Записки IT специалиста

Технический блог специалистов ООО»Интерфейс»

• Главная
• Настраиваем программный RAID на UEFI-системах в Windows

Настраиваем программный RAID на UEFI-системах в Windows

Программный RAID пользуется заслуженной популярностью, позволяя легко создавать отказоустойчивые дисковые конфигурации в недорогих системах, отличаясь простотой создания и управления. Но с переходом современных систем на UEFI появились некоторые особенности, касающиеся процесса загрузки, которые следует понимать и принимать во внимание. В противном случае отказоустойчивость может оказаться мнимой и при отказе одного из дисков вы просто не сможете загрузить систему.

Данная инструкция может кому-то показаться сложной, действительно, для создания программного RAID на UEFI-системах требуется довольно много подготовительных действий. Также определенное количество операций придется выполнить и при замене отказавшего диска, но это тема для отдельной статьи. В связи с этим встает вопрос выбора между программным RAID и встроенным в материнскую плату, т.н. fake-raid.

Если брать вопрос производительности, то сегодня он абсолютно неактуален, тем более что вся обработка данных так или иначе осуществляется силами CPU. Основным аргументов в пользу встроенного RAID служит простота его использования, но за это приходится платить совместимостью. Собранные таким образом массивы будут совместимы только со своим семейством контроллеров. К счастью, сейчас уже нет того зоопарка, который был еще лет 10 назад, но все равно, собранный на базе платформы Intel массив вы не запустите на AMD-системе.

Также вы можете столкнуться с тем, что несмотря на то, что массив собрался, система не может загрузиться, так как не имеет в своем составе драйверов для новой версии контроллера, это может быть актуально для старых ОС на новых аппаратных платформах. Кроме того, все операции по замене дисков, расширению и ресинхронизации массива вам придется делать в оффлайн режиме, загрузить систему с массива в состоянии обслуживания вы не сможете.

Программные массивы лишены этих недостатков, все что им требуется — это поддержка со стороны ОС. Операции обслуживания также можно выполнять без прерывания работы системы, естественно принимая во внимание тот факт, что производительность дисковой системы в это время будет снижена. Но есть и обратная сторона медали, динамические диски Windows имеют ряд неприятных особенностей, например, ограниченные возможности по управлению дисковым пространством и обслуживанию. Штатные инструменты имеют только базовые функции, а из коммерческого софта работу с данным типом дисков обычно поддерживают только дорогие корпоративные версии.

Также есть другая особенность, вытекающая из архитектуры программных RAID массивов, если некритически отказал тот жесткий диск, с которого осуществляется загрузка, то система не будет автоматически загружена со второго, исправного HDD, вы получите ошибку (или BSOD) и вам потребуется вручную изменить порядок загрузки для восстановления работы системы.

Но несмотря на определенные недостатки и ограничения, программный RAID на основе динамических дисков пока остается единственной возможностью обеспечить отказоустойчивость системы, не прибегая к аппаратным средствам.

Конфигурация разделов Windows-систем с UEFI

Прежде всего рассмотрим стандартную конфигурацию разделов, автоматически создаваемую Windows с UEFI, приведенный ниже пример соответствует последним версиям Windows 10 и Windows Server 2016/2019, у более ранних версий Windows разметка может несущественно отличаться.

Windows RE — NTFS раздел со средой восстановления, в последних версиях Windows имеет размер в 500 МБ, при создании ему присваиваются специальные атрибуты, препятствующие назначению буквы диска и удалению раздела через консоль управления дисками. В тоже время данный раздел не является необходимым для работы системы, среда восстановления может находиться на системном диске и даже может отсутствовать. Вынос среды восстановления на отдельный раздел преследует две цели: возможность работы на зашифрованных системах и защита от некорректных действий пользователя.

EFI — раздел специального типа с файловой системой FAT32, который содержит загрузчик, вызываемый микропрограммой UEFI. Данный раздел должен находиться в основной таблице разделов и не может быть расположен на динамическом диске. В Windows он ошибочно называется зашифрованным, имеет критическое значение для нормальной работы системы. В современных Windows-системах имеет размер в 100 МБ.

MSR (Microsoft System Reserved) — служебный раздел с файловой системой NTFS, является обязательным для GPT-разметки, которая не позволяет использовать скрытые сектора диска, используется для служебных операций встроенного и стороннего ПО, например, при преобразовании диска в динамический. Является скрытым и не отображается в оснастке управление дисками. Его размер в современных системах — 16 МБ.

