe дисками при помощи программы AOMEI

    Полe пeрeзагрузки слeдуeт для простоты провeдeния дальнeйших опeраций использовать приложeниe AOMEI, выбрать диск, к которому нужно произвeсти присоeдинeниe мeста, послe чeго в мeню с лeвой стороны использовать строку измeнeния размeра/пeрeмeщeния.

    Далee выбираeтся пeрeмeщeниe раздeла, а ползунок пeрeтаскиваeтся до прeдeла (чтобы полностью отвeсти всe мeсто под диск C. Обязатeльно обратитe вниманиe, чтобы послe таких дeйствий на строкe «Нeзанятоe мeсто пeрeд» стояли нули.

    Нажимаeм «OK» и «Примeнить». В появившeмся окнe отложeнных опeраций нажимаeтся кнопка пeрeхода, послe чeго нужно согласиться с указаниями в сообщeнии. Послe этого возникнeт чeрноe окно рeжима освобождeния мeста. По завeршeнии процeсса восстановитeльный раздeл будeт удалeн, а освободившeeся мeсто присоeдинится к систeмному раздeлу.

    Скрытие разделов диска с помощью управления дисками Windows 10, 8.1 и Windows 7

    Для дисков, не являющихся системными, вы можете использовать более простой способ — утилиту управления дисками. Для ее запуска нажмите клавиши Windows+R на клавиатуре и введите diskmgmt.msc после чего нажмите Enter.

    Следующим шагом, найдите нужный раздел, кликните по нему правой кнопкой мыши и выберите пункт меню «Изменить букву диска или путь к диску».

    В следующем окне, выбрав букву диска (впрочем, она и так будет выбрана), нажмите «Удалить» и подтвердите удаление буквы диска.

    Как скопировать структуру разделов целого диска, используя стандартные инструменты

    Это зависит от того, использует ли ваш исходный диск таблицу разделов MBR (также называемый «dos» или «msdos») или GPT (также называемый «GUID»).

    Диски объемом более 2 ТБ не могут использовать MBR, поэтому они являются GPT.

    Диски до 2 ТБ могут использовать оба, поэтому вам сначала нужно выяснить, что это такое.

    Предполагая, что вы работаете в Linux, используйте любую из следующих команд, чтобы узнать, какую таблицу разделов использует ваш исходный диск:

    disk=/dev/sda
    
    # Always available, but old versions may not recognize gpt
    fdisk -l $disk | grep type
    
    # `apt-get install gdisk` or equivalent on non-Debian systems
    gdisk -l $disk | grep -A4 'scan'
    
    # `apt-get install parted`
    parted $disk print | grep Table
    

    Дано

    source=/dev/sda
    dest=/dev/sdb
    

    Для MBR дисков

    используйте sfdiskкак предложено в ответе Петра Узеля, или этот вариант:

    # Save MBR disks
    sfdisk -d $source > /partitions-backup-$(basename $source).sfdisk
    sfdisk -d $dest   > /partitions-backup-$(basename $dest).sfdisk
    
    # Copy $source layout to $dest
    sfdisk -d $source | sfdisk $dest
    

    Для дисков GPT

    Правильный ответ был дан здесь и здесь по Kris Харпер .

    Вам нужен GPT fdisk . Посмотрите на странице загрузки или запустите sudo apt-get install gdisk.

    Затем используйте команду sgdisk :

    # Save GPT disks
    sgdisk --backup=/partitions-backup-$(basename $source).sgdisk $source
    sgdisk --backup=/partitions-backup-$(basename $dest).sgdisk $dest
    
    # Copy $source layout to $dest and regenerate GUIDs
    sgdisk --replicate=$dest $source
    sgdisk -G $dest
    

    Последняя команда рандомизирует GUID на диске и всех разделах. Это необходимо только в том случае, если диски должны использоваться на одном компьютере, в противном случае это не нужно.

    Логическая и физическая структура жесткого диска

     В этой статье рассказывается о логической и физической структуре жесткого диска, в которых используются компоненты.

