Дисковые пространства – программный RAID на борту Windows

Windows в числе своего арсенала предусматривает несколько возможностей по созданию программного RAID . Это в первую очередь старая системная функция по работе с динамическими дисками, в рамках которой можно, в частности, создавать специальные разделы из нескольких устройств информации с реализацией конфигураций RAID 0, 1 и 5. А Win8.1 и Win10 на своём борту содержат более современную технологию – дисковые пространства.

Что это за технология и как её использовать?

1. О технологии

Итак, в версиях Windows 8.1 и 10 реализована технология по типу программного RAID , называется «Дисковые пространства». Реализована в панели управления.

Предназначается для создания производительных и отказоустойчивых дисковых массивов. С помощью этой технологии можем два и более жёстких диска объединить в одно дисковое пространство, по сути, в единый пользовательский (несистемный) раздел. И хранить на этом разделе что-то не особо важное в случае конфигурации без отказоустойчивости или, наоборот, что-то важное, обеспечив этим данным двух- или трёхсторонние зеркала. Дисковые пространства могут быть сформированы из разного типа устройств информации – внутренних SATA , SAS и внешних USB-HDD .

Чем эта технология отличается от динамических дисков? Дисковые пространства:

• В большей степени эмулируют аппаратный RAID ;
• Лишены многих недостатков динамических дисков;
• При зеркалировании позволяют задействовать относительно современную наработку Microsoft — отказоустойчивую файловую систему ReFS ;
• Не предусматривают, как динамические диски, возможность зеркалирования самой Windows (очевидно, как лишней функции в свете иных возможностей восстановления работоспособности ОС) .

Дисковое пространство – это территория с нуля, при её создании жёсткие диски форматируются, их структура и содержимое теряются. Тогда как при работе с динамическими дисками мы к любому существующему разделу без потери данных можем добавить его раздел-зеркало.

Как и динамические диски, современная технология программного RAID позволяет создавать массивы из разных жёстких дисков, в том числе и по объёму. Но последняя, в отличие от первой, не оставляет незанятое массивом место на одном из носителей меньшего объёма. Чтобы это незанятое место можно было присоединить к другим разделам или создать отдельный раздел. Наоборот, при создании дисковых пространств мы не ограничены объёмом одного из жёстких. Мы можем изначально указать любой виртуальный размер, а впоследствии обеспечить его реальными ресурсами устройств информации, добавив их к массиву — так называемому пулу носителей. Реализация последнего позволяет нам действовать несколько гибче, чем при оперировании динамическими дисками.

2. Пул носителей

Пул носителей – это точка сборки жёстких дисков, создание и настройка непосредственно самого массива (вне зависимости от его функциональности) . В пул не может быть добавлен SSD или HDD , на котором установлена текущая Windows. Для старта использования дисковых пространств потребуется как минимум один пустой (или с ненужными данными) жёсткий диск. Но, безусловно, лучше, чтобы их было как минимум два, так сразу можно будет оценить выгоды работы с массивом. С создания пула, собственно, и начинается работа с этой технологией. Жмём кнопку его создания.

Увидим все подключённые к компьютеру устройства информации, которые могут быть добавлены в пул. Они пустые неотформатированные и отформатированные будут отдельно распределены по соответствующим разделам. Здесь можем снять галочки с устройств, которые мы не собираемся использовать для массива. Затем жмём «Создать пул». Напомним, диски с имеющейся информацией впоследствии потеряют её.

Далее автоматом запустится создание дискового пространства. Но мы можем нажать кнопку отмены и немного разобраться с управлением пула. После того, как мы его создали, он будет отображаться в главном окне технологии. Здесь увидим справочную информацию об общем и по факту задействованном объёме, информацию о носителях пула, сможем в будущем удалять их и добавлять новые, переименовывать для удобства восприятия. Ну и при необходимости сможем удалить сам пул.

Удаление дисков из пула не всегда будет доступно. В некоторых случаях потребуется прежде добавление нового устройства информации.

3. Создание дискового пространства

В окно создания дискового пространства попадём автоматически сразу же после создания пула, а также при ручном запуске этой операции.

Здесь можем задать пространству любое имя и выбрать букву. Из обязательных настроек:

• Выбор типа устойчивости, по сути, конфигурации RAID ;
• Выбор файловой системы, если кроме NTFS предлагается ReFS ;
• Задание размера.

