Windows Server操作系统教程 课件 项目3 磁盘的配置与管理

WindowsServer2019版WindowsServer操作系统教程项目3磁盘的配置与管理目录PART01学习目标PART02项目描述PART03知识准备PART04项目实施PART05项目小结PART06项目拓展学习目标01学习目标1.了解磁盘的类型和存储原理；2.理解磁盘分区的基本概念和必要性；3.掌握WindowsServer中的磁盘管理工具和基本操作；3.掌握动态磁盘和基本磁盘的区别和适用场景；4.熟悉磁盘的性能优化与故障排除。知识目标12345学习目标技能目标5.能够使用工具进行磁盘性能的监控和分析。3.能够配置和管理RAID1.能够使用WindowsServer的磁盘管理工具进行磁盘的初始化和分区2.能够进行基本磁盘和动态磁盘的转换0103024.能够备份和还原磁盘分区0405学习目标3.具备自主学习新知识的能力，能够不断更新自己的知识储备以适应不断变化的IT技术环境。2.培养团队合作精神，提升沟通和协作能力；素养目标1.具备解决磁盘配置与管理问题的能力；2.培养良好的信息安全意识，提升自我保护意识；项目描述02随着KIARUI科技有限公司业务的快速发展，公司数据量也呈现出快速增长的趋势。为了更好地满足业务需求并确保数据安全，公司决定对现有的磁盘配置进行优化管理。为此，公司的网络管理员对服务器和存储设备进行全面检查和分析，准备实施一套高效、安全的磁盘配置方案，以满足其业务需求并确保数据的安全性。企业网络需求分析知识准备03磁盘类型和存储原理存储介质的种类和特点磁盘存储介质是记录数据的载体，根据材质的不同可以分为磁性介质和非磁性介质两种。磁性介质包括机械硬盘和固态硬盘中的闪存芯片等；非磁性介质包括光盘、U盘等。各种存储介质都有自己的特点和优缺点，因此在选择时需要根据实际需求进行选择。磁盘类型和存储原理机械硬盘（HDD）的工作原理和优缺点机械硬盘是一种传统的硬盘类型，它由一个或多个旋转的盘片组成，每个盘片表面都涂覆了一层磁性材料。当盘片旋转时，磁头会悬浮在盘片表面上方，并通过电流来改变磁性材料的磁极方向，从而记录下数据。读取数据时，磁头会感应到磁性材料的磁极方向，并将其转换成电信号，最终还原成原始数据。机械硬盘的优点是容量大、价格便宜、可靠性较高、寿命长等。但是，机械硬盘的缺点也很明显，如速度慢、易损坏、怕震动等。磁盘类型和存储原理固态硬盘的优点是速度快、不怕震动、体积小、重量轻等。由于没有机械部件，因此固态硬盘的读写速度要比机械硬盘快很多，同时也不会出现机械故障等问题。但是，固态硬盘的缺点也很明显，如容量小、价格高、寿命相对较短等。固态硬盘是一种新兴的硬盘类型，它采用半导体存储技术，因此也被称为电子硬盘。固态硬盘内部由多个闪存芯片和其他电子元件组成，每个闪存芯片都可以存储数据，并通过电子接口与主控芯片通信。固态硬盘（SSD）的工作原理和优缺点磁盘分区提高数据安全性：将重要的数据分别存储在不同的逻辑磁盘上，可以降低因单个磁盘损坏而丢失数据的风险。提高磁盘管理效率：通过将一个物理磁盘划分为多个逻辑磁盘，可以更好地组织和管理磁盘上的文件和数据，提高磁盘的管理效率。方便备份和还原：通过分区备份和还原操作，可以更快、更方便地备份和还原整个磁盘或某个逻辑磁盘的数据。磁盘分区GPT分区表：GUIDPartitionTable（GPT）是新的分区方式，它支持将磁盘划分为无限个分区，并且支持超过2TB的磁盘分区。GPT分区表的优点包括支持大容量磁盘、支持多个分区的创建和管理等。MBR分区表：MasterBootRecord（MBR）是传统的分区方式，它只支持将一个磁盘划分为四个主分区，其中一个主分区可以扩展为逻辑分区。但是，MBR不支持超过2TB的磁盘分区，因此逐渐被GPT所取代。磁盘分区选择要分区的物理磁盘。选择分区表类型（MBR或GPT）。根据需要创建主分区或逻辑分区。根据需要安装操作系统或应用程序。对每个分区进行格式化操作。磁盘分区的基本步骤磁盘分区在进行分区操作前，务必备份重要数据，以防意外数据丢失。Step01在进行分区操作时，要选择正确的分区表类型，以免造成后续使用上的不便。Step02

