на больших mbr дисках можно использовать только первые отметки 2tb
Windows для жестких дисков, размером более 2 ТБ
В этой статье рассказывается о том, как Windows поддерживает жесткие диски с емкостью более 2 ТБ, а также рассказывается о том, как инициализировать и разделить диски для максимального использования пространства.
Применяется к: Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2
Исходный номер КБ: 2581408
Сводка
Чтобы операционная система полностью поддержала устройства хранения с емкостью более 2 терабайт (2 ТБ или 2 трлн bytes), устройство должно быть инициализировано с помощью схемы раздела таблицы разделов GUID (GPT). Эта схема поддерживает решение всего диапазона емкости хранилища. Если пользователь намерен запустить компьютер с одного из этих больших дисков, базовый интерфейс прошивки системы должен использовать единый extensible Интерфейс прошивки (UEFI), а не BIOS.
В этой статье описывается поддержка Майкрософт во всех Windows с Windows XP. В нем также описываются требования к полному хранению этих устройств.
Дополнительная информация
Управление современными устройствами хранения решается с помощью схемы под названием Логический адрес блокировки (LBA). Это расположение логических секторов, которые составляют средства массовой информации. LBA0 представляет первый логический сектор устройства, а последнее обозначение LBA представляет последний логический сектор устройства, по одной метки на сектор. Чтобы определить емкость устройства хранения, необходимо умножить количество логических секторов в устройстве на размер каждого логического сектора. Текущий стандарт размера — 512 bytes. Например, для достижения устройства с емкостью 2 ТБ необходимо иметь 3 906 250 000 секторов 512-byte. Однако для представления этого большого числа компьютерной системе требуется 32 бита (1 и 0 с). Поэтому для любой емкости хранилища, которая больше, чем может быть представлена с помощью 32 битов, потребуется дополнительный бит. То есть 33 бита.
Проблема в этом вычислении заключается в том, что схема раздела, используемая большинством современных компьютеров на Windows, является MBR (основная запись загрузки). Эта схема устанавливает ограничение в 32 для количества битов, доступных для представления числа логических секторов.
2-ТБ-барьер является результатом этого 32-битного ограничения. Так как максимальное число, которое может быть представлено с помощью 32 битов, составляет 4 294 967 295, это означает 2,199 ТБ емкости с помощью секторов 512-byte (примерно 2,2 ТБ). Таким образом, с помощью схемы раздела MBR не под силу решить проблему с емкостью более 2,2 ТБ.
Чтобы сделать больше битов доступными для решения, устройство хранения должно быть инициализировано с помощью GPT. Эта схема раздела позволяет использовать до 64 битов информации в логических секторах. Это означает теоретическое ограничение 9,4 ZB (9,4 zettabytes, или 9,4 миллиарда терабайт). Однако проблема, которая влияет на GPT, в том, что большинство доступных в настоящее время систем основаны на стареющей платформе BIOS. BIOS поддерживает только инициализированные диски MBR для запуска компьютера. Чтобы перезапустить устройство, инициализированное с помощью GPT, ваша система должна быть UEFI-capable. По умолчанию многие текущие системы могут поддерживать UEFI. Корпорация Майкрософт ожидает, что большинство будущих систем будут иметь эту поддержку. Клиенты должны проконсультироваться со своим системным поставщиком, чтобы определить способность их систем поддерживать UEFI и диски с емкостью хранения более 2 ТБ.
Общие требования к объему не загружаемых данных
Для обеспечения максимальной емкости устройства с емкостью более 2 ТБ для системы применяются следующие необходимые условия:
Диск необходимо инициализировать с помощью GPT.
Версия Windows должна быть одной из следующих (32-битная или 64-битная, если иное не указано, но включая все выпуски SKU):
Необходимо установить новейшие драйверы хранения от производителя контроллера хранения. Например, если в системе используется контроллер хранения Intel, задаемый режиму RAID, убедитесь, что у вас есть последние применимые драйверы с сайта поддержки Intel.
В целом необходимо обратиться к поставщику систем, чтобы определить, поддерживает ли система размер устройства более 2 ТБ.
Общие требования к объему загружаемой системы
Предположим, что необходимо выполнить следующие условия:
Для удовлетворения этих условий применяются следующие необходимые условия:
Диск необходимо инициализировать с помощью GPT.