    Физическая структура жесткого диска

    Основные компоненты жесткого диска:

    • Пластины: Это дисковые структуры, присутствующие на жестком диске, расположенные друг над другом и хранящие данные
    • Головка: Это устройство на плече жесткого диска, которое считывает или записывает данные на магнитные пластины, установленные на поверхности диска
    • Шпиндель: Это вращающийся вал, на котором пластины удерживаются в фиксированном положении, так что рычаги чтения/записи могут получать данные с дисков
    • Привод: Это устройство, состоящее из головки чтения-записи, которая перемещается по жесткому диску для сохранения или извлечения информации
    • Цилиндр Это круговые дорожки на пластинах дисковода на равном расстоянии от центра

    Сопутствующий продукт : Судебно-медицинский эксперт по взлому компьютеров | ЧФИ

    Физическая структура жесткого диска (продолжение)

    Жесткий диск содержит набор пластин, круглых металлических дисков, установленных внутри жесткого диска и покрытых магнитным материалом, запечатанных в металлический корпус или блок.Зафиксированный в горизонтальном или вертикальном положении, жесткий диск имеет электромагнитные головки чтения или записи над и под пластинами. Поверхность диска состоит из ряда концентрических колец, называемых дорожками; каждая из этих дорожек имеет меньшие разделы, называемые дисковыми блоками. Размер каждого блока диска составляет 512 байт (0,5 КБ). Нумерация дорожек начинается с нуля. Когда диск вращается, головки записывают данные в дорожки. На 3,5-дюймовом жестком диске может храниться около тысячи дорожек.

    Шпиндель удерживает пластины в фиксированном положении, чтобы рычаги чтения/записи могли получать данные с дисков.Эти пластины вращаются с постоянной скоростью, в то время как головка привода, расположенная близко к центру диска, считывает данные с поверхности диска медленнее, чем с внешних краев диска. Чтобы сохранить целостность данных, головка считывает данные в определенный период времени из любого положения головки диска. Дорожки на внешних краях диска имеют менее плотно заселенные сектора по сравнению с дорожками ближе к центру диска.

    Диск заполняет пространство по стандартному плану.Одна сторона первой пластины содержит пространство, зарезервированное для информации о позиционировании аппаратных дорожек, которая недоступна для операционной системы. Контроллер диска использует информацию о расположении дорожек, чтобы поместить головки дисковода в правильное положение сектора.

    Жесткий диск записывает данные, используя технику зональной побитовой записи, также известную как запись в несколько зон. Этот метод объединяет области на жестком диске в виде зон в зависимости от расстояния от центра диска.Зона содержит от до определенное количество секторов на дорожку.

    Расчет плотности записи дисковых накопителей производится в следующих терминах:

    • Плотность дорожек: Количество дорожек на жестком диске
    • Поверхностная плотность: Поверхностная плотность — емкость хранения пластин в битах на квадратный дюйм
    • Битовая плотность: Бит на единицу длины дорожки

    Читайте также: Опишите различные типы дисков и их характеристики

    Логическая структура жесткого диска

    Логическая структура жесткого диска в основном зависит от используемых файловых систем и программного обеспечения, определяющего процесс доступа к данным с диска.Операционные системы используют разные типы файловых систем, и эти файловые системы используют различные другие типы механизмов контроля и доступа к данным на жестком диске. Операционные системы организуют один и тот же жесткий диск по-разному.

    Логическая структура жесткого диска напрямую влияет на согласованность, производительность, совместимость и расширяемость подсистем хранения жесткого диска. Логическая структура зависит от типа используемой операционной системы и файловой системы, поскольку эти факторы организуют и контролируют доступ к данным на жестком диске.

    Наиболее распространенные компьютерные файловые системы:

    • ЖИР
    • FAT32
    • NTFS
    • доб
    • EXT2 и 3
    • ЭФС

    Вопросы по этой теме
    1. Какие существуют два типа дисководов?
    2. Как данные хранятся на диске?
    3. Что такое сектор и дорожки на жестком диске?
    4. Что такое дисковод на компьютере?

    Эта статья в блоге опубликована

    Infosavvy , 2-й этаж, Сай Никетан, Чандавалкар Роуд Опп.Отель Gora Gandhi, над Джамбо-Кингом, рядом с институтом Спикуэлл, Боривали-Уэст, Мумбаи, Махараштра 400092

    Свяжитесь с нами  – www.info-savvy.com

    https://g.co/kgs/ttqPpZ

    Основы работы с жесткими дисками — NTFS.com

    Жесткий диск — это запечатанный блок, содержащий несколько пластин в стеке. Жесткие диски могут быть установлены в горизонтальном или вертикальном положении. В этом описании жесткий диск установлен горизонтально.

    Электромагнитные головки чтения/записи расположены над и под каждой пластиной. Когда пластины вращаются, приводные головки перемещаются к центральной поверхности и выдвигаются к краю. Таким образом, приводные головки могут достигать всей поверхности каждого диска.

    Изготовление дорожек

    На жестком диске данные хранятся тонкими концентрическими полосами. Головка привода, находясь в одном положении, может читать или записывать кольцевое кольцо или полосу, называемую дорожкой. На 3 может быть более тысячи дорожек.5-дюймовый жесткий диск. Секции внутри каждой дорожки называются секторами. Сектор — это наименьшая физическая единица хранения на диске, и почти всегда его размер составляет 512 байт (0,5 КБ).

