Как создать зеркальный том для мгновенного резервного копирования на жесткий диск в Windows 10

В корпоративной среде сбой жесткого диска может затронуть одновременно нескольких пользователей, которые пытаются получить доступ к своим файлам на диске, и это может стать серьезным ударом для всего потока операций, который, как предполагается, должен работать непрерывно в организации. Со временем все стареет, и то же самое касается и этого жесткого диска. Рано или поздно аппаратное обеспечение изнашивается и ваши данные теряются.

Резервное копирование данных на жесткий диск или наличие безопасного доступа к нему, если и когда дела пойдут на юг, имеет решающее значение, учитывая важность данных. В этом посте мы поговорим о зеркалировании жесткого диска – репликации данных оригинальных томов диска в режиме реального времени на отдельный вторичный том, который является чрезвычайно популярным решением для резервного копирования, и узнаем, как создать зеркальный том для жесткого диска в Windows 10.

Что такое зеркальное отображение жесткого диска

Жесткие диски более подвержены сбоям по сравнению с другими компонентами компьютера. Зеркальное отображение диска – это метод, используемый для преодоления таких сбоев жесткого диска путем автоматического создания нескольких копий данных, хранящихся на рассматриваемом диске.

Таким образом, у вас всегда есть данные, даже в случае неудачных сбоев дисков. Зеркальное отображение жесткого диска находится на уровне RAID-1 на стандартных уровнях RAID (избыточный массив независимых дисков), где точная и надежная копия данных хранится на двух или более дисках. Когда зеркалирование активно, файлы между этими дисками автоматически синхронизируются, так что у вас всегда есть точная копия ваших данных в реальном времени.

Изображение предоставлено: prepressure.com

Создайте зеркальный том в Windows 10

Чтобы приступить к созданию зеркального диска, вам, очевидно, потребуются два отдельных физических диска. Целевой зеркальный диск должен иметь такой же или больший размер, чем исходный диск, и он должен представлять нераспределенное дисковое пространство. Если он содержит какие-либо данные, вы можете щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать Удалить том – при условии, что у вас есть инструмент Управление дисками – чтобы стереть все имеющиеся данные и пометить их как нераспределенные. Когда вы будете готовы с предварительными условиями, выполните следующие шаги, чтобы создать зеркальный том:

1. Нажмите клавишу Windows + R на клавиатуре, чтобы запустить инструмент «Запуск». Введите diskmgmt.msc здесь и нажмите Enter. Это должно открыть инструмент управления дисками.

2. В окне инструмента «Управление дисками» щелкните правой кнопкой мыши пустой незанятый диск и выберите Новый зеркальный том .

3. В следующем окне выберите диск из доступных и добавьте его справа. Выберите количество места, которое вы хотите выделить для зеркального тома, и нажмите Далее.

4. Вы можете назначить букву диска по вашему выбору в следующем окне или оставить его с настройками по умолчанию. Сделав это, нажмите кнопку Далее.

5. Далее вас спросят, хотите ли вы отформатировать диск перед использованием. Выберите Отформатировать этот том со следующими настройками , выберите «Файловая система в качестве NTFS», «Размер единицы выделения» – «По умолчанию» и назначьте метку тома по вашему выбору для диска. Кроме того, установите флажок Выполнить быстрое форматирование . Нажмите Next и завершите процесс.

Если ваш диск настроен на базовый диск, вам нужно будет преобразовать его в динамический диск, прежде чем добавить его в качестве зеркального диска, в противном случае, опция для его настройки в качестве зеркального отображения будет недоступна.

Плюсы и минусы зеркалирования дисков

• Операции чтения с произвольного диска на зеркальных томах более эффективны, чем на одном томе. Восстановление после сбоя диска происходит очень быстро.
• Операции записи на диск менее эффективны, а зеркальные тома наименее эффективны с точки зрения использования пространства.

Зеркальное отображение часто путают как стратегию резервного копирования как таковую. Позвольте уточнить – это не так! Основной принцип существования зеркалирования отличается от принципа резервного копирования. В то время как резервное копирование фокусируется на полной защите данных и надежности доступности в случае любого сбоя диска, зеркалирование – это поддержание постоянной работы вашей системы с репликацией данных в режиме реального времени, которая пригодится в случае сбоя диска.

Итак, вы видите, когда и если исходный жесткий диск не выполняет операцию чтения, система автоматически выбирает данные с зеркального диска, и вам не нужно тратить свое время. Зеркалирование помогает восстанавливать данные намного быстрее, в то же время меньше влияя на производительность системы.