Размер, как упоминалось, можно установить любой, хоть и не обеспеченный носителями в пуле, на перспективу их добавления. Но если мы не собираемся больше ничего добавлять, тогда можем:

• Оставить значение по умолчанию для простого типа (RAID 0) , это будет суммарный объём всех носителей;
• Для отказоустойчивых массивов указать размер наименьшего по объёму диска.

Размер можем разделить на 2, 3, 4 и более частей. И создать несколько пространств по типу того, как мы на обычном диске формируем разные разделы для удобства каталогизации данных.

В итоге жмём кнопку создания.

Дисковое пространство в проводнике теперь станет доступно нам как обычный раздел. В управлении дисками носители пула больше не будут видны как отдельные устройства. И будут значиться по порядковому номеру последнего из них.

4. Тип устойчивости

Тип устойчивости – это функционал массива, аналог той или иной конфигурации RAID . Технология предлагает нам 4 таких типа.

Простой тип — это может как обычный раздел на базе одного или нескольких носителей, так и аналог RAID 0, массив как минимум из двух носителей без отказоустойчивости, но с удвоенной (как минимум) скоростью чтения и записи данных. При выходе из строя одного из дисков теряется вся информация. Файловая система – только NTFS .

Двухстороннее зеркало – это аналог RAID 1, отказоустойчивый массив из как минимум двух носителей. Данные одномоментно записываются на основной диск и зеркало, и так же одномоментно считываются. Имеем удвоенную скорость чтения данных и актуальные их копии на случай выхода из строя одного из носителей. Файловая система – и NTFS , и ReFS .

Трёхстороннее зеркало – это аналог RAID 1E, массив из как минимум пяти носителей, обеспечивающий быстродействие и высокую отказоустойчивость. Защищает данные в случае выхода из строя сразу двух дисков. Файловая система – и NTFS , и ReFS .

Чётность – это аналог RAID 5, массив из как минимум трёх носителей, обеспечивающий отказоустойчивость при выходе из строя одного из них. Увеличивается скорость чтения данных, но из-за специфики конфигурации несколько снижается скорость их записи. Файловая система – только NTFS .

5. Выход из строя одного из носителей

Дисковые пространства с отказоустойчивостью при выходе из строя одного или нескольких носителей продолжат своё функционирование. Но в окне технологии в панели управления увидим предупреждение о снижении отказоустойчивости. Конкретный носитель, с которым возникли проблемы, также будет отмечен предупреждением.

С ним необходимо разобраться – либо исправить, либо удалить из пула и добавить в пул новое устройство информации.

6. Удаление дискового пространства

Если в дисковом пространстве больше нет надобности, его можно удалить.

Но чтобы носители были доступны для формирования структуры разделов и использования в отдельности, необходимо удалить и сам пул, как рассматривалось выше.

7. Переустановка Windows и подключение массива к другим компьютерам

Дисковые пространства существуют и вне среды работающей Windows, ведь информация о конфигурациях массивов хранится на самих дисках. Вот только распознать массив — по сути, виртуальный тип устройства информации — сможет только совместимое с Windows 8/8.1/10, Server 2012/2012 R2/2016 программное обеспечение. Это установочные процессы этих версий, LiveDisk на базе WinPE 8-10, ну и, конечно же, сами ОС. Если мы установим, к примеру, Win7 или перенесём весь массив на другой компьютер с этой версией, она не будет видеть такой массив, увидит только отдельные носители как таковые, что «Вне сети». И не предложит ничего более, как удалить на них разделы.

Поддерживающие же технологию версии Windows при переустановке или подключении массива к другому компьютеру обнаружат его автоматически, без нашего вмешательства. Непосредственно во время переустановки ОС мы будем видеть массив как единое устройство информации. Кстати, если переустанавливается EFI -система Windows, необходима внимательность, чтобы по ошибке не удалить или не отформатировать MSR -раздел дискового пространства, а не ОС.

На дисковое пространство даже можно установить второю Windows. Вот только делать этого не стоит. Вторая ОС установится, но не сможет запускаться. Да и ещё и затрёт загрузчик первой ОС, и его придётся восстанавливать.

Управление дисковыми пространствами в Windows 8, 8.1 и 10

Управление дисковыми пространствами в Windows 8, 8.1 и 10

Виджеты на рабочий стол

В Экселе не двигается курсор по ячейкам: в чем может быть проблема?

Не работает правая кнопка мыши в Excel: где кроется проблема?

