動態磁盤與基本磁盤的分析與比較

石利平

（廣東女子職業技術學院，廣州　510450）

動態磁盤與基本磁盤的分析與比較

石利平

（廣東女子職業技術學院，廣州510450）

現在不少計算機中的硬盤配置類型設置為動態磁盤，而通常使用的硬盤配置類型卻多為基本磁盤。本文從基本磁盤和動態磁盤的基本概念、基本磁盤分區類型、動態磁盤卷的類型、基本磁盤與動態磁盤兩者區別以及轉換等幾個方面，給出了基本磁盤和動態磁盤的應用比較與分析，為日后的磁盤使用提供有益參考。

動態磁盤；基本磁盤；卷

0　引 言

基本磁盤和動態磁盤是Windows中的2種硬盤配置類型，都是磁盤的一種屬性。基本磁盤是大多數個人計算機的首選，該類型最易于管理。基本磁盤是以分區來劃分磁盤空間，只能將同一磁盤上的連續空間劃分為一個分區。動態磁盤常為Windows高級用戶和IT專業人員使用，主要為提高使用計算機中多個硬盤來管理數據的性能和可靠性。動態磁盤上沒有分區的概念，是以卷來劃分的，而且卷的組成是可以跨物理磁盤的。動態磁盤的一個卷可以跨越32個物理磁盤，這種功能非常適合服務器上使用。基本磁盤則可以通過Windows操作系統的磁盤管理器轉換為動態磁盤。

1　基本磁盤及分區類型

基本磁盤使用主分區、擴展分區和邏輯驅動器組織數據。在基本磁盤類型下，磁盤格式化的分區也稱為卷，磁盤的分區信息保存在硬盤的“分區表”中。磁盤的分區形式決定基本磁盤上可創建的分區數目。磁盤的分區形式分為主引導記錄（Master Boot Record，寫為MBR）分區表和GUID（Globally Unique Identifier Partition Table Format，縮寫為GPT）分區表。

MBR分區類型的磁盤，對應的硬盤分區表僅有64個字節，由于每個分區信息需要16個字節，所以MBR型分區結構的硬盤最多只能識別4個主要分區或3個主要分區及一個擴展分區。一個擴展分區理論上可以劃分為無數個邏輯分區，這也是擴展分區與主要分區的區別。基本磁盤上的分區不能與其他分區共享或拆分數據。如果磁盤容量超過2TB，就無法使用MBR方案。

GPT分區類型的磁盤，最多可創建128個主分區。GPT磁盤主分區已足夠使用，因而在GPT分區下不必再另行創建擴展分區或邏輯驅動器。GPT分區允許將主磁盤分區表和備份磁盤分區表用于冗余，支持2TB以上的大硬盤。

2　動態磁盤及其卷

動態磁盤是以＂卷＂命名各組成部分。動態磁盤和基本磁盤最本質的區別在于動態磁盤可以擴展到磁盤中包括不連續的磁盤空間，可以創建跨物理的卷，將幾個磁盤合為一個大卷。而基本磁盤只能在一個物理磁盤上創建分區。卷和分區最大差別是同一分區只能存在于一個物理磁盤上，而同一個卷可以跨越多達32個物理磁盤。卷的相關信息不存放在分區表中，而是存于卷上，可以被RAID容錯系統復制到其他動態磁盤上，如此即提高了磁盤的容錯能力。

動態硬盤分為簡單卷、跨區卷、帶區卷、鏡像卷、RAID-5卷。非服務器版本的操作系統下只能創建簡單卷、跨區卷、帶區卷這3種卷。鏡像卷和RAID-5卷專用于服務器類的操作系統下。下面則對各種類型卷展開詳細功能定義及解析。