Прошивка системы должна использовать UEFI.
Версия Windows должна быть одной из следующих (только 64-битная, но с учетом всех выпусков SKU):
Необходимо установить новейшие драйверы хранения от производителя контроллера хранения. Например, если в системе используется контроллер хранения Intel в режиме RAID, убедитесь, что у вас есть последние применимые драйверы на сайте поддержки Intel.
Windows не поддерживает запуск инициализированных томов GPT с помощью систем UEFI в 32-битных версиях Windows. Кроме того, устаревшие системы BIOS не поддерживают запуск томов с раздельным GPT. Проконсультируйтесь с поставщиком системы, чтобы определить, поддерживает ли система как UEFI, так и запуск устройств с емкостью хранения более 2 ТБ.
Матрица поддержки
В следующих таблицах приводится поддержка Корпорацией Майкрософт различных понятий, которые обсуждаются в этой статье. Эта информация содержит общую поддержку дисков с емкостью хранения более 2 ТБ.
Таблица 1. Windows для схем раздела в качестве объемов данных
Системные | MBR | Hybrid-MBR | GPT |
---|---|---|---|
Windows 7 | Поддерживается | Не поддерживается | Поддерживается |
Windows Vista | Поддерживается | Не поддерживается | Поддерживается |
Windows XP | Поддерживается | Не поддерживается | Не поддерживается |
Hybrid-MBR — это альтернативный стиль раздела, который не поддерживается какой-либо версией Windows.
Таблица 2. Windows для системной прошивки
Системные | BIOS | UEFI |
---|---|---|
Windows 7 | Поддерживается | Поддерживается |
Windows Vista | Поддерживается | Поддерживается |
Windows XP | Поддерживается | Не поддерживается |
Таблица 3. Windows для комбинаций прошивки загрузки и схем раздела для объема загрузки
Системные | BIOS + MBR | UEFI + GPT | BIOS + GPT | UEFI + MBR |
---|---|---|---|---|
Windows 7 | Поддерживается | Поддерживается; требует 64-битной версии Windows | Объем загрузки не поддерживается | Объем загрузки не поддерживается |
Windows Vista | Поддерживается | Поддерживается; требует 64-битной версии Windows | Объем загрузки не поддерживается | Объем загрузки не поддерживается |
Windows XP | Поддерживается | Не поддерживается | Объем загрузки не поддерживается | Объем загрузки не поддерживается |
Таблица 4. Windows для дисков большой емкости в качестве объемов данных, не загружающихся
Если диск инициализирован с помощью схемы раздела MBR, невозможно решить Windows 2 ТБ. Например, для одного диска с 3 ТБ, инициализированного с помощью MBR, Windows могут создавать разделы до первых 2 ТБ. Однако оставшаяся емкость не может быть устранена и, следовательно, не может использоваться.
Инициализация диска данных с помощью GPT
В следующих действиях покажите, как инициализировать новый диск с помощью схемы раздела GPT для обеспечения того, чтобы Windows максимально доступной емкости хранилища. Перед началом этих действий убедитесь, что перед этим необходимо отработать необходимые данные.
Нажмите кнопку Начните, введите дискmgmt.msc в поле Начните поиск, щелкните правой кнопкой мыши diskmgmt.msc, а затем нажмите кнопку Выполнить как администратор. Если это необходимо, введите учетные данные учетной записи пользователя, которая имеет привилегии администратора.
Когда неинициализированный диск обнаруживается Windows, открывается следующее окно, чтобы побудить вас инициализировать диск.
В диалоговом окне Initialize Disk нажмите кнопку GPT (таблица разделов GUID) и нажмите кнопку ОК.
Если вы выберете этот параметр, этот жесткий диск не будет распознан Windows более ранних версий, чем Windows XP.
Проверьте окно управления диском, чтобы убедиться, что диск инициализирован. Если это так, строка состояния для этого диска в нижней части окна должна указывать на то, что диск находится в Режиме Online.
После инициализации диска необходимо создать раздел, а затем отформализовать этот раздел с помощью файловой системы. Он должен иметь возможность хранить данные в этом разделе и назначать имя и букву диска этому разделу. Чтобы сделать это, щелкните правой кнопкой мыши неуловимый пробел на правой стороне строки состояния для этого диска, а затем нажмите кнопку New Simple Volume. Выполните действия мастера разделов, чтобы завершить этот процесс.