Не работает фильтр в Excel: загвоздка, на которую мы часто не обращаем внимания

Не отображаются листы в Excel: как вернуть вкладки без танцев с бубнами

Дисковые пространства (Storage Spaces) – штатная функция Windows 8, 8.1 и 10, которая позволяет объединить несколько жестких дисков или твердотельных накопителей в единый пул хранения. Функция поддерживает диски, подключенные через любой интерфейс (ATA, SATA, SAS или USB), и позволяет объединить диски, которые отличаются по размеру.

Storage Spaces обеспечивают некоторый уровень отказоустойчивости – если один диск в пуле выйдет из строя, никакие данные не потеряются, а неисправный диск можно будет легко заменить. В определенной степени эта функция идентична RAID (избыточный массив независимых дисков) уровня 1 («зеркало») и 5 (чередование с распределенной четностью), но в отличие от RAID дисковые пространства позволяют объединить диски любого типа и размера. Однако если вы уже используете аппаратный или программный RAID-массив, то переход на дисковые пространства не имеет никакого смысла, поскольку никаких преимуществ с точки зрения защиты данных или производительности вы не получите.

Дисковые пространства можно использовать для хранения истории файлов и резервных копий образа системы, временных (в случае использования простого дискового пространства без устойчивости) или действительно важных файлов (в случае использования двухстороннего зеркала или четности). Функция работает с дисками в формате NTFS, позволяет задать особые разрешения для файлов и папок или включить шифрование содержимого (BitLocker тоже поддерживается). Windows 8/8.1/10 распознают новую файловую систему ReFS, поэтому в процессе создания дискового пространства можно выбрать и этот формат.

В отличие от традиционных дисков, Storage Spaces не нужно дефрагментировать. Использовать на них проверку диска также нет необходимости. В случае каких-либо проблем Windows немедленно об этом уведомит. Если один из физических дисков будет поврежден, просто отключите его, попробуйте восстановить и снова добавьте в пул, если с ним все в порядке.

Если объединить диски со схожими характеристиками производительности (например, два одинаковых внутренних жестких диска), то общая скорость чтения файлов заметно увеличится, тогда как скорость записи немного упадет. При объединении внутренних и внешних дисков скорость чтения и записи будет немного выше, чем у самого медленного диска в пуле хранения.

Хотя Windows 8, 8.1 и 10 позволяют смешивать диски разных размеров, рекомендуется использовать диски одного объема, дабы не тратить дисковое пространство впустую. Например, подключив один диск на 300 Гб и один на 750 Гб в двухстороннее зеркало, вы получите дисковое пространство (виртуальный диск) объемом 525 Гб. Расчет таков: (300+750)/2 – для обеспечения отказоустойчивости будет доступна только половина от общего дискового пространства при использовании двухстороннего зеркала. Остальное пространство будет использоваться для резервирования данных. Но поскольку зеркалирование подразумевает собой, что все диски в пуле хранения содержат одинаковые данные, то реально используемое пространство будет ограничено 300 Гб (наименьший физический диск в пуле просто не может хранить больше данных). Это означает, что дополнительные 450 Гб на диске 750 Гб использоваться не будут, и вы не сможете хранить более 300 гигабайт информации, если не добавите диск(и) с емкостью, которой будет достаточно для обеспечения отказоустойчивости на случай выхода из строя самого большого диска. Конечно, можно убрать мелкие диски и заменить их более вместительными позже – но только по одному за раз, чтобы избежать потери данных.

Диски Storage Spaces могут быть без проблем подключены (в любом порядке) к любому другому компьютеру с Windows 8/8.1/10, но более ранние версии Windows не поддерживают дисковые пространства – для них это нераспознанный раздел.

Наконец, важно отметить, что системный диск (на котором установлена операционная система) не может быть добавлен в дисковое пространство.

Как создать дисковое пространство

Для создания дискового пространства требуется по крайней мере два физических жестких диска (системный диск с Windows не в счет) или твердотельных накопителя (SSD). USB-флэшки или карты памяти для этой цели не годятся.

Можно использовать как форматированные, так и неформатированные диски, так как при создании пула хранения выбранные диски в любом случае будут подвергнуты форматированию. Поэтому убедитесь, что на них нет ничего важного. Смотрите, я вас предупредил!

Открываем Панель управления и переходим в Система и безопасность\Дисковые пространства.

Жмем «Создать новый пул и дисковое пространство».

В окне выбора дисков, как уже было сказано выше, вы увидите и форматированные, и неформатированные диски, если таковые подключены (кроме системного диска, конечно).