2.1簡單卷

簡單卷是動態磁盤上最基本的動態卷類型，像基本磁盤上創建的分區一樣，簡單卷可以創建無數個，可以作為系統分區、也可以作為擴展分區來使用。在工作時則就像是物理上的一個獨立單元，如果以后某個簡單卷的容量不夠用了，還能用跨區卷來對其進行擴容，且不會丟失數據。如果機器中只有一個動態磁盤，則只可以創建簡單卷。

2.2跨區卷

跨區卷是由多個磁盤的未分配空間合并得到的一個邏輯卷，這樣用戶可以更為有效地使用多個磁盤系統上的所有空間，各未分配空間區域大小可以不同。跨區卷可以理解為將多個動態磁盤的卷相加，產生一個更大的卷。可以由不是系統卷或引導卷的簡單卷來創建跨區卷。跨區卷的創建方法是，先將一個磁盤上未分配的空間全部分配跨區卷上，然后再將下一個磁盤未分配的空間全部分配到跨區卷上，直至該卷空間分配滿，具體相當于將幾個動態卷連接起來。跨區卷的最顯著優點是可以充分利用磁盤空間，但也有著其相應不足，就是跨區卷不具備容錯能力。如果組成跨區卷中的任一硬盤發生了故障，保存在跨區卷中的數據就會丟失。

2.3帶區卷

2個或更多磁盤上的可用空間區域合并到一個邏輯卷即可創建帶區卷。系統是以64KB的數據小塊為單位交叉存儲到多個不同物理硬盤上的帶區卷中，這樣提高了磁盤讀寫性能。用于建立帶區卷的硬盤的速度最好相同，使用大小、型號和制造商相同的磁盤，這樣有利于提高帶區卷的讀寫速度，因為帶區卷的最終速度是以多個磁盤中速度最慢的作為基準。帶區卷使用RAID-0，從而可以在多個磁盤上分布數據。帶區卷是Windows中性能最佳的可用卷，但不能被擴展或鏡像，也不具備容錯能力。當帶區卷中的一個磁盤發生故障，整個卷都將無法工作，而且整個卷中的數據也會全部丟失，所以重要的數據最好不要存儲在帶區卷中。帶區卷是不可以擴展的，簡單卷和跨區卷都可以擴展。

2.4鏡像卷

鏡像卷是具有容錯能力的動態卷。設計實現原理是使用卷的2個副本或鏡像復制存儲在卷上的數據，從而提供數據冗余性。存儲到鏡像卷上的所有數據都寫入到位于獨立的物理磁盤上的2個鏡像中。這樣寫入速度沒有變，但是讀取速度會加快，而且可靠性提高。當其中一塊硬盤出現故障，用戶將對應的鏡像卷中斷，使用另一個正常的鏡像卷成為具有獨立驅動器號的卷，因此系統則可使用未受影響的磁盤繼續操作；也可使用好的硬盤替換故障硬盤，而后從其它硬盤進行數據復制，由此而達到數據恢復目的。這種鏡像卷對硬盤空間的浪費是最多的，達到了50%，即當使用2塊容量一樣的硬盤組成的鏡像卷，最終的卷容量卻僅相當于一個硬盤的容量。當創建鏡像卷時，也最好使用大小、型號和制造商都相同的磁盤。目前，鏡像卷正廣泛應用在還未使用硬件RAID的簡易服務系統中。

2.5RAID-5卷

該卷是一種容錯卷，其原理復雜，這種卷的創建至少需要3個物理磁盤，數據和奇偶校驗是間歇散布在RAID-5卷中。奇偶校驗是一種計算值，用來在硬盤驅動器出現故障后重新構造數據。可使用基于硬件或軟件的解決方案來創建RAID -5卷。一般情況下，基于硬件的RAID提供的性能比基于軟件的RAID要更顯優越，這是因為基于硬件的RAID不會帶來系統處理器上的開銷。通常，RAID-5是通過硬件配置的，并且需要一個RAID硬盤驅動器控制器。RAID-5卷最多也不能超過32個硬盤，兼備帶區卷的高性能和鏡像卷的容錯性。RAID-5卷不能包含根分區或系統分區。在正常操作中，RAID-5卷上的寫操作需要的內存是讀取操作的3倍。當RAID-5卷出現故障時，與發生故障之前相比，其讀操作至少要求3倍以上的內存。這2種情況都是由奇偶校驗計算引起的。但是，與鏡像卷相比，RAID-5卷的性價較高，而且能提供更好的讀性能。特別地，當RAID-5卷中的硬盤數量越多時，冗余數據帶區的成本將越低。還需指出的是，如果物理磁盤的某一部分出現故障，RAID-5卷即可用余下的數據和奇偶校驗重新創建磁盤上對應故障那一部分數據。

