Storage Spaces in Windows 10

Storage Spaces helps protect your data from drive failures and extend storage over time as you add drives to your PC. You can use Storage Spaces to group two or more drives together in a storage pool and then use capacity from that pool to create virtual drives called storage spaces. These storage spaces typically store two copies of your data so if one of your drives fails, you still have an intact copy of your data. If you run low on capacity, just add more drives to the storage pool.

You need at least two extra drives (in addition to the drive where Windows is installed). These drives can be internal or external hard drives, or solid state drives. You can use a variety of types of drives with Storage Spaces, including USB, SATA, and SAS drives.

Add or connect the drives that you want to group together with Storage Spaces.

Go to the taskbar, type Storage Spaces in the search box, and select Storage Spaces from the list of search results.

Select Create a new pool and storage space.

Select the drives you want to add to the new storage space, and then select Create pool.

Give the drive a name and letter, and then choose a layout. Two-way mirror, Three-way mirror, and Parity can help protect the files in the storage space from drive failure.

Enter the maximum size the storage space can reach, and then select Create storage space.

Simple spaces are designed for increased performance, but don’t protect your files from drive failure. They’re best for temporary data (such as video rendering files), image editor scratch files, and intermediary compiler object files. Simple spaces require at least two drives to be useful.

Mirror spaces are designed for increased performance and protect your files from drive failure by keeping multiple copies. Two-way mirror spaces make two copies of your files and can tolerate one drive failure, while three-way mirror spaces can tolerate two drive failures. Mirror spaces are good for storing a broad range of data, from a general-purpose file share to a VHD library. When a mirror space is formatted with the Resilient File System (ReFS), Windows will automatically maintain your data integrity, which makes your files even more resilient to drive failure. Two-way mirror spaces require at least two drives, and three-way mirror spaces require at least five.

Parity spaces are designed for storage efficiency and protect your files from drive failure by keeping multiple copies. Parity spaces are best for archival data and streaming media, like music and videos. This storage layout requires at least three drives to protect you from a single drive failure and at least seven drives to protect you from two drive failures.

After you upgrade to Windows 10, we recommend that you upgrade your existing pools. With an upgraded pool, you can optimize drive usage and remove drives from pools without affecting the pool’s protection from drive failure.

Note: Upgraded pools aren’t compatible with previous versions of Windows.

When you add new drives to an existing pool, it’s a good idea to optimize drive usage. This will move some of your data to the newly added drive to make the best use of the pool’s capacity. It’ll happen by default when you add a new drive to an upgraded pool in Windows 10—you’ll see a check box for Optimize to spread existing data across all drives selected when you add the drive. However, if you cleared that check box or added drives before upgrading a pool, you’ll need to manually optimize drive usage. To do so, type Storage Spaces in the search box on the taskbar, select Storage Spaces from the list of search results, and then select Optimize drive usage.

If you created a pool in Windows 10 or upgraded an existing pool, you’ll be able to remove a drive from it. The data stored on that drive will be moved to other drives in the pool, and you’ll be free to use the drive for something else.

Go to the taskbar, type Storage Spaces in the search box, and select Storage Spaces from the list of search results.

Select Change settings > Physical drives to see all the drives in your pool.

Find the drive you want to remove and select Prepare for removal > Prepare for removal. Leave your PC plugged in until the drive is ready to be removed. This could take several hours, depending on how much data you have stored there.

(Optional) To speed up drive preparation, prevent your PC from going to sleep. Type Power and sleep in the search box on the taskbar, then select Power & sleep settings. Under When plugged in, PC goes to sleep after, select Never.

When the drive is listed as Ready to remove, select Remove > Remove drive. Now, you can disconnect the drive from your PC.

Note: If you run into problems when you try to prepare the drive for removal, it might be because you don’t have enough free space in the pool to store all the data from the drive you want to remove. Try adding a new drive to the pool that’s as large as the drive you plan to remove and then try again.