Преобразование диска MBR в GPT
Если вы ранее инициализировали диск с помощью схемы раздела MBR, выполните следующие действия, чтобы инициализировать диск с помощью схемы GPT. Перед началом этих действий убедитесь, что перед этим необходимо отработать необходимые данные.
Нажмите кнопку Начните, введите дискmgmt.msc в поле Начните поиск, щелкните правой кнопкой мыши diskmgmt.msc, а затем нажмите кнопку Выполнить как администратор. Если это необходимо, введите учетные данные учетной записи пользователя, которая имеет привилегии администратора.
В окне Управление диском изучите строки состояния диска в нижней части. В следующем примере у пользователя есть диск с 3 ТБ, который был ранее инициализирован с помощью схемы раздела MBR. Это устройство помечено здесь как Диск 1.
Диск 1 содержит два отдельных неуловимых раздела. Это разделение указывает на то, что можно использовать первые 2 ТБ дискового пространства. Однако оставшееся пространство не является адресируемым из-за 32-битного ограничения пространства для адресации схемы раздела MBR. Чтобы система полностью реализовала общую емкость устройства хранения, необходимо преобразовать диск для использования схемы раздела GPT.
Щелкните правой кнопкой мыши метку слева для диска, который необходимо преобразовать, и нажмите кнопку Преобразование в GPT Disk.
Теперь на дисплее должно отображаться полное количество доступного пространства в неуловимом месте.
Теперь, когда диск инициализирован для доступа к полной емкости хранилища, необходимо создать раздел, а затем отформализовать этот раздел с помощью файловой системы. Он должен иметь возможность хранить данные в этом разделе и назначать имя и букву диска этому разделу. Чтобы сделать это, щелкните правой кнопкой мыши неуловимый пробел на правой стороне строки состояния для этого диска, а затем нажмите кнопку New Simple Volume. Выполните действия мастера разделов, чтобы завершить этот процесс.
Известные проблемы или ограничения
Так как переход на одноместную емкость более 2 ТБ произошел сравнительно недавно, корпорация Майкрософт исследовала, как Windows поддерживает эти большие диски. В результате выявлено несколько проблем, применимых к всем версиям Windows ранее и включая Windows 7 с Пакет обновления 1 и Windows Server 2008 R2 с Пакет обновления 1.
До этого известно, что при обработке Windows одного диска емкостью более 2 ТБ происходит следующее неправильное поведение:
Числовая емкость, превыше 2-х переполнений ТБ. Это приводит к том, что система может решать только возможности, пре превью 2 ТБ. Например, на диске с 3 ТБ доступная емкость может быть только 1 ТБ.
Числовая емкость, пре превью 2 ТБ, усечена. Это приводит к не более чем 2 ТБ адресного пространства. Например, на диске с 3 ТБ доступная емкость может быть только 2 ТБ.
Устройство хранения обнаружено неправильно. В этом случае он не отображается ни в windows Device Manager, ни в Windows Disk Management. Многие производители контроллеров хранения предлагают обновленные драйверы, которые обеспечивают поддержку емкостей хранения более 2 ТБ. Обратитесь к производителю контроллера хранения или OEM, чтобы определить, какая загружаемая поддержка доступна для однодисковых емкостей с более чем 2 ТБ.
Данные о смысле SCSI
Когда диск сталкивается с ошибками, связанными с нечитаемыми или нечитаемыми секторами, он сообщает об этих ошибках и соответствующих данных смысле SCSI в операционную систему. Данные о смысле SCSI могут содержать сведения о LBA для секторов, которые были признаны нечитаемыми или нечитаемыми.
Для адресного пространства LBA, которое превышает 2 ТБ, диску требуются данные о смысле SCSI в формате Descriptor. Этот формат не поддерживается Windows или Windows Server 2008 R2, который извлекает данные о смысле SCSI в фиксированном формате. Поэтому полученные данные о смысле SCSI либо не содержат сведений о плохих секторах, либо содержат неверные сведения о плохих секторах. Администраторы должны учтите это ограничение, когда они будут искать сведения ОАО плохого сектора, записанные в журнале событий Windows событий.
