ch04_磁盘分区与操作系统备份还原

1、I问题问题1：整个硬盘只有：整个硬盘只有一个分区一个分区-C盘，盘，使用起来很不方便，最好使用起来很不方便，最好能在不重新安装操作系统的情况下，划分出不同的磁盘分区；能在不重新安装操作系统的情况下，划分出不同的磁盘分区；问题问题2：计算机经常中病毒、木马或者遇到系统崩溃，：计算机经常中病毒、木马或者遇到系统崩溃，每次重装每次重装都需要安装驱动程序和应用软件都需要安装驱动程序和应用软件，费时费力，最好能一次性快速地，费时费力，最好能一次性快速地解决操作系统安装和软件安装等问题。解决操作系统安装和软件安装等问题。实验目的：实验目的：掌握数据无损的硬盘分区掌握数据无损的硬盘分区;掌握操作系统的备份和

2、还原掌握操作系统的备份和还原;了解文件分配单元、磁盘碎片、文件系统了解文件分配单元、磁盘碎片、文件系统、主、主分区、扩展分区、扩展分区、逻辑分区等概念。分区、逻辑分区等概念。实验内容：实验内容：使用使用Partition Wizard在操作系统内进行数据无损的分区在操作系统内进行数据无损的分区;使用使用Symantec Ghost对操作系统分区进行备份和还原。对操作系统分区进行备份和还原。Partition WizardSymantec Ghost文件分配单元文件分配单元（簇）是磁盘储存是磁盘储存文件的最小单位，如果文件分配单文件的最小单位，如果文件分配单元的大小为元的大小为4096Byte，

3、那么一个大，那么一个大小为小为5000Byte的文件需要占用的文件需要占用2个分个分配单元配单元；如 果 文 件 的 大 小 是如 果 文 件 的 大 小 是219Byte，它还是要占用，它还是要占用1个个分配单元。分配单元。在在“文件文件”“属性属性”中就会发现该文件的中就会发现该文件的“占用占用空间空间”大于文件本身的大于文件本身的“大大小小”。219Byte存储到磁盘4096Byte实际只占用了实际只占用了219Byte，剩余，剩余3877Byte空间无法利用空间无法利用文件分配单元是不是越文件分配单元是不是越小小越越好好一般来说，分配单元越一般来说，分配单元越小小越越节约空间节约空间，

4、分配单元越，分配单元越大大越越节约时间，节约时间，需要根据实际情况在格式化磁盘的时候来设需要根据实际情况在格式化磁盘的时候来设定。定。如某个分区是专门用来存储视频音频等大容量文件，如某个分区是专门用来存储视频音频等大容量文件，可以将文件分配单元设置得大一些，以提高硬盘的读写效可以将文件分配单元设置得大一些，以提高硬盘的读写效率。率。存储到磁盘存储到磁盘512Byte存储到磁盘存储到磁盘存储到磁盘存储到磁盘删除删除512Byte的文件的文件存储到磁盘存储到磁盘同一个文件产生了两个不连续的存储位置同一个文件产生了两个不连续的存储位置实验知识准备实验知识准备磁盘碎片磁盘碎片磁盘碎片会降低硬磁盘碎片会

5、降低硬盘的运行速度，硬盘盘的运行速度，硬盘读取文件需要在多个读取文件需要在多个碎片之间跳转，增加碎片之间跳转，增加了等待盘片旋转到指了等待盘片旋转到指定扇区的潜伏期和磁定扇区的潜伏期和磁头切换磁道所需的寻头切换磁道所需的寻道时间。道时间。H盘作为盘作为临时盘临时盘，用来网络下载的数据存储，用来网络下载的数据存储D盘作为盘作为数据盘数据盘，用来长期保存数据，用来长期保存数据定期将需要长期保存的数据从H盘拷贝到D盘，并且将H盘进行快速格式化实验知识准备实验知识准备磁盘碎片磁盘碎片对系统分区对系统分区C盘盘可可以使用以使用GHOST将当前将当前的状态保存一个备份的状态保存一个备份（*.GHO文件），