Windows — самый обычный раздел с системой, фактически под ним следует понимать любую пользовательскую разметку. Никаких особенностей он в себе не таит.

Производители ПК могут добавлять дополнительные разделы, например, с резервным образом системы для отката к заводским настройкам или собственными инструментами восстановления, чаще всего они имеют специальные GPT-атрибуты, как и у раздела Windows RE.

Подготовка к созданию программного RAID

Будем считать, что вы уже установили операционную систему на один из дисков, в нашем примере будет использоваться Windows Server 2019 установленный на виртуальной машине. Если мы откроем оснастку Управление дисками, то увидим примерно следующую картину:

Первым идет раздел Windows RE, размером в 499 МБ, а за ним раздел EFI, который ошибочно именуется шифрованным. Но как мы говорили выше, данная оснастка не дает полного представления о структуре разметки, поэтому запустим утилиту командной строки diskpart и получим список разделов:

Первая команда запускает утилиту, вторая выбирает первый диск (диск 0) и третья выводит список разделов.

Здесь присутствуют все существующие на диске разделы, включая MSR, размером в 16 МБ. Теперь нам нужно воспроизвести аналогичную разметку на втором жестком диске. Будем считать, что вы еще не вышли из утилиты diskpart, поэтому выберем второй жесткий диск (диск 1) и очистим его:

Внимание! Данная команда полностью удалит все данные с указанного диска. Убедитесь, что вы выбрали нужный диск и что он не содержит никаких данных!

Преобразуем диск в GPT:

При преобразовании на диске будет автоматически создан MSR раздел, нам он пока не нужен, поэтому удалим его командой:

После чего убедимся, что диск не содержит разделов.

Теперь можно создавать разметку. Разделы должны идти в том же порядке и с тем же типом, что и на первом диске. Поэтому первым создадим раздел восстановления, он не является обязательным и не влияет на работу системы. В принципе его можно даже не форматировать, но во избежание каких-либо недоразумений в дальнейшем мы рекомендуем создать раздел с теми же атрибутами, что и оригинальный раздел восстановления.

На всякий случай явно выберем диск и создадим на нем раздел размером в 499 МБ, который отформатируем в NTFS:

Затем зададим ему нужные GPT-атрибуты:

Идентификатор de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6ac задает тип раздела как Windows RE, а атрибут 0x8000000000000001 препятствует назначению буквы диска и помечает раздел как обязательный для работы системы, во избежание его удаления из оснастки управления дисками.

Следующим шагом создадим раздел EFI:

Если все сделано правильно, то вы должны получить следующую схему разметки, которая будет полностью повторять (за исключением системного раздела) разметку первого диска.

После чего систему обязательно следует перезагрузить.

Создание программного RAID

Прежде всего преобразуем диски в динамические, это можно сделать в оснастке Управление дисками:

или утилитой diskpart:

Затем добавим зеркало к системному диску через графический интерфейс

или с помощью diskpart:

После чего следует обязательно дождаться ресинхронизации данных, в зависимости от скорости и объема дисков это может занять некоторое время.

Теперь при загрузке появится меню с выбором раздела, загрузиться можно с обоих, но не будем забывать, что загрузчик по-прежнему присутствует только на первом диске и при смене порядка загрузки в BIOS загрузиться со второго диска не удастся.

Настройка загрузчика EFI и его копирование на второй раздел

Снова запустим утилиту diskpart и присвоим буквы EFI разделам на дисках, но перед этим уточним расположение нужного нам раздела:

Как видим интересующий нас раздел имеет номер 2, выберем его и присвоим букву:

Повторим аналогичные манипуляции со вторым диском:

Выйдем из утилиты diskpart (команда exit) и перейдем в EFI раздел первого диска:

Для просмотра текущих точек загрузки выполните:

Вывод команды покажет нам единственную запись диспетчера загрузки (на текущем EFI-разделе) и две записи загрузчика Windows, на каждом из зеркальных томов. Нам потребуется создать второй экземпляр диспетчера загрузки:

Из вывода данной команды нам потребуется идентификатор, скопируем его для использования в следующей команде.

В фигурных скобках должен быть указан идентификатор, полученный на предыдущем шаге.