    На рисунке ниже показан жесткий диск с двумя пластинами.

    Части жесткого диска

    Структура старых жестких дисков (т. е. до Windows 95) будет относиться к обозначению цилиндр/головка/сектор. Цилиндр формируется, когда все приводные головки находятся в одном и том же положении на диске.

    Гусеницы, уложенные друг на друга, образуют цилиндр.Эта схема постепенно устраняется с современными жесткими дисками. Все новые диски используют коэффициент перевода, чтобы их фактическая аппаратная компоновка выглядела непрерывной, поскольку именно так любят работать операционные системы, начиная с Windows 95.

    Для операционной системы компьютера дорожки имеют скорее логическую, чем физическую структуру, и устанавливаются при низкоуровневом форматировании диска. Дорожки нумеруются, начиная с 0 (крайний край диска) и заканчивая дорожкой с наибольшим номером, обычно 1023 (ближе к центру).Точно так же на жестком диске имеется 1024 цилиндра (пронумерованных от 0 до 1023).

    Стопка пластин вращается с постоянной скоростью. Головка привода, расположенная близко к центру диска, читает с поверхности, которая проходит медленнее, чем поверхность на внешних краях диска.

    Чтобы компенсировать эту физическую разницу, дорожки рядом с внешней стороной диска менее плотно заполнены данными, чем дорожки ближе к центру диска. Результатом разной плотности данных является то, что один и тот же объем данных может быть прочитан за один и тот же период времени при любом положении головки привода.

    Дисковое пространство заполнено данными по стандартному плану. Одна сторона одной пластины содержит пространство, зарезервированное для информации о позиционировании аппаратных дорожек, и недоступное для операционной системы. Таким образом, дисковая сборка, содержащая две пластины, имеет три стороны, доступные для данных. Данные о позиционировании трека записываются на диск во время сборки на заводе. Контроллер системного диска считывает эти данные, чтобы поместить головки дисков в правильное положение сектора.

    Секторы и кластеры

    Сектор, являющийся наименьшей физической единицей хранения на диске, почти всегда имеет размер 512 байт, поскольку 512 — это степень числа 2 (2 в степени 9).Число 2 используется потому, что в самых основных компьютерных языках есть два состояния — включено и выключено.

    Каждый сектор диска помечен с использованием заводских данных позиционирования дорожек. Данные идентификации сектора записываются в область непосредственно перед содержимым сектора и идентифицируют начальный адрес сектора.

    Оптимальный способ хранения файла на диске — непрерывная серия, т. е. все данные в потоке хранятся встык в одной строке. Поскольку размер многих файлов превышает 512 байт, файловая система сама должна выделить сектора для хранения данных файла.3). Единственное нечетное число a секторов, из которых может состоять кластер, равно 1. Это не может быть 5 секторов или четное число, которое не является показателем степени 2. Это не будет 10 секторов, но может быть 8 или 16 секторов.

    Они называются кластерами, потому что пространство зарезервировано для содержимого данных. Этот процесс защищает сохраненные данные от перезаписи. Позже, если данные добавляются к файлу и его размер увеличивается до 1600 байт, выделяются еще два кластера, сохраняя весь файл в четырех кластерах.

    Если непрерывные кластеры недоступны (кластеры, расположенные рядом друг с другом на диске), вторые два кластера могут быть записаны в другом месте на том же диске, или в пределах одного цилиндра, или в другом цилиндре — везде, где файловая система находит два сектора доступный.

    Файл, хранящийся несмежным образом, считается фрагментированным. Фрагментация может снизить производительность системы, если файловая система должна направлять головки дисков по нескольким разным адресам, чтобы найти все данные в файле, который вы хотите прочитать.Дополнительное время, затрачиваемое головками на перемещение по ряду адресов, приводит к задержке перед получением всего файла.

    Размер кластера можно изменить для оптимизации хранения файлов. Больший размер кластера снижает вероятность фрагментации, но увеличивает вероятность того, что в кластере останется неиспользуемое пространство. Использование кластеров размером более одного сектора уменьшает фрагментацию и уменьшает объем дискового пространства, необходимого для хранения информации об используемых и неиспользуемых областях на диске.

    Большинство дисков, используемых сегодня в персональных компьютерах, вращаются с постоянной угловой скоростью.Дорожки ближе к внешней стороне диска менее плотно заполнены данными, чем дорожки ближе к центру диска. Таким образом, фиксированный объем данных может быть прочитан за постоянный период времени, даже несмотря на то, что скорость поверхности диска выше на дорожках, расположенных дальше от центра диска.

