磁盘管理方法设计.ppt

1、磁盘设计和管理,主要内容,磁盘概述 基本磁盘的设计和设计和管理 动态磁盘的设计和设计和管理 磁盘配额的设计和设计和管理 磁盘性能的维护:磁盘碎片,磁盘的种类,磁盘分区,磁盘分区：在磁盘存储数据之前必须被分成一个或多个区域，这就叫磁盘分区 分区：分区是在磁盘上的自由空间上创建的，将一块物理磁盘划分成多个能够格式化的和单独使用的逻辑单元。,分区的目的和意义,硬盘初始化：便于格式化和存储数据 分割多个不同的操作系统 便于设计和管理，分类存储,基本磁盘和动态磁盘,Windows server 将存储类型分为两种： 基本磁盘：使用分区来分割磁盘 动态磁盘：使用卷来分割磁盘,基本磁盘,主分区：用来存放操作

2、系统的的引导纪录和操作系统文件，每个基本磁盘最多四个主分区 扩展分区：存放数据和应用程序，无法用来启动操作系统 逻辑分区（逻辑磁盘，逻辑驱动器）：扩展分区无法直接存储数据，必须先在扩展分区中建立逻辑磁盘才能保存数据。,图5-1 基本磁盘结构,（1） 主分区 磁盘主分区是用来启动操作系统的分区。一个硬盘最多可以有四个磁盘主分区，如果在磁盘中安装多个操作系统，可以将每个操作系统分别安装在不同的磁盘主分区内。 只有主分区才能被标记为活动分区，活动分区是用来启动操作系统的分区，一个硬盘上在同一时间只能有一个主分区被标记为活动分区。,基本磁盘可以包含主分区和扩展分区，在基本磁盘上最多可以创建四个主分区，

3、或者创建三个主分区和一个扩展分区。可以使用扩展分区中的可用空间创建多个逻辑驱动器。,（2） 扩展分区 在一块硬盘中只能有一个磁盘扩展分区，在保存数据时需要将扩展分区进一步划分为一个或多个逻辑驱动器。 可以为逻辑驱动器分配盘符，并且使用一种文件系统格式化逻辑驱动器。,（3） 系统分区 在系统分区中包含了用于启动Windows 2000 server系统的系统文件，如Ntldr、Osloader.exe、Boot.ini、N等系统文件。 （4） 引导分区 在引导分区中包含了用于设计和管理Windows 2000 server操作系统的文件，系统默认情况下，这些文件位于Winnt和 WinntSys

4、tem32 目录中。,磁盘的盘符只能是26个英文字母中的任意一个，其中A,B已经被软驱占用，磁盘可以用的盘符只有CZ中的任意一个。,2.动态磁盘,为什么要用动态磁盘 动态磁盘是在Windows 2000 中开始引入的一种磁盘设计和管理方式，利用动态磁盘可以实现很多基本磁盘不能或不容易实现的功能。 在动态磁盘上，不使用分区划分容量，而是使用卷（Volume）来描述动态磁盘上的每一个空间划分。与分区的作用相同，卷通常也要赋予一个盘符，并且也要经过格式化之后才能使用,动态磁盘的优点,卷的数目不受限制 动态增长，可以扩容 能够提高磁盘的读写性能 可使用容错磁盘确保数据的完整性,基本磁盘到动态磁盘的转换

5、,首先需要磁盘中至少有1MB的空间：存放LDM(逻辑磁盘设计和管理数据库，用来存放分区信息) 这是一个单向不可逆的过程，要慎用 动态磁盘不支持移动硬盘 多操作系统时，不要转 仅有windows 2000，xp professional， Windows 2003支持动态磁盘,5.3 动态磁盘设计和管理,简单卷 跨区卷 带区卷 镜像卷 RAID-5,简单卷,简单卷(Simple Volume)：要求必须是建立在同一硬盘上的连续空间中,跨区卷,可以将来自多个硬盘（最少2个，最多32个）中的空间置于一个跨区卷中，用户在使用的时候感觉不到是在使用多个硬盘。 但向跨区卷中写入数据必须先将同一跨区卷中的第

6、一个硬盘中的空间写满，才能再向同一个跨区卷中的下一个磁盘空间中写入数据。如果跨区卷中的任意一个磁盘发生故障，则整个卷中的数据都会丢失。 不能被镜像 每块硬盘用来组成跨区卷的空间不必相同，图5-2 为跨区卷示意图。,带区卷,可以将来自多个硬盘（最少2个，最多32个）中的相同空间组合成一个卷。向带区卷中写入数据时，数据按照64KB分成一块，这些大小为64KB的数据块被分散存放于组成带区卷的各个硬盘空间中。 该卷具有很高的文件读写效率，但不支持容错功能。若某个成员发生故障，则整个带区卷的数据会丢失。带区卷中的成员，要求其容量必须相同，并且来自不同的物理硬盘。带区卷示意图如图5-3 所示。,RAID

7、0具有的特点，使其特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。对于个人用户， RAID 0也是提高 硬盘存储性能的 绝佳选择。, 在RAID规格中，带区卷相当于RAID 0 级别,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。,带区卷的设计,镜像卷,是将同一份数据做两个相同的拷贝，并且每一份拷贝存放在不同的硬盘中。 当向其中一个卷作修改（写入或删除）时，另一个卷也完成相同的操作。 当一个硬盘出故障时，仍可从另一个硬盘中读取数据，因而有很好的容错能力。 镜像卷可读性能好，但是磁盘利用率很低（50%）。图5-4所示为镜像卷示意图。, 建立镜像卷：镜像卷是利用两部硬盘的相同空间