Программный RAID1 (зеркало) для загрузочного GPT диска в Windows 10/ Server 2016

В этой статье мы рассмотрим, как создать программное зеркало (RAID1) из двух GPT дисков в Windows Server 2016/Windows 10, установленных на UEFI системе. Мы рассмотрим полноценную конфигурацию BCD загрузчика, позволяющую обеспечить корректную загрузку Windows и защитить данные от выхода из строя любого диска.

Итак, у нас имеется простой компьютер UEFI-архитектуры без встроенного RAID контроллера с двумя идентичными дисками размерами по 50 Гб. Наша задача — установить на первый GPT диск ОС (Windows Server 2016, Windows 10 или бесплатного сервер Hyper-V), а затем собрать из двух дисков программное зеркало (RAID1 – Mirroring).

Запишите установочный образ Windows на DVD/ USB флешку, загрузите компьютер) с этого загрузочного устройства (в режиме UEFI, не Legacy) и запустите установку Windows Server 2016.

После установки, откройте консоли управления дисками (diskmgmt.msc), убедитесь, что на первом диске используется таблица разделов GPT (свойства диска -> вкладка Volumes -> Partition style –> GUID partition table), а второй диск пустой (неразмечен).

Подготовка таблицы разделов для зеркала на 2 диске

Откройте командную строку с правами администратора и выполните команду diskpart. Наберите:

Как вы видите, в системе имеется два диска:

• Disk 0 – диск с таблицей разделов GPT, на который установлена Windows
• Disk 1 – пустой неразмеченный диск

На всякий случай еще раз очистим второй диск и конвертируем его в GPT:

Введите список разделов на втором диске:

Если найдется хотя бы один раздел (в моем примере это Partition 1 – Reserved – Size 128 Mb), удалите его:

Delete partition override

Выведите список разделов на 1 диске (disk 0). Далее вам нужно создать такие же разделы на Disk 1.

Имеется 4 раздела:

• Recovery – 450 Мб, раздел восстановления со средой WinRE
• System – 99 Мб, EFI раздел (подробнее про структуру разделов на GPT дисках)
• Reserved 16 Мб, MSR раздел
• Primary – 49 Гб, основной раздел с Windows

Создаем такие же разделы на Disk 1:

Create partition primary size=450

format quick fs=ntfs label=»WinRE»

create partition efi size=99

create partition msr size=16

Преобразования дисков в динамические, создание зеркала

Теперь оба диска нужно преобразовать в динамические:

Создадим зеркало для системного диска (диск C:). Нужно выбрать раздел на первом диске и создать для него зеркало на 2 диске:

Select volume c
Add disk=1

Должно появится сообщение:

Откройте консоль управления дисками, и убедитесь, что запустилась синхронизуя раздела C на (Recynching). Дождитесь ее окончания (может занять до нескольких часов в значимости от размера раздела C: ).

При загрузке Windows теперь будет появляться меню Windows Boot Manager с предложение выбрать с какого диска загружаться. Если не выбрать диск вручную, система через 30 секунд попытается загрузиться с первого диска:

• Windows Server 2016
• Windows Server 2016 – secondary plex

Однако проблема в том, что сейчас у вас конфигурация загрузчика хранится только на 1 диске, и при его потере, вы не сможете загрузить ОС со второго без дополнительных действий. По сути вы защитили данные ( но не загрузчик Windows) только от сбоя второго диска.

Программный RAID Windows не получится использовать для создания нормального зеркала EFI раздела. Т.к. на EFI разделе хранятся файлы, необходимые для загрузки ОС, то при выходе их строя первого диска, вы не сможете загрузить компьютер со второго диска без ручного восстановления загрузчика EFI на нем в среде восстановления. Эти операции довольно сложно сделать неподготовленному администратору, а также потребует дополнительного времени (которого может не быть, если у вас за спиной стоит толпа разгневанных пользователей).

Далее мы покажем, как скопировать EFI раздел на второй диск и изменить конфигурацию загрузчика BCD, чтобы вы могли загрузить Windows как с первого, так и со второго диска.

Подготовка EFI раздела на втором диске в зеркале

Теперь нужно подготовить EFI раздел на втором диске в зеркале, чтобы компьютер мог использовать этот раздел для загрузки Windows. Назначим EFI разделу на Disk 1 букву S и отформатируем его в файловой системе FAT32:

format fs=FAT32 quick

Теперь назначим букву диска P: для EFI раздела на Disk 0:

select partition 2

Копирование конфигурации EFI и BCD на второй диск

Выведите текущую конфигурацию загрузчика BCD с помощью команды:

При создании зеркала, служба VDS автоматически добавила в конфигурацию BCD запись для второго зеркального диска (с меткой Windows Server 2016 – secondary plex).