Невозможно создать или использовать том размером в 2 ТБ (Терабайта) и более
↑ следующая новость | предыдущая новость ↓
ОС | Загрузочный диск | Диск с данными |
Microsoft Windows XP (x86) | Нет | Нет |
Microsoft Windows XP x64 | Нет | Дa |
Microsoft Windows Vista / Windows 7 x86 | Нет | Дa |
Microsoft Windows Vista / Windows 7 x64 | Нет | Дa |
Microsoft Windows 8 x86 | Нет | Дa |
Microsoft Windows 8 x64 | Да (только на платах с EFI-boot) | Дa |
Apple Mac OS 10.6 и выше | Да | Дa |
linux (актуальные версии) | Да | Дa |
В настоящее время с ограничением в 2ТБ на размер используемого NTFS-тома можно столкнуться в следующих случаях:
1.Реализация NTFS в ОС не поддерживает тома такого размера. Это относится к программному обеспечению WindowsXP, Windows Server 2003 (без SP1) и всем более ранним ОС с поддержкой NTFS.
2.На диске создана MBR(Master Boot Record). Адресация томов там сделана таким способом, что максимальное адресуемое пространство на одном томе может составить максимум 2ТБ. Остальная часть диска при этом будет видна в консоли управления, но недоступна для создания разделов. Для корректной работы с томами такого вместо MBR необходимо использовать GPT (GUID Partiton Table), для чего на диске перед созданием томов создаётся GPT-оглавление путём соотвествующих действий в консоли управления компьютером. Такой том может быть загрузочным только в 64-битных версиях Windows 8 и Windows Server 2012 при условии, что на компьютере вместо обычного BIOS используется EFI, при чем с поддержкой UEFI-boot (В Mac OS X 10.6 и выше, а также в актуальных версиях linux поддержка томов размером более 2Тб реализована полностью).
|
Создание GPT вместо MBR на примере консоли управления Windows Server 2008. |
|
Результат создания GPT-оглавления на примере консоли управления Windows Server 2008. |
Также при работе с томами ёмкостью более 2Тб по ряду причин (совместимость, быстродействие) настоятельно рекомендуется использовать 64-битные версии ОС.
Осмысление ограничения на разделы MBR 2 ТБ
Таблица разделов MBR поддерживает «размер раздела» в 4 294 967 295 секторов. Предполагая, что стандартный 512-байтовый сектор, это приводит к общему пределу в 2 199 023 255 040 байт = 2 ТБ или чуть меньше 2,2 ТБ.
. тогда как другие называют его общей емкостью тома или диска и настаивают на том, что он должен быть отформатирован как GPT, чтобы преодолеть это ограничение:
Чтобы операционная система полностью поддерживала устройства хранения данных, емкость которых превышает 2 терабайта (2 ТБ или 2 триллиона байт), устройство должно быть инициализировано с использованием схемы разбиения таблицы разделов GUID (GPT).
С учетом вышесказанного:
Является ли ограничение 2TiB ограничением раздела или общим диском / объемом? Если это первое, возможно ли увеличить полезное пространство диска, создав на нем дополнительные разделы размером менее 2 ТБ? Если нет, то почему нет?
Учитывая, что ограничение 2TiB основано на традиционных 512-байтовых секторах и что увеличение размера сектора значительно увеличивает максимальный размер раздела, почему обновление до GPT является стандартным советом для обхода ограничения, когда проблему легче решить, просто отформатировав с большим размером сектора? Есть ли причины, по которым этот подход не принят?
NB. Я потратил добрые часы на чтение информации, которая в настоящее время существует, как на SU, так и за ее пределами, что означает, что я переварил большинство лучших результатов в Google и не смог найти ответы на эти вопросы в их, вот почему я спрашиваю здесь. По этой причине я стараюсь избегать ответов, которые просто ссылаются на эти результаты, и в первую очередь ищу ответы от кого-то с хорошим пониманием того, как работает технология.
2 ответа 2
Является ли ограничение 2TiB ограничением раздела или общим диском / объемом? Если это первое, возможно ли увеличить полезное пространство диска, создав на нем дополнительные разделы размером менее 2 ТБ? Если нет, то почему нет?
Раздел определяется его смещением от начала диска плюс размер раздела. Теоретически вы можете определить раздел, который будет начинаться с сектора размером чуть менее 2 ТБ и размером 2 ТБ, что даст вам почти 4 ТБ. На практике поддержка варьируется в зависимости от ОС.