8、组成的。当我们把数据写入镜像卷时，系统会将该数据存放在两个硬盘中各一份。它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。 创建镜像的卷时最好使用大小.型号和制造厂家相同的磁盘,设计镜像卷,在RAID规格中，镜像卷相当于RAID 1 级别，在所有RAID级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而Mirror(镜像)的磁盘空间利用率最低，存储成本高。, 镜像卷：镜像卷虽不能提高存储性能，但由于其具有的高数据安全性，使其尤其适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。 当镜像卷中的某个硬盘出现故障时，另一个硬盘仍然可以访问，因

9、此具有容错功能。读取数据时，系统会自动将读取动作分散到两个硬盘上，读取效率提高。 利用“中断镜像卷”功能可以不损坏原来数据而把镜像卷分成两个独立的简单卷，并且使用不同盘符,镜像卷：,带奇偶校验的带区卷 : RAID-5,该卷具有容错能力 ，RAID-5卷不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID-5的磁盘上。当一块硬盘中出现故障时，可以利用其他硬盘中的数据和校验信息恢复失去的数据。 RAID-5卷的读写效率比较高。 RAID-5卷需要至少3块硬盘，最多32块，每个成员磁盘的容量相同，不包含系统卷和引导卷 磁盘利用率为（n-1）/n,其中n为磁盘数,RAID-5可

10、以为系统提供数据 安全保障，但保障程度要比镜像卷低而磁盘空间利 用率要比镜像卷高。,RAID 5具有和RAID 0相近 似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息， 写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。,RAID-5的设计,学习为所有用户和单个用户分配可使用的磁盘空间，监视用户使用的硬盘空间以及剩余的磁盘配额。,5.4 磁盘配额的设计和配置,管理,磁盘配额是用来限制用户在NTFS文件系统上的使用空间。Windows 2000 server的NTFS文件系统支持磁盘配额的功能。 磁盘配额是以文件或文件夹的所有权来计算的，也就是说在一个NTFS磁盘分区内，所有权属于某个用户的文件或文件夹所

11、占用的磁盘空间都会被计算。 同一个用户在不同的磁盘分区上的磁盘配额空间是单独计算的,1. 磁盘配额的设计原则,例如stud01用户在磁盘C: 和磁盘D: 上分别被设置了5MB的磁盘配额空间，则该用户在两个磁盘上分别拥有不同的磁盘配额。 系统默认情况下，Administrator和Administrators组中的成员使用的磁盘空间不受磁盘配额的限制。,2. 磁盘配额的值 磁盘配额的设置包括两个值: 磁盘配额限度和磁盘配额警告级别。 磁盘配额限度指定了用户可以使用的磁盘空间容量。磁盘配额警告级别设置了用户接近其配额限度的值。如果用户使用的磁盘空间超过了所设置的磁盘配额警告级别，则把磁盘配额系统记

12、录为系统事件。 例如，当用户的磁盘配额限度设置为5MB，磁盘配额警告级别设为4MB。这样用户在磁盘上存储的数据不能超过5MB，当用户在磁盘上存储的文件超过4MB时，则把磁盘配额系统记录为系统事件。,3. 磁盘配额的应用 系统默认情况下，磁盘配额对于启用磁盘配额功能以后所创建的新用户有效，磁盘配额对于已经创建的现有用户不起作用。但是可以通过在【配额】选项卡中添加新的配额项目将磁盘空间配额应用到现有的磁盘用户。 只有Administrator或Administrators组成员才能有权设计和管理磁盘配额。如果磁盘不是NTFS格式或者用户不是Administrators组的成员，则在磁盘的属性页上将

13、不显示【配额】选项卡。,图5.42 用户磁盘配额信息,选择【配额】菜单上的【新建配额项】，弹出【选择用户】对话框，如图5.43所示。在【选择用户】对话框的【查找范围】列表框中，选择要从中选择用户名的工作组或计算机的名称，然后在【名称】文本框中选择需要设置磁盘配额的用户，单击【添加】按钮，然后单击【确定】按钮，弹出【添加新配额项】对话框，如图5.44所示。,图5.43 选择用户,图5.44 添加新配额,在图5.44所示的【添加新配额项】对话框中，如果选择【不限制磁盘的使用】，则不限制用户使用磁盘空间，但跟踪磁盘空间的使用。如果选择【将磁盘空间限制为】，在文本框中键入一个数值，然后从下拉列表中选择

14、磁盘空间限制单位，然后设置一个警告等级的值，单击【确定】按钮。设置了单个用户的磁盘配额。,2. 监视磁盘配额 在图5.42所示的【本地磁盘的配额项目】对话框中，可以查看磁盘配额状态图标、分配了磁盘配额的用户名、用户的登录名、用户使用的磁盘空间、用户的磁盘配额限制、用户磁盘配额的警告级等信息。用户磁盘配额状态图标的含义如下: 绿色向上的箭头表示工作状态正常。 黄色三角中的感叹号表示达到配额警告值。 红色三角中的感叹号表示达到用户配额值。,3. 拒绝把磁盘空间给超过配额限度的用户 如果选择图5.45所示的【拒绝把磁盘空间给超过配额限度的用户】选择框时，则超过配额限度的用户将从Windows系统收到【磁盘空间不足】的信息，这样只有先从磁盘中删除或移动一些现有文件，才可以将数据写到磁盘上。 4. 设置磁盘配额无效 对于启用磁盘配额的设计和管理功能，可以通过取消已启用的配额设计和管理的设置，使磁盘配额功能失效。单击图5.45所示的【启用配额设计和管理】选择框，取消已作的选择即可。,在Windows 2000 server新增加了磁盘配额的设计和管理功能。通过限制所有用户或者是某些特定用户的磁盘使用空间，来提高系统和磁盘的利用率。在磁