在进行分区操作时，要根据实际需求合理规划分区数量和大小，以充分利用磁盘资源并提高系统性能。Step03磁盘管理工具磁盘管理器是WindowsServer内置的一个图形化界面管理工具。通过磁盘管理器，可以进行磁盘的管理和配置、查看磁盘的详细信息、创建新的分区、格式化磁盘等操作。磁盘管理器打开“计算机管理”控制台，在左侧窗格中选择“存储”选项。在右侧窗格中选择“磁盘管理”选项，即可打开磁盘管理器。在磁盘管理器中，可以看到当前系统中所有物理磁盘的详细信息，包括磁盘的容量、可用空间、已用空间等。通过右键菜单可以对磁盘进行分区、格式化、备份和还原等操作。使用磁盘管理器进行磁盘管理的步骤磁盘管理工具PowerShell是WindowsServer内置的一个强大的命令行工具，它可以用于自动化管理和配置系统任务。通过PowerShell，我们可以执行各种磁盘管理任务，如创建分区、格式化磁盘、备份和还原数据等。PowerShell命令行工具打开PowerShell控制台，输入“diskpart”命令进入命令行磁盘管理状态。在命令行磁盘管理状态下可以执行各种磁盘管理任务，如创建分区、格式化磁盘等。通过PowerShell命令行工具，还可以执行其他高级任务，如设置磁盘属性、查看磁盘详细信息等。使用PowerShell进行磁盘管理的步骤基本磁盘和动态磁盘基本磁盘（BasicDisk）是WindowsServer默认的磁盘类型，也是最为常见的一种磁盘类型。基本磁盘只能创建四个主分区，并且只能有一个扩展分区。此外，基本磁盘只能包含255个逻辑驱动器。因此，基本磁盘的局限性较大，无法满足一些高级需求。（1）主分区：主分区（PrimaryPartition）是基本磁盘上必须存在的分区，它是构成逻辑C磁盘的重要组成部分。主分区包含主引导程序，主要用于检测硬盘分区的正确性，确定活动分区，并将引导权移交给活动分区的操作系统。主分区最多可以有四个，最少必须有一个。每个主分区都被赋予一个盘符，如C、D、E等。（2）扩展分区：扩展分区（ExtendedPartition）相当于一个独立的小磁盘，它有独立的分区表。扩展分区不能独立存在，也就是说它不能直接存放数据，必须在扩展分区上建立逻辑分区才能存放数据。（3）逻辑分区：逻辑分区（LogicalPartition）建立在扩展分区之上，它存放的是任意普通数据。一个扩展分区可以包含多个逻辑分区，根据需要可以动态地创建、删除和调整大小。逻辑分区与主分区一样，都被赋予一个盘符，但它们的盘符只在扩展分区范围内有效，例如E、F、G等。基本磁盘和动态磁盘动态磁盘动态磁盘（DynamicDisk）是一种高级的磁盘类型，它可以将多个基本磁盘组合成一个单一的卷，称为动态卷。动态磁盘突破了基本磁盘的一些限制，例如分区数量的限制和扩展分区的限制等。此外，动态磁盘还可以提供一些高级功能，如数据备份和还原、镜像卷等。因此，动态磁盘适用于需要高级存储管理功能和高可靠性的场景。在动态磁盘上，分区称为动态卷，它是Windows操作系统中的一个逻辑单元，是由一个或多个物理磁盘上的分区组成，通常用来组织和管理磁盘上的数据。卷主要分为简单卷、带区卷、跨区卷、镜像卷和RAID-5卷。基本磁盘和动态磁盘（1）简单卷：简单卷是动态磁盘上的一部分，它可以像基本磁盘中的主分区一样工作，即当且只有一个动态磁盘时，简单卷是您可以创建的唯一卷。（2）跨区卷：跨区卷是由多个物理磁盘空间组成，可以动态扩展空间，至少需要两块磁盘组成，最多扩展到32个动态磁盘。（3）带区卷：带区卷是在两个或多个物理磁盘构成，是Windows所有卷中读写速度最快的卷。（4）镜像卷：镜像卷有且仅有两个磁盘构成，磁盘容量大小必须相同，镜像卷宗空间大小是一块磁盘的空间大小，具有备份和容错作用。（5）RAID-5卷：RAID-5卷结合了带区卷和镜像卷的特点，通过将数据分成多个部分并存储在不同的磁盘上，提供了数据冗余和容错功能。动态磁盘12345磁盘配额系统管理员为每个用户或用户组设置一个配额限制，以指定最大可使用的存储空间大小。当用户在文件系统中创建文件或目录时，系统会检查用户已使用的存储空间。如果用户已经达到或超过配额限制，系统会阻止用户继续写入数据。当用户删除文件或目录时，系统会相应地减少用户已使用的存储空间。系统管理员可以监控用户的存储使用情况，并随时调整配额限制。管理员还可以设置警告阈值，当用户接近配额限制时，系统会向用户发送警告消息。磁盘配额是一种用于限制用户在计算机系统中存储数据的技术，它允许系统管理员为每个用户或用户组设置最大可使用的存储空间。