    Современные диски резервируют одну сторону одной пластины для информации о расположении дорожек, которая записывается на диск на заводе во время сборки диска.

    Недоступно для операционной системы.Контроллер диска использует эту информацию для точной настройки расположения головок, когда головки перемещаются в другое место на диске. Когда сторона содержит информацию о положении дорожки, эта сторона не может использоваться для данных. Таким образом, дисковая сборка, содержащая две пластины, имеет три стороны, доступные для данных.

    Какова логическая структура жесткого диска

    Жесткий диск — это аппаратное устройство, на котором хранятся все данные компьютера.Данные хранятся в виде файлов и каталогов на жестком диске. Жесткий диск имеет логическую структуру, совместимую с установленной операционной системой. Читайте дальше для полного объяснения логической структуры жесткого диска.

    Содержимое

    Когда вы используете свой компьютер, ваши данные организованы в виде файлов и каталогов в соответствии с древовидной структурой, и они хранятся на вашем жестком диске. Ваша операционная система управляет всеми этими данными на вашем жестком диске.Следовательно, жесткий диск должен иметь определенную организацию, понятную вашей системе.

    Какова логическая структура?

    Основная загрузочная запись — самая важная часть жесткого диска. Это первый сектор на жестком диске, к которому обращается операционная система. Основная загрузочная запись содержит загрузчик и таблицы разделов . Важно знать о логической структуре жесткого диска , чтобы лучше понять и исправить проблемы, связанные с жестким диском.

    • В начале жесткого диска находится MBR. Когда ваш компьютер начинает использовать ваш жесткий диск, он сначала смотрит сюда.
    • Сама MBR имеет определенную организацию. Размер MBR составляет 512 байт.
    • Загрузчик — это первые 446 байт MBR. Этот раздел содержит исполняемый код, в котором размещены программы.
    • Таблицы разделов представляют собой 4 слота по 16 байт каждый, содержащие описание раздела (основного или расширенного) на диске.

    Как описать раздел?

    • Состояние раздела (неактивный загрузочный раздел) — (1 байт)
    • Пользовательские заголовки в начале раздела — (1 байт)
    • Сектор цилиндра и начало раздела — (2 байта)
    • Тип раздела (файловая система, например, 32 fat, ext2 и т. д.) — (1 байт)
    • Заголовок конца раздела (1 байт)
    • Сектор цилиндра и конец счета — (2 байта)
    • Количество секторов между MBR и первым сектором раздела — (4 байта)
    • Номер сектора раздела — (4 байта)

    Магическое число — это два байта, используемые для определения наличия на жестком диске загрузчика или нет.Если да, магическое число должно быть равно шестнадцатеричному 55AA.

    Есть еще вопросы по жесткому диску? Посетите наш форум!

    Структуры данных на дисковых накопителях

    Предыдущая глава

    Следующая глава
    Начало главы
    Учебник по сетям хранения данных Начало

    Механизмы дисковой технологии — это только половина дела; Другая половина — это то, как данные структурированы на диске. Невозможно спланировать оптимальные конфигурации хранения без понимания того, как данные структурированы на поверхности пластин дисков.В этом разделе обсуждаются следующие структуры данных, используемые в дисковых накопителях:

    .
    • Гусеницы, сектора и цилиндры
    • Разделы диска
    • Адресация логических блоков
    • Геометрия дисков и зонально-битовая запись

     

    Дорожки, сектора и цилиндры
    Дисковые пластины имеют форму системы концентрических кругов или колец, называемых дорожками. Внутри каждой дорожки есть сектора, которые делят круг на систему дуг, каждая из которых отформатирована для хранения одинакового объема данных — обычно 512 байт.Когда-то размер блока файловой системы был связан с размером сектора диска. Сегодня размер блока файловой системы может значительно варьироваться, но обычно он кратен 512 байтам.

    Цилиндры — это система одинаковых дорожек на нескольких пластинах внутри привода. Несколько рычагов привода движутся синхронно, позиционируя головки в одном и том же относительном месте на всех дисках одновременно.

    Полная система цилиндров, дорожек и секторов показана на рис. 4-3.

    Разделы диска
    Разделы диска делят емкость физических дисков на логические контейнеры. Диск может иметь один или несколько разделов, что позволяет пользователям гибко создавать различные виртуальные диски, которые можно использовать для разных целей

    .

    .

    Например, система может иметь разные разделы для резервирования объема памяти для разных пользователей системы или для разных приложений. Распространенной причиной использования нескольких разделов является хранение данных для операционных систем или файловых систем.Машины, способные работать под управлением двух разных операционных систем, таких как Linux и Windows, могут иметь соответствующие данные на разных разделах диска.

