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.

Как установить Windows 10

• Просмотров: 61 648
• Автор: admin
• Дата: 30-10-2017

Создание RAID-массива или Зеркалирование дисков в Windows 10

Создание RAID-массива или Зеркалирование дисков в Windows 10

Windows 10 предложит выбрать диск, который мы желаем использовать в качестве зеркала. Выделяем левой кнопкой мыши чистый Диск 1 и жмём « Добавить зеркальный том ».

Выходит предупреждение о том, что сейчас диски будут преобразованы в динамические и если на вашем ПК установлено несколько операционных систем, то после преобразования вы сможете загрузить только текущую операционную систему. Объясню.

Настраивать RAID-1 массив или «Зеркалирование дисков» лучше только в том случае, если у вас на компьютере установлена одна операционная система, имеющая один загрузчик. Если на вашем ПК установлено несколько ОС, к примеру, Windows 8.1 и Windows 10, то зеркалить диски можно в той винде, которая была установлена последней. То есть, вы установили Windows 8.1, затем Windows 10, в этом случае настраиваем RAID-1 массив в Windows 10 и после этого на компьютере будет загружаться только Виндовс 10. Если настроить RAID-1 массив в Windows 8.1, то на ПК вообще ни одна винда грузится не будет. Связана эта проблема с особенностью работы динамических дисков, о которой неплохо было бы написать отдельную статью, да всё руки не доходят.

На моём компьютере установлена только одна ОС. Жму «Да».

Начинается процесс ресинхронизации дисков при создании зеркала. Простыми словами, Windows 10 создаёт точную копию диска (C:) на втором жёстком диске (Диск 1). Из нераспределённого пространства вы можете создать раздел и без проблем пользоваться им.

Процесс ресинхронизации закончен и ОС готова к работе.

Теперь все изменения на диске (C:) будут зеркально отображаться на его копии, созданной нами на втором жёстком диске. Если вы создадите какой-либо файл на диске (C:), то он тут же создастся на зеркальном диске. Если вы измените тот или иной файл на диске (C:), то он тут же изменится на зеркале. Если HDD с установленной Windows 10 выйдет из строя, то все ваши файлы будут доступны на зеркале.

Убрать зеркало также просто, как и создать. Щёлкаем правой мышью на диске (C:) и выбираем «Удалить зеркало. » В нашем случае выбираем Диск 1.

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.