这样可以防止个别用户占用过多的存储空间，从而保证其他用户也能够正常使用系统。磁盘配额的工作原理磁盘配额（1）管理资源：磁盘配额可以帮助管理员更好地管理共享存储资源，确保每个用户都有足够的存储空间。（2）提高性能：限制用户的存储空间可以提高文件系统的性能，防止存储空间被滥用或过度碎片化。（3）数据保护：配额限制可以防止用户不小心或恶意地占用过多的存储空间，保护重要数据免受意外删除或覆盖。磁盘配额的优点项目实施04项目实施使用WindowsServer2019中的磁盘管理器进行磁盘分区，创建主分区和扩展分区，并创建逻辑分区。使用磁盘管理器进行磁盘格式化，选择适合的文件系统格式（如NTFS、FAT32等），并执行快速和完全格式化。磁盘管理规划1.基本磁盘分区3.动态磁盘管理4.RAID配置与管理2.磁盘格式化将基本磁盘转换为动态磁盘，创建和管理动态卷，并对动态卷进行备份和还原。使用磁盘管理器进行RAID配置，创建和管理不同级别的RAID。为了真实地模拟实际工作环境中的磁盘配置与管理情况，首先需要在虚拟机服务器上添加虚拟磁盘。在虚拟机服务器上添加磁盘可以显著提升存储容量和性能，允许用户扩展虚拟机的存储空间，以便安装更多应用程序、存储更多数据或优化系统运行效率。此外，通过添加额外的磁盘，可以实现数据冗余和备份，提高系统的可靠性和数据安全性。任务1在虚拟机服务器上添加磁盘任务2基本磁盘的管理将一个物理硬盘分割成多个独立的存储区域，可以更好地组织和管理数据。通过图形界面，用户可以直观地看到硬盘的使用情况，选择要分区的硬盘，指定分区大小，并为每个分区分配驱动器字母或文件系统标签。这样可以提高数据的可访问性，优化存储空间的使用，并且在某些情况下还能提高系统的性能和安全性。当基本磁盘的分区数量小于4个时，不能直接使用图形界面创建扩展分区。使用DiskPart控制台可以对基本磁盘进行主分区的创建，也可以将一个物理硬盘划分为多个逻辑部分，每个分区可以独立格式化、分配驱动器字母或卷标，并安装不同的操作系统或存储不同类型的数据。这样做有助于提高数据的组织性、安全性和可恢复性，同时便于进行磁盘维护和管理任务。在图形界面创建磁盘分区使用diskpart控制台创建分区任务3动态磁盘的管理简单卷简单卷是动态磁盘中的最基本单位，与基本磁盘中的主磁盘分区相当。简单卷可以被格式化为FAT32或NTFS文件系统，如果要扩展简单卷，则须将其格式化为NTFS。跨区卷跨区卷是在两个或更多个不同物理磁盘的未指派空间上创建一个逻辑卷，可以用来将动态磁盘内多个剩余的、容量较小的未指派空间组合成为一个容量较大的卷，以有效地利用磁盘空间。带区卷利用带区卷可以将数据分块并按一定的顺序在阵列中的所有磁盘上分布数据，与跨区卷类似。带区卷可以同时对所有磁盘进行写数据操作，从而可以相同的速率向所有磁盘写数据。在理论上，带区卷的读写速度是带区卷所跨越的所有n个硬盘中最慢的一个的n倍。镜像卷镜像卷是具有容错能力的动态卷。它通过使用卷的两个副本或镜像复制存储在卷上的数据从而提供数据冗余性。写入到镜像卷上的所有数据都写入到位于独立的物理磁盘上的两个镜像中。RAID-5卷RAID-5卷与镜像卷类似，区别是需要在3个以上的磁盘中创建RAID-5卷。RAID-5卷在存储数据时，会根据数据内容计算出奇偶校验数据，并将该检验数据一起写入RAID-5卷中。当某个磁盘出现故障时，系统可以利用该奇偶校验数据推算出故障磁盘内的数据，具有一定的容错能力。扩展卷当磁盘有未分配的空间时，可以使用扩展卷的方法对基本磁盘的分区和动态磁盘上的简单卷或跨区卷进行扩展操作，保证充分利用磁盘空间。任务4磁盘配额管理系统管理员通过磁盘配额功能为各用户分配磁盘空间，当用户使用的空间超过了配额的允许后会收到系统的警报，并且不能再使用更多的磁盘空间。磁盘配额监视个人用户的卷使用情况，每个用户对磁盘空间的利用都不会影响同一卷上的其他用户的磁盘配额。项目小结05项目小结本项目主要介绍了磁盘的配置与管理，包括磁盘类型、分区概念、WindowsServer中的磁盘管理工具和基本操作、动态磁盘与基本磁盘的区别和应用等。通过实践任务的形式介绍了如何在图形界面和diskpart控制台创建主分区、扩展分区及创建动态磁盘卷的基本操作，最后介绍了如何使用磁盘配额功能来限制用户的磁盘空间使用。通过本项目的学习，可以更好地理解和掌握磁盘的配置和管理技术。项目拓展06数据存储安全数据加