Учитывая, что ограничение 2TiB основано на традиционных 512-байтовых секторах и что увеличение размера сектора значительно увеличивает максимальный размер раздела, почему обновление до GPT является стандартным советом для обхода ограничения, когда проблему легче решить, просто отформатировав с большим размером сектора? Есть ли причины, по которым этот подход не принят?
Вы не можете просто «отформатировать» с большим размером сектора (см. Следующий раздел этого ответа). Это сильно зависит как от заводской (физической) компоновки диска, так и от прошивки диска. «Низкоуровневое форматирование» на самом деле не существовало уже более десяти лет, так как накопители стали слишком сложными для этого.
Я полагаю, что диск 4k, который фактически сообщает 4k, может использоваться для адресации большего количества данных с MBR, если мы просто рассматриваем MBR «спецификации». Но это все еще требует поддержки со стороны операционной системы. Возможно, это работает в наши дни, но часто не рекомендуется, потому что у вас все еще есть проблемы с поддержкой материнской платы (если это загрузочный диск).
GPT рекомендуется, потому что он стандартный и хорошо поддерживается. Он удаляет переменные, вероятно, странных прошивок материнской платы, которые больше не получают обновлений, аппаратного обеспечения, которое нельзя изменить, и т.д. Это также лучше почти во всех отношениях. Возможно, вы должны спросить себя: «Почему бы не использовать GPT?». Обычно все сводится к необходимости поддержки старых ОС или загрузочных дисков на старом оборудовании.
У меня всегда было впечатление, что размер сектора легко изменяется при первоначальном форматировании диска. Например, формат диска Windows имеет следующее: imgur.com/a/rL6RE. Разве это не то же самое, что сектора?
Единицы выделения файловой системы, например, в этом диалоговом окне форматирования NTFS, имеют мало общего с физическими или логическими секторами. Они используются только для хранения записей в файловой системе, и даже тогда существуют файловые системы, которые не используют фиксированный размер единицы выделения. Некоторые файловые системы определяют их в виде кратных логических секторов.
MBR или GPT? Что такое структуры накопителей и чем отличаются
Содержание
Содержание
Компьютер, жесткий диск, операционная система — для современного человека, это обыденные вещи. Но все самое интересное, заставляющее компьютер работать так, как мы
к тому привыкли, остается «за кадром». Сегодня поговорим об одной из вещей, которая позволяет существовать разделам на нашем накопителе — способе описания разделов, она же таблица разделов.
Таблица разделов — это структура, где содержится информация обо всех разделах на диске: как он называется (Label), откуда начинается, где заканчивается, какой объем имеет и т.д. Рассмотрим два различных варианта таких таблиц, а именно MBR и GPT.
MBR (Master Boot Record — главная загрузочная запись) непосредственным образом участвует в загрузке операционной системы. Но, кроме этого, она хранит и информацию, позволяющую описать разделы на компьютере. Чтобы объяснить, почему это работает так, а не иначе, и имеет определенные особенности/ограничения, придется немного углубиться в структуру MBR.
Если сигнатура не равна 55AAh, значит, MBR поврежден. В MBR процесс загрузки тесно связан с разделами диска, так как хранятся они «вместе».
Пусть процесс загрузки и не относится к теме материала, упрощенно и кратко расскажем
о нем. После выполнения определенных операций, BIOS читает первый сектор накопителя,
в котором и находится наша главная загрузочная запись. Выполняется код загрузчика, который просматривает таблицу разделов, и передает управление загрузчику операционной системы, который уже ее и загружает.
Вернемся к нашей таблице разделов. На нее выделено 64 байта, разделенных на 4 записи, по 16 байт.
Одна запись — это один раздел, из чего происходит первое ограничение MBR — максимальное число разделов на диске не может быть больше четырех. Но это утверждение правда лишь наполовину: нельзя создать больше четырех основных разделов. Но об этом чуть позже, сейчас же посмотрим на структуру самой 16-ти битной записи.
Самый первый бит в записи обозначает признак активности раздела — т.е. признак того, что операционную систему следует загружать именно из этого раздела — и может иметь значения 80h (раздел активен) и 00h (раздел не активен). Установленная операционная система должна находиться именно на активном разделе. Данное правило справедливо для стандартного загрузчика ОС семейства Windows — NTLDR, а вот для UNIX-систем это нужно не всегда.