    Разделы диска создаются как непрерывный набор дорожек и цилиндров. Визуально вы можете представить перегородки, похожие на концентрические кольца мишени для стрельбы из лука, где мишень заменена шпинделем дискового двигателя. Перегородки устанавливаются, начиная с внешнего края пластин и продвигаясь к центру.Например, если на диске есть три раздела с номерами 0, 1 и 2, раздел 0 будет снаружи, а раздел 2 будет ближе всего к центру.

    Рисунок 4-3 Цилиндры, дорожки и сектора в дисководе

    Адресация логических блоков
    Хотя внутренняя система цилиндров, дорожек и секторов интересна, она также мало используется системами и подсистемами, использующими дисковые накопители. Адреса цилиндров, дорожек и секторов были заменены методом, называемым адресацией логических блоков (LBA), который значительно упрощает работу с дисками, представляя единое плоское адресное пространство.В значительной степени логическая блочная адресация повышает гибкость сетей хранения, позволяя легко интегрировать множество различных типов дисков в большую разнородную среду хранения.

    При логической блочной адресации контроллер дисковода поддерживает полное отображение расположения всех дорожек, секторов и блоков на диске. Внешний объект, такой как операционная система или контроллер подсистемы, не может знать, в какой сектор диска помещаются его данные.На первый взгляд может показаться рискованным позволять крошечному чипу в дисководе отвечать за такую ​​важную функцию. Но на самом деле это повышает надежность, позволяя диску переназначать сектора, которые вышли из строя или могут двигаться в этом направлении.

    Учитывая плотность записи и микроскопический характер записи на диске, на любом изготовленном дисководе всегда будут поврежденные сектора. Производители дисков компенсируют это, резервируя запасные сектора для переназначения других секторов, которые вышли из строя.Поскольку производители предвидят потребность в запасных секторах, физическая емкость диска всегда превышает логическую полезную емкость. Резервирование запасных секторов для переназначения поврежденных секторов является важным побочным продуктом технологии LBA, повышающим надежность. Дисководы могут быть изготовлены с запасными секторами, расположенными по всей поверхности пластины, что сводит к минимуму снижение производительности при поиске переназначенных секторов.

    Геометрия дисков и зонированная битовая запись
    При работе с дисками невозможно избежать радиальной геометрии.Одним из наиболее интересных аспектов этой радиальной геометрии является то, что количество записываемого материала на дорожке увеличивается по мере удаления от центра пластины диска. Дорожки дисковода можно рассматривать как кольца носителя, длина окружности которых определяется математическим выражением 2pr, где r — радиус дорожки. Количество записываемого материала на дорожке определяется радиальной длиной. Это означает, что самые внешние дорожки могут содержать больше данных, чем внутренние дорожки. На самом деле они могут хранить намного больше данных, чем внутри дорожек.

    Чтобы воспользоваться преимуществами этой геометрии, разработчики дисководов разработали зонированную битовую запись, которая размещает больше секторов внутри дорожек по мере увеличения радиуса. Общая идея состоит в том, чтобы разделить диск на зоны «плотности секторов/дорожек», где все дорожки в этой зоне имеют одинаковое количество секторов. Самая внешняя зона, зона 0, имеет наибольшее количество секторов на дорожку, а самая внутренняя зона — наименьшее.

    Логическая блочная адресация облегчает использование зонированной записи битов, позволяя производителям жестких дисков устанавливать любые зоны, которые они хотят, не беспокоясь о влиянии на логику и операции контроллера хоста/подсистемы.Поскольку пластины никогда не переставляются между дисками, нет необходимости беспокоиться о стандартных конфигурациях зон.

    В Таблице 4-1 показаны зоны для гипотетического диска с 13 зонами. Количество дорожек в зоне указывает относительную физическую площадь зоны. Обратите внимание, как скорость передачи среды изменяется по мере приближения зон к шпинделю. Вот почему первые разделы, созданные на дисках, как правило, имеют лучшие характеристики производительности, чем разделы, расположенные ближе к центру диска.