После чего экспортируем BCD-хранилище загрузчика:

И скопируем содержимое EFI-раздела на второй диск:

Ошибка при копировании активного экземпляра BCD-хранилища — это нормально, собственно поэтому мы и сделали его экспорт, вместо того, чтобы просто скопировать. Затем переименуем копию хранилища на втором диске:

и удалим ее с первого:

Осталось удалить буквы дисков EFI-разделов, для этого снова запустим diskpart:

Теперь можно перезагрузить систему и в загрузочном меню BIOS выбрать Windows Boot Manager 2, затем Windows Server — вторичный плекс — это обеспечит использование EFI-загрузчика и системного раздела второго диска. Если вы все сделали правильно — загрузка будет удачной. Таким образом у нас будет полноценное зеркало системного раздела на динамических дисках в UEFI-системе.

Помогла статья? Поддержи автора и новые статьи будут выходить чаще:

Или подпишись на наш Телеграм-канал:

Intel® Rapid Storage Technology Enterprise (Intel® RSTe) Software RAID Driver for the Intel® Server Board M10JNP2SB

Available Downloads

Intel_VROC_win_6.2.0.1239_pv.zip

Windows 10, 32-bit*
Windows 10, 64-bit*
Windows Server 2019*
Windows Server 2016*

Other Versions

Detailed Description

Purpose
Installs Intel® Virtual RAID on CPU (Intel® VROC SATA) Windows* drivers for Intel® Server Board M10JNP2SB.

Intel® VROC SATA, formerly known as the Intel® Rapid Storage Technology enterprise (Intgel® RSTe) provides enterprise RAID solution for SATA devices connected to SATA/sSATA on the Intel® Platform Control Hub (PCH) configured for RAID mode.

Package information
Driver Version = 6.2.0.1239
Note: The Operating System (OS) must be supported by both the driver package and the Intel Server board or system:
Supported Windows OS for Intel® Server Board M10JNP2SB

What’s new
See the release notes for what’s new or fixed, known issues and installation instructions.

Download Documentation

This download is valid for the product(s) listed below.

Intel Software License Agreement

The terms of the software license agreement included with any software you download will control your use of the software.

INTEL SOFTWARE LICENSE AGREEMENT

IMPORTANT — READ BEFORE COPYING, INSTALLING OR USING.

Do not use or load this software and any associated materials (collectively,

the «Software») until you have carefully read the following terms and

conditions. By loading or using the Software, you agree to the terms of this

Agreement. If you do not wish to so agree, do not install or use the Software.

LICENSES: Please Note:

— If you are a network administrator, the «Site License» below shall apply to you.

— If you are an end user, the «Single User License» shall apply to you.

— If you are an original equipment manufacturer (OEM), the «OEM License» shall apply to you.

— The Software may contain the software and other property of third party suppliers,

some of which may be identified in, and licensed in accordance with, an attached

“third party license directory” or other similarly named text or file. In particular,

without limitation, this license does not apply to the open source components distributed

with the Software. The corresponding open source licenses are attached to the open source

components and are the only licenses that apply to the open source components.

SITE LICENSE. You may copy the Software onto your organization’s computers

for your organization’s use, and you may make a reasonable number of

back-up copies of the Software, subject to these conditions:

1. This Software is licensed for use only in conjunction with Intel

component products. Use of the Software in conjunction with non-Intel

component products is not licensed hereunder.

2. You may not copy, modify, rent, sell, distribute or transfer any part

of the Software except as provided in this Agreement, and you agree to

prevent unauthorized copying of the Software.

3. You may not reverse engineer, decompile, or disassemble the Software.

4. You may not sublicense or permit simultaneous use of the Software by

more than one user.

5. The Software may include portions offered on terms in addition to those

set out here, as set out in a license accompanying those portions.

SINGLE USER LICENSE. You may copy the Software onto a single computer for

your personal, noncommercial use, and you may make one back-up copy of the

Software, subject to these conditions:

1. This Software is licensed for use only in conjunction with Intel

component products. Use of the Software in conjunction with non-Intel

component products is not licensed hereunder.

2. You may not copy, modify, rent, sell, distribute or transfer any part

of the Software except as provided in this Agreement, and you agree to

prevent unauthorized copying of the Software.

3. You may not reverse engineer, decompile, or disassemble the Software.

4. You may not sublicense or permit simultaneous use of the Software by

more than one user.

5. The Software may include portions offered on terms in addition to those

set out here, as set out in a license accompanying those portions.