Чтобы EFI в случае потери первого диска могут загружаться со второго диска, нужно изменить конфигурацию BCD.

Для этого нужно скопировать текущую конфигурацию Windows Boot Manager

bcdedit /copy /d «Windows Boot Manager Cloned»

Теперь скопируйте полученный ID конфигурации и используйте его в следующей команде:

Если все правильно, должна появится строка The operation completed successfully.

Выведите текущую конфигурацию Windows Boot Manager (bcdedit /enum). Обратите внимает, что у загрузчика теперь два варианта загрузки EFI с разных дисков (default и resume object).

Теперь нужно сделать копию BCD хранилища на разделе EFI первого диска и скопировать файлы на второй диск:

P:
bcdedit /export P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2
robocopy p:\ s:\ /e /r:0

Осталось переименовать BCD хранилище на втором диске:

Rename s:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2 BCD

И удалить копию на Disk 0:

Теперь при выходе из строя первого диска, вам нужно при загрузке компьютера выбрать устройство «Windows Boot Manager Cloned», а затем «Microsoft Windows Server 2016 — secondary plex».

При загрузке с отказавшим дисков, в диспетчере Disk Management вы увидите сообщение Failed Redndancy.

В этом случае вы должны заменить неисправный диск, удалить конфигурацию зеркала и пересоздать программный RAID с начала.

Создание зеркала (программного RAID 1) для Windows

Как обезопасить Windows от проблем, вызванных повреждениями жёсткого диска? Для этого существует механизм бэкапа, в частности, таковой с автоматическим созданием инкрементных или дифференциальных резервных копий для поддержания актуального состояния ОС. Но есть и альтернативное решение — зеркалирование системных разделов Виндовс, выполняемое её же штатными средствами.

Это создание программного RAID в конфигурации RAID 1 с целью сохранности информации и получения доступа к среде ОС при неполадках, вызванных проблемами с обеспечивающим её существование жёстким диском. Каковы особенности этого механизма, и как его реализовать в среде Windows – об этом всём будем в деталях говорить ниже.

1. Зеркалирование Windows: что это

Зеркалирование — это, как упоминалось, программный RAID 1, часто используемая конфигурация дискового массива, при которой данные дублируются на второй, именуемый зеркалом жёсткий диск. При возникновении неполадок с первым, основным жёстким диском с помощью зеркала сможем получить доступ к нашей ценной информации. Более того, если зеркалирование применятся к системным разделам Windows, при поломке основного диска мы не просто получим доступ к информации, хранящейся в системе, мы даже попадём внутрь неё. Не внутрь неё исходной, но внутрь точного её клона на диске-зеркале.

Реализация программного RAID 1 возможна в условиях работы технологии динамических дисков. Технология эта существует в среде Windows, начиная с версии 2000. Сама технология применима как к MBR -, так и к GPT -дискам, но вот создание программного RAID 1 усложнено необходимостью проведения дополнительных операций с командной строкой. Так что всё, что будет предложено ниже, касается только MBR -дисков. Создание программного RAID возможно только в редакциях ОС, начиная с Pro.

При переустановке системы на динамических дисках не нужно внедрять в дистрибутив специфические драйверы RAID-контроллера, как это требуется при аппаратном RAID. Равно как и не нужно ничего переустанавливать при задействовании любой из конфигураций программного RAID. Однако в условиях работы с динамическими дисками не сможем использовать более одной Windows. Установленные на других разделах ОС просто не загрузятся. Технология работает по правилу «Вход – рубль, выход — два»: в динамический тип исходные базовые диски со структурой и данными средствами Виндовс превращаются легко и просто, а вот обратное направление работает только для дисков с нераспределённой областью. Если структура и данные есть, придётся прибегать к стороннему софту.

2. Подготовительный этап

Для применения к Windows программного RAID 1 к компьютеру должен быть подключён второй жёсткий диск с вместимостью не менее суммарного объёма обоих системных разделов. В нашем случае таковые занимают, соответственно, 549 Мб и 60 Гб, а диск-зеркало имеет объём с небольшим запасом – 70 Гб. Зеркало необходимо подготовить к его дальнейшей участи – удалить на нём все разделы. Должна остаться чистая нераспределённая область.

Сведения о загрузке установленных на других разделах Windows, если таковые имеют место быть, лучше убрать и оставить возможность запуска только текущей системы. При зеркалировании меню загрузки будет перезаписано, и в нём останется запись о загрузке только одной ОС с добавлением возможности запуска её клона на зеркальном диске. Так вот важно, чтобы осталась запись о загрузке нужной Виндовс. Иначе получим BSOD .