6、然后文件），然后马上还原这个备份。马上还原这个备份。固态硬盘使用固态硬盘使用FLASH作为储存介质，这种芯片一般作为储存介质，这种芯片一般只有只有500010000次的擦写寿命，碎片整理需要对硬盘频次的擦写寿命，碎片整理需要对硬盘频繁擦写，会大大减少繁擦写，会大大减少SSD的使用寿命。其实，的使用寿命。其实，SSD自带的自带的垃圾回收机制就已经是一种很好的垃圾回收机制就已经是一种很好的“磁盘整理磁盘整理”。Windows的的“磁盘整理磁盘整理”功能是机械硬盘时代的产物，功能是机械硬盘时代的产物，并不适用于并不适用于SSD。 CD-ROM的文件系统，通常以ISO文件的形式存储，可以使用虚拟光驱直

7、接使用，或者刻录成光盘使用。 ISO9660 Linux系统下广泛使用的一种文件系统，是由ext2系统的发展而来，兼容ext2。EXT3 由FAT16基础上发展而来，最大分区的上限已经达到了32GB，最大单个文件限制是4GB。FAT32 NTFS的安全系统非常强大，可以对文件系统中对象的访问权限（允许或禁止）做非常精细的设置。NTFS文件系统文件系统单个文件限制单个文件限制单个分区限制单个分区限制支持的操作系统支持的操作系统FAT32最大4GB最大32GB DOS、全系列的MicrosoftWindows及Linux等NTFS最大2TB 最大2TB Windows NT、Windows 200

8、0 、Windows Server 2003及Linux（部分支持）等NTFS（New Technology File System）是是日志文件系统日志文件系统，在磁盘中写入数据的同时，在磁盘中写入数据的同时还会为所发生的改变保留一份日志。这一功还会为所发生的改变保留一份日志。这一功能让能让NTFS文件系统在发生错误的时候（比文件系统在发生错误的时候（比如系统崩溃或电源供应中断）更容易恢复。如系统崩溃或电源供应中断）更容易恢复。另外，另外，NTFS 的的Master File Table （MFT）中包含了一个）中包含了一个NTFS分区中所有文分区中所有文件的记录。每个件的记录。每个MFT入

9、口都有一个入口都有一个SD（security descriptor，安全描述符），标签，安全描述符），标签中包含了访问文件或文件夹的所有控制信息，中包含了访问文件或文件夹的所有控制信息，它是由一个它是由一个Access Control List （ACL访问访问控制列表）来实现，只有包含在这个列表里控制列表）来实现，只有包含在这个列表里的用户才被允许访问该对象。的用户才被允许访问该对象。1、数据加密、数据加密 NTFS可以在不需要可以在不需要最终用户干预的情况下最终用户干预的情况下对磁盘上的文件进行加对磁盘上的文件进行加密。如果硬盘被盗，数密。如果硬盘被盗，数据加密可以帮助你保护据加密可以帮助

10、你保护硬盘上的数据。硬盘上的数据。 Windows 2000及以及以后的版本都支持后的版本都支持DESX加密，加密，Windows XP和和Windows Server 2003支支持持3DES；Windows XP SP1+和和Windows Server 2003还支持还支持AES。 2、磁盘配额、磁盘配额 磁盘配额可以监控并磁盘配额可以监控并限制用户对磁盘空间的使限制用户对磁盘空间的使用。用。 NTFS 5中的中的Quotas可可以以用户或者卷为单位，以以用户或者卷为单位，提供硬性限制和警告两种提供硬性限制和警告两种类型的功能。类型的功能。 3、文件压缩、文件压缩 NTFS提供了透明的文