    Таблица 4-1 Зоны дисковых накопителей

    Зона

    Количество дорожек

    Секторов на каждой дорожке

    Скорость передачи мультимедиа в Мбит/с

    0

    1700

    2140

    1000

    1

    3845

    2105

    990

    2

    4535

    2050

    965

    3

    4365

    2000

    940

    4

    7430

    1945

    915

    5

    7775

    1835

    860

    6

    5140

    1780

    835

    7

    6435

    1700

    800

    8

    8985

    1620

    760

    9

    11 965

    1460

    685

    10

    12 225

    1295

    610

    11

    592О

    1190

    560

    12

    4320

    1135

    530

    Спецификации дисковода
    Спецификации дисковода могут быть запутанными и трудными для понимания.В этом разделе освещаются некоторые из наиболее важных спецификаций, используемых с дисками в сетевых приложениях хранения данных, в том числе следующие:

    • Среднее время наработки на отказ
    • Скорость вращения и задержка
    • Среднее время поиска
    • Скорость передачи мультимедиа
    • Устойчивая скорость передачи

     

    Среднее время наработки на отказ
    Среднее время наработки на отказ (MTBF) указывает ожидаемую надежность дисков.Спецификации MTBF рассчитываются с использованием четко определенных статистических методов, а тесты выполняются на большом количестве дисков в течение относительно короткого периода времени. Результаты экстраполируются и выражаются в виде очень большого количества часов, обычно в диапазоне от 500 000 до 1,25 миллиона часов. Эти цифры немыслимо высоки для отдельных дисководов — 1,25 миллиона часов — это примерно 135 лет.

    Спецификации

    MTBF помогают определить, как часто будут происходить сбои дисков, когда в среде много дисков.Используя спецификацию MTBF, равную 1,25 миллиона часов (135 лет), если у вас 135 дисков, вы можете ожидать сбоя диска один раз в год. В сетевой среде хранения данных с большим количеством дисков (например, более 1000 дисков) легко увидеть, что запасные диски должны быть доступны, потому что почти наверняка возникнут сбои дисков, которые необходимо устранить. Это также подчеркивает важность использования методов резервирования дисковых устройств, таких как зеркалирование или RAID.

    Скорость и задержка
    Одним из наиболее распространенных способов описания возможностей любого жесткого диска является указание скорости его вращения в об/мин.Чем быстрее вращается диск, тем быстрее данные могут быть записаны и прочитаны с носителя диска. Различия в производительности могут быть огромными. При прочих равных условиях дисковод со скоростью 15 000 об/мин может выполнять в два раза больше работы, чем дисковод со скоростью 7200 об/мин. Если система обработки транзакций использует 50 или более дисков, легко понять, почему кто-то захочет использовать более высокоскоростные диски.

    Со скоростью вращения связана спецификация, называемая задержкой вращения. После того, как головки диска расположены над соответствующей дорожкой на пластине дисковода, они должны дождаться, пока соответствующий сектор пройдет под ним, прежде чем можно будет выполнить передачу данных.Время, затрачиваемое на ожидание нужного сектора, называется задержкой вращения и напрямую связано со скоростью вращения диска.

    По сути, задержка вращения определяется как среднее время ожидания любой случайной операции 1/O и рассчитывается как время, необходимое пластине для завершения полуоборота.

    Задержки вращения находятся в диапазоне от 2 до 6 миллисекунд. Может показаться, что это не так уж и долго. Но это очень медленно по сравнению со скоростью процессора и устройства памяти.Приложениям, которые, как правило, страдают от узких мест ввода-вывода, таких как обработка транзакций, хранение данных и потоковая передача мультимедиа, требуются диски с высокой скоростью вращения и значительными буферами.

    Таблица 4 2 показывает задержку вращения для нескольких распространенных скоростей вращения.

    Таблица 4-2 Обратная зависимость между скоростью вращения и задержкой вращения в дисковых накопителях

    Скорость вращения

    Задержка вращения (в мс)

    5400

    5.6

    7200

    4,2

    10000

    3,0

    12000

    2,5

    15000

    2,0

    Среднее время поиска
    Наряду со скоростью вращения, время поиска является наиболее важной характеристикой производительности жесткого диска.Время поиска измеряет время, которое требуется приводу для перемещения головок чтения/записи с одной дорожки на другую по пластине. Среднее время поиска представляет собой среднее значение производительности для многих операций ввода-вывода и относительно близко к задержке вращения в диапазоне от 4 до 8 миллисекунд.

    Для обработки транзакций и других приложений баз данных, выполняющих большое количество случайных операций ввода-вывода в быстрой последовательности, требуются дисковые накопители с минимальным временем поиска. Хотя рабочую нагрузку можно распределить по нескольким дискам, производительность транзакционных приложений также в значительной степени зависит от способности отдельного диска быстро обрабатывать операцию ввода-вывода.Это выражается в сочетании малого времени поиска и высоких скоростей вращения.