3　動態磁盤與基本磁盤的主要區別

3.1支持的系統

基本磁盤是從早期DOS系統開始就廣泛使用的一種磁盤類型，兼容性好，自MS-DOS以來的操作系統均支持基本磁盤。動態磁盤則是從Windows 2000起開始進入使用，因而只有Windows 2000及其以后的操作系統才支持動態磁盤。

3.2兩者間的互換

在Windows操作系統的磁盤管理器中，可以將基本磁盤直接轉換為動態磁盤，并且磁盤上原有數據不會受損，只是該過程在磁盤管理器中卻是不可逆的。若要使得Windows操作系統下動態磁盤轉回基本磁盤，則只有將全部數據另作拷貝，再刪除動態硬盤卷后才能真正實現。此外，也可使用第三方的磁盤工具軟件來獲得實現。

3.3磁盤容量更改

基本磁盤分區一旦創建，就無法更改分區容量大小，除非借助于特殊的磁盤工具軟件。動態磁盤卷的建立和容量改變均可以在不重新啟動的情況下進行操作，且不會丟失數據。

3.4磁盤空間管理

基本磁盤只在同一磁盤上的連續空間才可分為一個區，分區最大的容量也就是磁盤的容量。動態磁盤可由磁盤中不連續的磁盤空間組成，也可以創建跨物理的卷，即將幾個磁盤合為一個大卷。

3.5動態硬盤卷集或分區個數

在一個磁盤上可創建動態磁盤的卷個數沒有限制。一個磁盤上基本磁盤的分區數與其分區類型有關。MBR分區類型的磁盤最多只能分為4個區，GPT分區磁盤理論上則可達128個區。

3.6磁盤配置信息的存放

基本磁盤配置信息存放在磁盤引導分區中，如果使用RAID容錯功能，則保存在系統注冊表中。因此RAID磁盤移動到其他計算機上后，磁盤配置信息就會發生丟失。動態磁盤配置信息存放在磁盤上，這就使得可以由RAID容錯系統復制到其他動態磁盤上，從而可以移動到其他計算機上繼續使用。

4　將基本磁盤轉換為動態磁盤的方法

基本磁盤轉換為動態磁盤的方法主要有2種，具體展示如下：

1）使用Windows磁盤管理器。在“磁盤管理”中，右鍵單擊要轉換的基本磁盤，在打開的快捷菜單中單擊“轉換為動態磁盤…”，而后依據窗口提示說明執行操作。

Analysis and comparison of dynamic disk and basic disk

SHI Liping
（Guangdong Women’s Polytechnic College，Guangzhou 510450，China）

Now the computer＇s hard disk configuration type is often set as dynamic disk，and the commonly used hard disk configuration type is attributed to the basic disk.This paper gives the application analysis and comparison from the following aspects as the basic concepts of basic disk and dynamic disk，the basic disk partition type，the type of dynamic disk volume，as well as the difference and the conversion between the basic disk and the dynamic disk，and so on.The research provides a useful reference for disk usage in the future.

dynamic disks；basic disks；volumes

TP393.08

A

2095-2163（2016）03-0093-03

2016-05-09

石利平（1971-），女，碩士，講師，主要研究方向：計算機教育、計算機應用。