11、提供了透明的文件压缩服务，它能够帮助件压缩服务，它能够帮助降低文件使用的空间。但降低文件使用的空间。但是，压缩显著增加系统负是，压缩显著增加系统负担，所以在使用之前一定担，所以在使用之前一定要仔细考虑，而且在簇大要仔细考虑，而且在簇大小超过小超过4KB的的NTFS卷上卷上不能进行文件压缩。不能进行文件压缩。 硬盘分区有三种，主磁盘分区硬盘分区有三种，主磁盘分区(Primary)、扩展磁盘分区、扩展磁盘分区(Extended)和和逻辑分区逻辑分区(Logical)。 主分区：主分区：也叫引导分区，最多可能创建也叫引导分区，最多可能创建4个，当创建四个主分区时候，就无法个，当创建四个主分区时候，就

12、无法再创建扩展分区了，当然也就没有逻辑分区了。主分区是独立的，对应磁盘上的再创建扩展分区了，当然也就没有逻辑分区了。主分区是独立的，对应磁盘上的第一个分区，第一个分区，“一般一般”就是就是C盘。在盘。在Windows系统把所有的主分区和逻辑分区都系统把所有的主分区和逻辑分区都叫做叫做“盘盘”或者或者“驱动器驱动器”，并且把所有的可存储介质都显示为操作系统的，并且把所有的可存储介质都显示为操作系统的“盘盘”。扩展分区：扩展分区：除了主分区外，剩余的磁盘空间就是扩展分区了，扩展分区实际除了主分区外，剩余的磁盘空间就是扩展分区了，扩展分区实际上是看不到的。上是看不到的。逻辑分区：逻辑分区：在扩展分区

13、上可以创建多个逻辑分区。逻辑分区相当于一块存储在扩展分区上可以创建多个逻辑分区。逻辑分区相当于一块存储介质，和操作系统还有别的逻辑分区、主分区没有什么关系，是介质，和操作系统还有别的逻辑分区、主分区没有什么关系，是“独立的独立的”。活动分区：活动分区：就是当前活动的、操作系统可以启动的分区。就是当前活动的、操作系统可以启动的分区。使用使用Fdisk给给新硬盘上建新硬盘上建立分区时都要遵循以下的顺立分区时都要遵循以下的顺序：序：建立主分区建立主分区建立扩展建立扩展分区分区建立逻辑分区建立逻辑分区激活激活主分区主分区格式化所有分区格式化所有分区由一个或几个表面镀有由一个或几个表面镀有磁性物质的金属

14、或玻璃等物磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组的磁头和相应的控制电路组成，其中盘片和磁头密封在成，其中盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。无尘的金属壳中。硬盘由很多硬盘由很多盘片盘片(platter)组成，组成，每个盘片的每个面都有一个读写每个盘片的每个面都有一个读写磁磁头头。如果有。如果有N个盘片个盘片,就有就有2N个面，个面，对应对应2N个磁头个磁头(Heads) 。每个盘片被划分成若干个同心每个盘片被划分成若干个同心圆磁道，这样每个盘片的半径均为圆磁道，这样每个盘片的半径均为固定值固定值R的同心圆在逻辑上形成了的同心圆在逻辑上形成了

15、一 个 以 电 机 主 轴 为 轴 的一 个 以 电 机 主 轴 为 轴 的 柱 面柱 面(Cylinders)，每个盘片上的每个磁，每个盘片上的每个磁道又被划分为若干个道又被划分为若干个扇区扇区(Sector)。MBR（Main Boot Record 主引导记录区主引导记录区）位于整）位于整个硬盘的个硬盘的0磁道磁道0柱面柱面1扇区，总共扇区，总共512字节，其中字节，其中64个个字节被字节被DPT（Disk Partition Table硬盘分区表硬盘分区表）占用，）占用，最后两个字节最后两个字节“55,AA”是分区的结束标志。这个整体是分区的结束标志。这个整体构成了硬盘的主引导扇区。构成了硬盘的主引导扇区。主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。其中的硬