Storage Spaces в Windows 8

Функция Storage Spaces в Windows 8 это технология хранения данных, предназначена для объединения в пул хранения избыточного дискового пространства, позволяющая уменьшить риски потери данных, обеспечить удобство работы и хранения больших объёмов информации. По сути Storage Spaces (или Дисковые пространства) — это дальнейшее развитие технологии Drive Extender в Windows Home Server (от которой было принято отказаться). Дисковые пространства предполагают использование как в серверных, так и клиентских ОС Windows (Windows Server 2012 и Windows 8).

С помощью Storage Spaces внешние физические накопители в Windows 8 можно объединить в пулы (pool), а на базе пулов создавать дисковые пространства (storage spaces), которые для пользователя выглядят как самые обычные логические диски в системе.

Принцип работы технологии Storage Spaces в Windows 8 несколько похож на принципы организации RAID-массивов, однако есть и существенные отличия. В отличии от RAID массива, в котором все диски должны быть идентичными (либо общая емкость массива вычисляется по диску минимальной емкости в RAID), в пул Storage Spaces можно объединять диски различных размеров и типов подключения.

В Storage Spaces можно использовать как внешние, так и внутренние диски с интерфейсами USB, SATA, SAS, SCSI (в любых комбинациях). LUN-ы iSCSI в Storage Spaces использовать не получится (однако разместить виртуальный диска iSCSI на дисках Storage Spaces можно). Количество используемых накопителей также может быть произвольным. Пул хранения в любой момент можно расширить, подключив дополнительный диск и добавив его в пул. Кроме того, возможно использовать резервные (standby) диски, находящиеся в режиме ожидания вплоть до отказа одного из дисков в пуле.

С помощью Storage Spaces возможно обеспечить сохранность данных за счет организации различного вида зеркалирования и функции контроля четности (аналог RAID-5), подробнее о которых мы поговорим далее.

Стоит понимать, что Storage Spaces это не совсем привычный RAID, а скорее некое расширение возможностей файловой системы, предоставляющая ряд преимуществ конечному пользователя (программный RAID в Windows 8 остался таким же, как и в предыдущих версиях Windows). Во многом технология напоминает нечто из области виртуализации СХД.

Из недостатков Storage Spaces в Windows 8 стоит отметить невозможность организации загрузочных дисков на базе пулов хранения.

Пример использования Storage Spaces в Windows 8

Откройте панель управления Windows 8 и выберите элемент Storage Spaces (Дисковые пространства).

В появившемся окне будет отображен список имеющихся пулов хранения. На данный момент они отсутствуют. Чтобы создать пул хранения нажмите ссылку Create a New Pool and Storage Space.

В следующем окне появится список найденных физических накопителей, которые можно объединить в пул. Будут отображаться все диски за исключением системного (это ограничение очевидно), в том числе и пустые и содержащие данные.

В нашем случае мы имеем 2 внешних USB диска, емкостью 1 и 2 Тб соответственно. Отметим оба диска и нажмем кнопку Create Pool.

После чего система начнет создание и подготовку дисков в пуле хранения.

После создания пула хранения можно организовать на нем пространство хранения (одно или несколько). Далее будет предложено указать имя создаваемого пространства и ассоциировать с ним букву диска (чтобы избежать конфликтов с вновь подключаемыми внешними дисками выберите букву диска с конца алфавита).

В разделе Resiliency (Устойчивость), выберем тип Two-way Mirror (Двухстороннее зеркало). При такой настройке система будет хранить копию данных на каждом их накопителей и в случае выхода из строя одного из дисков, данные не будут потеряны.

Вообще говоря, существует четыре типа устойчивости создаваемого пространства, поговорим о них подробнее:

• Simple (Простой) – простой тип организации дискового пространства, в котором хранимая информация распределяется по всем жестким дискам в пуле последовательно, а общая емкость пространства равна сумме емкостей составляющих дисков. По сути является аналогом RAID 0, улучшает скорость работы с данными и файлами больших размеров, отказоустойчивости не обеспечивает.
• Two—waymirror(двухстороннее зеркало) –каждая операция записи осуществляется одновременно на два диска. Соответственно, при отказе одного из дисков, данные не будут потеряны. Для организации пространства нужны как минимум два накопителя, в пуле может быть и более двух дисков, но алгоритм дублирования данных по дискам от пользователя скрыт. Общая емкость виртуально логического диска равно половине от общей емкости дисков.
• Three—waymirror(трёхстороннее зеркало) – подразумевает одновременную запись сразу на три накопителя в пуле, защищая от потери информации при выходе из строя любых двух дисков. Для организации пространства с таким типом устойчивости необходимо как минимум пять дисков (в Windows 8 Preview достаточно было иметь три диска). Следует понимать, что это схема подразумевает максимальную надежность хранения данных, однако скорость выполнения операция чтения и (особенно) записи снижается. Общая ёмкость пространства будет равна 1/4 от общей емкости всех дисков
• Parity (четность) – данные пишутся на разные диски вместе с информацией о четности (блок контрольных сумм по алгоритму XOR), напоминая принцип работы RAID 5. При выходе из строя любого из дисков, данные можно восстановить с помощью контрольной суммы. Для подобного типа организации пространства хранения необходимо иметь как минимум 3 диска. Доступная емкость равна 2/3 от общей емкости дисков в пуле. Из за необходимости расчета контрольных сумм и записи их на диск, скорость записи в таком пуле хранения несколько снижается и не рекомендуется их использовать для больших объёмов часто изменяемых данных.

В разделе Size указывается размер создаваемого пространства. По умолчанию его размер равен половине емкости используемых дисков, однако можно указать и больший размер (технология thin provisioning). В этом случае, при достижении физического лимита на дисках, система предложит вам добавить дополнительные устройства хранения в пул. Нажмите кнопку Create Storage Space.

После этого Windows 8 приступает к форматированию дисков и созданию пространства хранения.

После создания пространства хранения в системе появится новый диск. Данный логический диск можно использовать абсолютно прозрачно, точно так же как и обычный диск, можно в том числе включить на нем шифрование данных, например с помощью BitLocker или TrueCrypt.

С помощью консоли управления Storage Pools можно познакомиться со списком файлов на дисках, изменить состав пула (или целиком удалить его) и переименовать диски.

Особенности функционирования Storage Spaces в Windows 8

В отличии от аппаратного RAID в Storage Spaces за физическими дисками в пространстве нет жесткого закрепления определенных функций, т.е. данные и контрольные суммы «размазываются» по всем доступным физическим устройствам. Если, например, в пространстве хранения, организованном в виде двухстороннего зеркала на базе двух дисков, если диск меньшего размера заполнится, дальнейшая запись данных в пространство станет невозможной, пока в пул не будет добавлен дополнительный диск.

Кстати, говоря, при добавлении нового диска, пространство хранения не перестраивается, что снижает эффективность его работы, но позволяет минимизировать нагрузку на компьютер. При замене неисправного диска новым, конфигурация пространства также не изменится, новый диск просто будет заполнен нужной информацией. Из всего этого должно быть понятно, что изменить тип пространства без потери данных не получится. Уменьшение размера пространства хранения также не предусмотрено.

Естественно, нужно понимать, что производительность Storage Spaces заметно ниже аппаратных реализаций RAID, вследствие разнотипных устройств в пулах хранения, однако обладает большей гибкостью.

Отметим, что система не выполняет проверку дисков (chkdsk в Windows 8) или дефрагментацию (дефрагментация в Windows 8) виртуальных логических дисков в пространствах хранения. В случае наличия проблем с файловой системой на физическом диске, его придется извлечь из пула и восстанавливать стандартными средствами.

При выходе из строя одного из дисков в трее появляется информационное окно: Check Storage Spaces for problems, щелкнув по которому откроется панель управления пространствами хранения, в которой будет помечены неисправные/недоступные дики.

Использование функции Storage Spaces в небольшой домашней сети позволит отказаться от выделенных устройств типа Network Attached Storage (NAS), обеспечить резервное копирование данных.

Управлять Storage Spaces можно с помощью команд PowerShell.

Отметим, что функционал Storage Spaces доступен во всех редакциях Windows 8. В Windows Server 2012 при организации Storage Spaces возможно смешивать диски с файловыми системами NTFS и ReFS (Resilient File System). Скорее всего в Windows 8 SP1 эта возможность появится и в клиентской ОС.