OEM LICENSE: You may reproduce and distribute the Software only as an

integral part of or incorporated in Your product or as a standalone

Software maintenance update for existing end users of Your products,

excluding any other standalone products, subject to these conditions:

1. This Software is licensed for use only in conjunction with Intel

component products. Use of the Software in conjunction with non-Intel

component products is not licensed hereunder.

2. You may not copy, modify, rent, sell, distribute or transfer any part

of the Software except as provided in this Agreement, and you agree to

prevent unauthorized copying of the Software.

3. You may not reverse engineer, decompile, or disassemble the Software.

4. You may only distribute the Software to your customers pursuant to a

written license agreement. Such license agreement may be a «break-the-

seal» license agreement. At a minimum such license shall safeguard

Intel’s ownership rights to the Software.

5. The Software may include portions offered on terms in addition to those

set out here, as set out in a license accompanying those portions.

NO OTHER RIGHTS. No rights or licenses are granted by Intel to You, expressly

or by implication, with respect to any proprietary information or patent,

copyright, mask work, trademark, trade secret, or other intellectual property

right owned or controlled by Intel, except as expressly provided in this

OWNERSHIP OF SOFTWARE AND COPYRIGHTS. Title to all copies of the Software

remains with Intel or its suppliers. The Software is copyrighted and

protected by the laws of the United States and other countries, and

international treaty provisions. You may not remove any copyright notices

from the Software. Intel may make changes to the Software, or to items

referenced therein, at any time without notice, but is not obligated to

support or update the Software. Except as otherwise expressly provided, Intel

grants no express or implied right under Intel patents, copyrights,

trademarks, or other intellectual property rights. You may transfer the

Software only if the recipient agrees to be fully bound by these terms and if

you retain no copies of the Software.

LIMITED MEDIA WARRANTY. If the Software has been delivered by Intel on

physical media, Intel warrants the media to be free from material physical

defects for a period of ninety days after delivery by Intel. If such a defect

is found, return the media to Intel for replacement or alternate delivery of

the Software as Intel may select.

EXCLUSION OF OTHER WARRANTIES. EXCEPT AS PROVIDED ABOVE, THE SOFTWARE IS

PROVIDED «AS IS» WITHOUT ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTY OF ANY KIND

INCLUDING WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, NONINFRINGEMENT, OR FITNESS FOR A

PARTICULAR PURPOSE. Intel does not warrant or assume responsibility for the

accuracy or completeness of any information, text, graphics, links or other

items contained within the Software.

LIMITATION OF LIABILITY. IN NO EVENT SHALL INTEL OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE

FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER (INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, LOST PROFITS,

BUSINESS INTERRUPTION, OR LOST INFORMATION) ARISING OUT OF THE USE OF OR

INABILITY TO USE THE SOFTWARE, EVEN IF INTEL HAS BEEN ADVISED OF THE

POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES. SOME JURISDICTIONS PROHIBIT EXCLUSION OR

LIMITATION OF LIABILITY FOR IMPLIED WARRANTIES OR CONSEQUENTIAL OR INCIDENTAL

DAMAGES, SO THE ABOVE LIMITATION MAY NOT APPLY TO YOU. YOU MAY ALSO HAVE

OTHER LEGAL RIGHTS THAT VARY FROM JURISDICTION TO JURISDICTION.

TERMINATION OF THIS AGREEMENT. Intel may terminate this Agreement at any time

if you violate its terms. Upon termination, you will immediately destroy the

Software or return all copies of the Software to Intel.

APPLICABLE LAWS. Claims arising under this Agreement shall be governed by the

laws of California, excluding its principles of conflict of laws and the

United Nations Convention on Contracts for the Sale of Goods. You may not

export the Software in violation of applicable export laws and regulations.

Intel is not obligated under any other agreements unless they are in writing

and signed by an authorized representative of Intel.

GOVERNMENT RESTRICTED RIGHTS. The Software is provided with «RESTRICTED

RIGHTS.» Use, duplication, or disclosure by the Government is subject to

restrictions as set forth in FAR52.227-14 and DFAR252.227-7013 et seq. or its

successor. Use of the Software by the Government constitutes acknowledgment

of Intel’s proprietary rights therein. Contractor or Manufacturer is Intel

2200 Mission College Blvd., Santa Clara, CA 95052.

Your file download has started. If your download did not start, please click here to initiate again.