В том случае, если система не сможет обнаружить подходящих дисковых устройств, вы увидите такое сообщение:

Итак, отмечаем диски, из которых хотим образовать пул хранения и жмем кнопку «Создать пул». Опять же, имейте в виду, что все данные на выбранных дисках будут уничтожены раз и навсегда.

Далее увидим окно с возможностью выбрать имя диска, букву, файловую систему и тип устойчивости.

В разделе «Устойчивость» представлены следующие типы устойчивости:

• Простой (без устойчивости) – требует по крайней мере один диск и не обеспечивает никакой защиты данных. Несколько дисков используются как один большой диск. При выходе из строя одного диска будут потеряны все данные, которые хранятся в дисковом пространстве. Этот тип похож на RAID уровня 0 (чередование) и увеличивает скорость чтения и записи. Такое дисковое пространство годится разве что для хранения больших временных файлов.
• Двухстороннее зеркало – требует не менее двух дисков, увеличивает производительность чтения и защищает от отказа одного из дисков. Это своего рода аналог RAID уровня 1 (зеркалирование) и наиболее используемый вариант.
• Трехстороннее зеркало – аналог RAID уровня 10, увеличивающий скорость чтения данных и защищающий от одновременного отказа двух дисков. Для данного типа устойчивости требуется не менее пяти дисков.
• Четность – требует не менее трех дисков и защищает от сбоя одного из дисков. Скорость чтения в данном случае ниже, чем при использовании зеркалированных дисков. Этот тип предназначен для больших файлов, которые изменяются не часто – видео, например.

В разделе «Размер» задается максимальный размер дискового пространства. Поле «Размер (максимум)» заполняется автоматически в зависимости от выбранного типа отказоустойчивости: при выборе двухстороннего зеркала будет отображена половина от общей емкости пула (сумма дискового пространства всех подключенных дисков); при выборе трехстороннего зеркала или четности итоговым максимальным размером будет, соответственно, одна треть или две трети от общей емкости дискового пространства.

При желании в поле «Размер (максимум)» можно установить значение гораздо больше отображаемого, поскольку функция предусматривает добавление дисков при нехватке емкости. Однако уменьшение размера дискового пространства не поддерживается.

Определившись с типом устойчивости и размером пула, жмем «Создать дисковое пространство».

Этот процесс займет некоторое время.

Затем дисковое пространство появится в проводнике, как и любой жесткий диск.

Управление дисковыми пространствами

Управление дисковыми пространствами осуществляется из того же окна, в котором они создаются. Если команды управления недоступны, в первую очередь жмем кнопку «Изменить параметры» в правом верхнем углу окна. После этого все они станут активны.

В окне «Изменение дискового пространства» можно изменить название и букву диска. Размер дискового пространства можно только увеличить, обратная процедура не поддерживается. Невозможен и выбор другого типа устойчивости.

Можно также переименовать пул носителей и физические диски. Соответствующие команды находятся в главном окне дисковых пространств.

Для расширения дискового пространства можно подключить новый диск(и). Для этого жмем «Добавить диски» и выбираем дисковые устройства. Помните, что выбранные диски будут отформатированы и все данные на них будут потеряны.

Удаление дисков из дискового пространства

Чтобы удалить из дискового пространства вышедший из строя, отключенный или более ненужный диск, находим его в раскрывающемся списке «Физические диски», жмем ссылку «Удалить» напротив него и подтверждаем удаление.

Имейте в виду, что не все диски можно удалить – если какой-то из дисков не имеет команды «Удалить», значит, он важен для работы всего дискового пространства.

В некоторых случаях можно столкнуться с ошибкой «Невозможно удалить диск из пула. Диск не может быть удален, потому что не все данные могут быть перераспределены. Добавьте дополнительный диск в пул и повторите операцию». Обычно это означает, что у остальных дисков в пуле слишком мало свободного места, чтобы поддержать удаление этого диска.

Удаление дискового пространства и пула носителей

Дисковое пространство можно удалить, если оно больше не нужно, или если нужно изменить его тип устойчивости. Вместе с удалением дискового пространства удаляются и все хранящиеся на нем данные, так что не забывайте об этом.

Вот как это делается: в раскрывающемся списке «Дисковые пространства» находим то, которое собираемся удалить (если у нас их несколько) и жмем «Удалить».

Удалив все дисковые пространства, можно удалить и пул носителей. После этого все диски, включенные в пул, станут отображаться как отдельные диски.

Кстати, один пул носителей может содержать несколько дисковых пространств, если в пуле достаточно места.