    Скорость передачи мультимедиа
    Скорость передачи мультимедиа для диска измеряет производительность операций чтения/записи битов на пластинах диска. В отличие от большинства спецификаций хранилищ, которые указаны в байтах, скорость передачи мультимедиа указывается в битах. Скорость передачи мультимедиа измеряет производительность чтения/записи на одной дорожке, которая зависит от радиальной длины, на которой расположена дорожка.Другими словами, дорожки в зоне 0 имеют самую высокую скорость передачи мультимедиа на диске. По этой причине спецификации скорости передачи мультимедиа иногда задаются с использованием диапазонов.

    Устойчивая скорость передачи
    Большинство операций ввода/вывода на диске выполняются на нескольких дорожках и цилиндрах, что предполагает возможность изменения расположения головок чтения/записи. Спецификация устойчивой скорости передачи учитывает физические задержки времени поиска и задержки вращения и гораздо ближе к измерению фактической производительности пользовательских данных, чем скорость передачи мультимедиа.

    Тем не менее, устойчивые скорости передачи указывают на оптимальные условия, которые трудно достичь в реальных приложениях. Есть и другие важные переменные, такие как размер среднего объекта данных и уровень фрагментации в файловой системе. Тем не менее, устойчивая скорость передачи данных является довольно хорошим показателем общей производительности накопителя.

    Previous Chapter

    Next Chapter
    Chapter Home
    Storage Networking Primer Home

    Жесткий диск (HDD) Вторичная память

    Жесткий диск — это запоминающее устройство, которое выглядит следующим образом: 

    Диск разделен на дорожек .Каждая дорожка далее делится на секторов . Здесь следует отметить, что внешние дорожки больше по размеру, чем внутренние дорожки, но они содержат одинаковое количество секторов и имеют одинаковую емкость памяти. Это связано с тем, что плотность хранения высока в секторах внутренних дорожек, тогда как биты разрежены в секторах внешних дорожек. Некоторое пространство каждого сектора используется для форматирования. Таким образом, фактическая мощность сектора меньше заданной мощности.

    Головка чтения-записи (R-W) перемещается по вращающемуся жесткому диску.Именно эта головка чтения-записи выполняет все операции чтения и записи на диск, и, следовательно, положение головки R-W является серьезной проблемой. Чтобы выполнить операцию чтения или записи в ячейке памяти, нам нужно поместить головку R-W в эту позицию. Здесь необходимо отметить некоторые важные термины: 

    1. Время поиска – Время, затрачиваемое головкой R-W на достижение желаемой дорожки из ее текущего положения.
    2. Задержка вращения – Время, необходимое сектору для перехода под заголовок R-W.
    3. Время передачи данных – Время, необходимое для передачи необходимого объема данных. Это зависит от скорости вращения.
    4. Время контроллера – Время обработки, затраченное контроллером.
    5. Среднее время доступа – время поиска + Средняя задержка вращения + время передачи данных + время контроллера.

    Примечание: Средняя задержка вращения обычно составляет 1/2*(задержка вращения).

    В вопросах, если не указано время поиска и время контроллера, считать их равными нулю.

    Если объем передаваемых данных не указан, предполагается, что данные не передаются. В противном случае рассчитайте время, необходимое для передачи заданного объема данных.

    Средняя задержка вращения берется, когда текущее положение головки R-W не указано. Потому что R-W может уже находиться в желаемой позиции или может потребоваться целый оборот, чтобы поместить нужный сектор под головку R-W. Но если задано текущее положение головки R-W, то необходимо рассчитать задержку вращения.

    Пример –  
    Рассмотрим жесткий диск с:
    4 поверхностями
    64 дорожки/поверхность
    128 секторов на дорожку
    256 байт/сектор

    1. Какова емкость жесткого диска?
      Емкость диска = поверхности * дорожки/поверхность * секторы/дорожка * байты/сектор
      Емкость диска = 4 * 64 * 128 * 256
      Емкость диска = 8 МБ
    2. Диск вращается со скоростью 3600 об/мин, какова скорость передачи данных ?
      60 сек -> 3600 оборотов
      1 сек -> 60 оборотов
      Скорость передачи данных = количество оборотов в секунду * пропускная способность дорожки * количество поверхностей (поскольку для каждой поверхности используется 1 головка RW)
      Скорость передачи данных = 60 * 128 * 256 * 4 
      Скорость передачи данных = 7.5 МБ/сек
    3. Диск вращается со скоростью 3600 об/мин, каково среднее время доступа?
      Поскольку время поиска, время контроллера и объем передаваемых данных не указаны, мы считаем, что все три условия равны 0.
      Следовательно, среднее время доступа = средняя задержка вращения
      Задержка вращения => 60 секунд -> 3600 оборотов
      1 сек -> 60 оборотов
      Задержка вращения = (1/60) сек = 16,67 мс.
      Средняя задержка вращения = (16,67)/2
      = 8,33 мс.
      Среднее время доступа = 8.33 мсек.
    4. Другой пример: GATE IT 2007 | Вопрос 44 
       

     


    Жесткий диск: история, устройство и работа

    История жесткого диска.