Реализовывать зеркальную Windows будем с использованием системной утилиты diskmgmt.msc , она же консоль «Управление дисками».

3. Преобразование диска в динамический

На любом из двух дисков вызываем контекстное меню, выбираем преобразование их в динамический тип.

Галочками отмечаем их обоих. Кликаем «Ок».

Жмём «Преобразовать» и подтверждаем действие.

4. Создание зеркал системных разделов

Итак, оба диска – и основной, и зеркало – теперь динамические. Вызываем контекст-меню на маленьком техническом разделе системы (разделе загрузчика) . Выбираем «Добавить зеркало».

Кликаем диск-зеркало. Жмём «Добавить зеркальный том».

После увидим, как на зеркале образовался раздел-клон и запустился процесс синхронизации данных.

Теперь жмём контекст-меню на основном разделе Windows, на диске С. И проделываем ту же операцию, что и выше. Добавляем зеркало.

Теперь у нас настроена синхронизация данных с зеркалом. Оставшейся на диске-зеркале неразмеченной областью можем распорядиться как-угодно: оставить её как есть, создать из неё отдельный раздел, присоединить пространство к другому какому-нибудь разделу (причём на любом из дисков, ведь мы теперь работаем с их динамическим типом) .

5. Зеркальная Windows

Как только данные будут синхронизированы с зеркалом, а о завершении этого процесса узнаем по степени нагрузки на диск в диспетчере задач, можем перезагружаться и тестировать работоспособность зеркальной Виндовс. Доступ к ней, как упоминалось, появится в меню загрузчика, она будет значится с надписью «Windows такая-то версия – вторичный плекс» . Меню загрузчика, кстати, в последних двух версиях ОС можно настроить прямо на этапе запуска компьютера.

Можно установить меньшее время для автовыбора Windows.

Первой будет загружаться система на основном диске, так что можно выбрать минимальные 5 секунд для отображения вариантов загрузки.

В старых версиях Виндовс таймаут для меню загрузчика настраивается в системной утилите «Конфигурация системы».

Зеркальная Windows — это полный клон основной системы. Здесь можем делать всё то же, что и в оригинальной среде. Если что случается с основным HDD или SSD , отключаем его аппаратно, запускаем компьютер и жмём F9 на экране ошибки загрузки ОС.

Далее в меню загрузчика выбираем систему с допиской «вторичный плекс», т.е. Windows на зеркальном диске.

6. Удаление зеркал Windows

Если в зеркалировании Windows больше нет надобности, её зеркало можно удалить. Делается это там же, где и это зеркало добавлялось – в утилите diskmgmt.msc . По очереди кликаем каждый из системных разделов, в контекст-меню жмём «Удалить зеркало».

Выбираем диск-зеркало, жмём кнопку его удаления и подтверждаем.

Пространство зеркального диска превратится в нераспределённую область, и его тип из динамического преобразуется в исходный базовый.

7. Переустановка Windows в условиях зеркалирования

Переустановка Виндовс в условиях существования зеркал её разделов осуществляется так же, как обычно – можем удалить два её раздела и местом установки ОС указать неразмеченную область, а можем просто отформатировать два существующих её раздела.

В любом из этих случаев при переустановке Windows её зеркало никуда не денется, оно продолжит своё функционирование в новой системе. Программный RAID 1 переносится в новую, переустановленную среду системы. И всё бы ничего было, если бы мы зеркалировали обычные пользовательские разделы с нашими данными. Но программный RAID 1 для системных разделов, вспомним, предусматривает ещё и возможность входа внутрь Виндовс на диске-зеркале. И вот здесь столкнёмся с очередным косяком Microsoft: потеряется запись о загрузке зеркальной системы – того самого пункта меню загрузчика с допиской «вторичный плекс» . Ведь мы форматировали или удаляли маленький раздел загрузчика при установке системы. Оставлять его как есть, не форматировать – ещё опаснее. Вспомним, на динамических дисках возможна загрузка только одной Windows. Если раздел загрузчика не отформатировать, новая система в меню загрузки будет значиться второй и не сможет запуститься. Равно как и не запустится ни первая система, ни её зеркало, ведь первая уже не существует, а её зеркало – это клон несуществующей Windows.

Так что раздел загрузки Windows при её переустановке в обязательном порядке нужно либо форматировать, либо удалять. Как же тогда обеспечить вход в зеркальную Windows? Решение здесь очень простое: нужно пересоздать зеркала системных разделов – удалить их, как рассмотрено в предыдущем пункте, и назначить заново. Диск-зеркало заново синхронизуется с системными разделами, а в меню загрузчика Windows опять появится пункт зеркальной системы с допиской «вторичный плекс».