А теперь переместимся в конец записи — к последним четырем байтам. Именно они в ответе за самое известное ограничение, связанное с использованием MBR — максимальный размер раздела.
На описание количества секторов в разделе отводится 4 байта, следовательно количество секторов ограничено величиной 232, где степень — это количество бит описания (4 байта = 32 бита). Поскольку размер сектора равен 512 бит, то максимальный размер раздела, который можно описать в таблице разделов MBR, составляет 232 x 512 = 2 ТБ. Те самые «два терабайта», набившие оскомину. Это техническое ограничение не обойти.
Расширенный раздел
Но давайте вернемся к тому, что максимальное количество разделов в таблице разделов ограничено четырьмя. Чтобы это обойти, был придумал особый тип раздела — расширенный (Extended Partition). Внимательный читатель заметил, что из 16 байт описания раздела один отведен именно под указание его типа. Для расширенного раздела там прописывается 0Fh (для современный Windows систем).
Расширенный раздел сильно отличается от остальных типов разделов. Он описывает не раздел, а некое пространство, где находятся логические диски. Наглядно это можно изобразить примерно так.
На рисунке видно, что на логическом диске находится один основной и один расширенный раздел. «Внутри» расширенного раздела создано шесть логических дисков (хотя в силу определенных причин во многих случаях будет использоваться термин «логический раздел»). Для созданных таким образом разделов есть некоторые ограничения, по сравнению
с основными. Например, они не могут быть активными.
GPT (GUID Partition Table) — таблица разделов GUID, создана для замены MBR и является частью UEFI, который в свою очередь пришел на замену BIOS. В новой версии таблицы разделов постарались убрать ограничения и недочеты MBR, которые были неявны на момент ее создания, но проявились с развитием технологий.
Как видно из расшифровки, основа GPT — GUID — Globally Unique Identifier — 128-битный статистически уникальный идентификатор. Уникальность здесь не стопроцентная, но поскольку количество вариантов равно 2 в 128 степени, то вероятность получить одинаковые GIUD (например, для разделов) крайне мала. Выглядит он как последовательность из 32 шестнадцатеричных цифр, разделенных на группы.
024DEE41-33E7-11D3-9D69-0008C781F39F — пример того, как выглядит GUID раздела с MBR.
Ниже вы можете видеть схематическое изображение структуры GPT. Кратко рассмотрим ее.
В первом физическом блоке диска, а точнее в блоке LBA0, поскольку GPT оперирует именно LBA адресами, расположен защитный (Protective) MBR. Его основное назначение — «защита» структуры диска благодаря обеспечению совместимости с устаревшим программным обеспечением, работающим с MBR, но «не знающем» о GPT.
В LBA1 находится основной заголовок GPT. В нем содержатся различные данные, например, где начинается и заканчивается область для размещения разделов, а также контрольные суммы самого заголовка и таблицы разделов, по которым происходит проверка их целостности.
Далее, начиная с блока LBA2, находится массив записей о разделах на диске. Каждая такая запись имеет размер 128 байт (размер может меняться в большую сторону), а на весь массив выделяется 16384 байта, что дает 32 LBA (для 64-битных ОС Windows). Таким образом, можно создать до 128-ми разделов.
Именно в каждой записи указывается GUID раздела, типа раздела, стартовый и конечный блоки (LBA) раздела. На последние выделяется по 8 бит данных, что теоретически позволяет создать раздел размером до 9,4 ЗБ (Зеттаба́йт, 1021). Фактически, размер раздела ограничен используемой ОС.
Достоинства и недостатки MBR и GPT
Итак, попробуем обобщить все вышесказанное в более краткой форме, указав сильные
и слабые стороны обоих решений.
Плюсы
Минусы
Плюсы
Минусы
Нет сомнений, что за GPT будущее. Его использование в современных ПК позволяет не думать о том, что в последующем можно натолкнуться на какие-либо ограничения. С другой стороны, на данный момент, обычный среднестатистический пользователь может с одинаковым успехом использовать любой из двух вариантов, и не замечать никакой разницы, если диски в его ПК не больше 2 ТБ.