    Когда 13 сентября 1956 года IBM выпустила первый жесткий диск, мало кто мог себе представить, какое влияние он окажет на нашу повседневную жизнь на протяжении более 50 лет. RAMAC («Способ учета и контроля с произвольным доступом») был размером с два холодильника и весил тонну. Для защиты головы требовался воздушный компрессор, его тарелки были размером с пиццу, а объем памяти (5 Мб!!) теперь достаточно мал, чтобы поместиться в вашем кармане.RAMAC был доступен для долгосрочного кредита на скромную сумму в 35 000 долларов США, что эквивалентно 254 275 долларов США на сегодняшний день.

    Двадцать пять лет спустя был изобретен первый жесткий диск для ПК. Благодаря методу кодирования MFM ПК мог хранить 4 МБ данных и достигать скорости передачи 625 Кбит/с. Более поздняя версия интерфейса ST506 представила метод кодирования RLL, который позволил увеличить объем памяти и повысить скорость обработки.

    IBM в очередной раз переписывает историю 12 августа 1981 года, с выпуском первого персонального компьютера — «Персональный компьютер (ПК) IBM 5150.«При цене 1565 долларов США IBM 5150 предлагал всего 16 КБ памяти, размер небольшого электронного письма. Нам было трудно напоминать себе, что даже в конце 80-х годов 100 МБ считались очень большим пространством на диске. этого размера едва хватило бы для установки операционной системы и, конечно же, совершенно недостаточно для запуска каких-либо приложений.

    «Трудно представить полезность первых компьютеров, потому что по сравнению с сегодняшним стандартом они вообще мало что могут , «Главный редактор журнала The Economist  относительно ограничений первых ПК

    Благодаря различным эволюциям производство жестких дисков увеличилось с нескольких тысяч в 50-х годах до более 260 миллионов в 2003 году. .Стоимость экономии на магнитной поддержке выросла с 2057 долларов США за мегабайт в 60-х годах до 0,033 долларов США за гигабайт сегодня.

    Знакомство с вычислительной техникой и ИТ — OpenLearn

    На следующее утро Руперт и Глория склонились над выпотрошенным компьютером в кабинете Руперта.

    «Давайте поговорим о памяти », — сказала Глория. — Что ты помнишь, извини за каламбур?

    «Ну, я напомню, что есть несколько разных типов памяти — например, регистры и основная память.Но, возможно, нам следует начать с вторичного хранилища, потому что это постоянная память — ее содержимое не теряется при отключении питания».

    Руперт поднял компонент, который он узнал как жесткий диск (рис. 15).

    Рисунок 15 Корпус жесткого диска

    «Итак, — продолжил он. «Допустим, что я… хм… «приобрел» жесткий диск. Как я могу узнать, какие интересные данные он содержит?»

    «Во-первых, давайте рассмотрим устройство жесткого диска , или жесткого диска , или просто жесткого диска , как мы их называем в торговле», — ответила Глория.Достав из сумочки связку маленьких отверток, она осторожно отвинтила корпус. «Я не советую вам делать это с жестким диском, который все еще используется», — сказала она. «Вы не только аннулируете любую гарантию, которая может быть на него, но и диск был запечатан в чистой среде, чтобы свести к минимуму попадание пыли в корпус. Даже пылинка может привести к его падению!»

    Рисунок 16 Внутренняя часть жесткого диска

    Вскоре корпус был снят, и Глория и Руперт заглянули внутрь (Рисунок 16).

    «Видите эти три круглых диска, сложенные в кучу? Их называют пластинами, и они вращаются на центральном шпинделе. Они покрыты с обеих сторон металлом, который может намагничиваться на крошечных участках для обозначения нулей и единиц. Каждая пластина имеет головку, которая может проходить через любую часть диска во время его вращения. Эта головка способна обнаруживать и изменять магнитные области, а также может читать и записывать нули и единицы».

    «Прошло много времени с тех пор, как я изучал физику, — сказал Руперт, — но разве точка на краю тарелки не будет иметь большую скорость, чем точка, расположенная ближе к центру?»

    «Да», — ответила Глория.«Большинство жестких дисков сейчас вращаются со скоростью 7200 оборотов в минуту, и, конечно же, каждая точка на диске имеет такую ​​же скорость вращения. Однако пятно на внешней стороне диска за один оборот продвинется дальше, чем на внутренней, так как оно должно за то же время совершить оборот по окружности большего радиуса — поэтому оно движется быстрее».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.