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类别:电脑操作

详解Windows NT 4.0磁盘分区
(作者:王志 2000年12月19日 16:22)

  分区的概念及其作用
  分区,英文叫做Partition,这是我们在DOS时代就已经熟悉的一个词汇,在英文版MCSE教程上是这样描述分区的:"分区是硬盘的逻辑组成部分,它是一个能够被格式化和单独使用的较小单元。"实际上,对分区的一个更完善的表达应该是:在硬盘的自由空间(所谓自由空间,是指硬盘上没有使用的或者说没有被分区的部分)上创建的、将一块物理硬盘划分成多个能够被格式化和单独使用的逻辑单元的一种形式。对硬盘进行分区的目的主要有三个,一是使硬盘初始化,以便可以格式化和存储数据;二是用来分隔不同的操作系统,以保证多个操作系统在同一硬盘上正常运行;三是便于管理,可以有针对性的对数据进行分类存储,另外也可以更好的利用磁盘空间。

  Windows NT4.0下磁盘分区的分类
  在Windows NT4.0下,磁盘分区总体上可以划分为两个大类,即单独分区和特殊分区。其中单独分区包括基本分区(Primary Partition)和扩展分区(Extended Partition),而特殊分区则包括卷集(Volume Set)、磁盘条带集(Stripe Set)、磁盘镜像(Disk mirror)和带奇偶校验的条带集(Stripe Set with parity)。
  注:严格的说,磁盘镜像并非一种分区,而是NT的一种容错方式,但是由于它是将整个分区复制或者说映象到另一个物理磁盘上,因此也是以分区的形式存在的。

  Windows NT4.0下各种磁盘分区的特性
  本文主要介绍以下几种类型的分区:基本分区(Primary Partition)、扩展分区(Extended Partition)、卷集(Volume Set)、磁盘条带集(Stripe Set) 和带奇偶校验的条带集(Stripe Set with parity)。

一、基本分区(Primary Partition)
  基本分区是物理磁盘中可以被标记为激活,并且被系统用来启动计算机的磁盘分区。在Windows NT4.0下,每个物理磁盘最多可以有4个基本分区。多个基本分区共存的主要目的是分隔不同的操作系统,其次用于存放不同类型的数据。基本分区是不能够再划分子分区的,因此在基本分区中,只能分配一个盘符,没有逻辑盘的概念。
  对于Windows NT操作系统本身而言,根据其文件存储的位置,可以把分区分为系统分区(System Partition)和引导分区(Boot Partition)两种。系统分区是指NT系统启动所必须的文件存放的那个分区,在X86结构下,就是Osloader.exe,Boot.ini,Ntdect.com等文件所在的分区;而引导分区是\WINNT目录所在的那个分区。如果你把Winnt目录放在C盘,那么系统分区和引导分区就是同一个分区,但是,如果Winnt目录放在C盘以外的其他磁盘中,那么C盘就是系统分区,存放Winnt目录的那个分区就是引导分区。这两种分区的概念和命名不太容易理解,如果根据字面意义以及我们在Win9X中的习惯,似乎应该反过来称呼,但是,在NT里,我们一定要记住Boot Partition 是存放Winnt目录的那个分区,而不是系统启动时所需文件存放的那个分区。NT规定:系统分区必须是基本分区,而引导分区则可以是基本分区,也可以是扩展分区上的逻辑分区。前面提到过,多个基本分区的目的之一是分隔操作系统,如果你想让NT同Win9X共存,则C盘这个基本分区必须是FAT文件系统,因为NT4.0不认FAT32,而Win9x不支持NTFS文件系统。

二、扩展分区 (Extended Partition)
  扩展分区是为了突破一个硬盘上只能有四个分区的限制而引入的,通过扩展分区,我们可以给硬盘划分多于4个的逻辑分区。
  扩展分区也必须在自由空间上建立,一个硬盘上只能有一个扩展分区,因此在对磁盘进行分区时,应该把基本分区以外的自由空间都分配给扩展分区,然后再在扩展分区上划分逻辑分区,也可以叫做逻辑盘。多个逻辑盘的好处是可以把应用程序和数据文件分类存放,便于检索,比如D盘放办公软件,E盘放游戏,F盘存放MP3音乐等等。

三、卷集(Volume Set)
  卷集其实是一个十分形象的概念,它就是把一个或者多个物理硬盘上的2到32 个未格式化的自由空间组合成一个逻辑卷,作为一个整体来访问,并且能够给它分配一个盘符,就像一个单独的分区一样来格式化和存放数据。在Windows NT中,卷集是一种充分利用磁盘空间的方法,使用卷集可以把多个物理硬盘上较小的自由空间组合为一个较大的单一逻辑盘,这样就可以增加这个逻辑盘的可用空间,以便集中的存放较大的文件。为了形象的说明卷集的形成方式,可以参考图1卷集示意图。

  图1 卷集示意图

  从图1中,我们可以很形象的看出,物理盘1的200MB自由空间同物理盘2的100MB自由空间共同组合成一个300MB的卷集F盘。数据写入卷集是按照物理盘的顺序写入的,也即卷集中第一个物理盘写满以后,才开始往第二个物理盘中写数据。
  卷集一旦创建以后,不能将卷集中的空间挪为它用,除非你在使用之前,先将卷集打破。卷集既可以用FAT格式也可以用NTFS格式来格式化。但是有一点需要特别注意,Windows NT的系统分区和引导分区是不可以放在卷集上的。另外,由于Win9x和DOS不能支持卷集,因此双引导系统中,进入Win9x时,将看不到卷集的存在。

四、磁盘条带集和带奇偶校验的条带集(Stripe Set with parity)
  磁盘条带集和卷集有相似之处,都是将未格式化的自由空间组合到一个逻辑驱动器中,但是,它们也有明显的区别:卷集可以在一个单一的驱动器(物理硬盘)上创建,而条带集至少需要2块物理驱动器;卷集生成的逻辑盘存储数据的方式是连续存储的,而条带集则是将数据顺序的、均匀的写到所有的物理盘中,每次占用一个物理盘的一个单元格,在Windows NT的条带集中,每一个单元格的大小为64KB。为了更形象的说明条带集的工作原理,请参考图2"条带集示意图"。


  图2 条带集示意图

  从图中我们可以看出,磁盘条带集的是由每一个物理盘上的若干个64KB的单元构成的,当数据写入条带集时,先将第一块硬盘的第一个单元写满,之后再写第二块硬盘的第一个单元,当最后一块硬盘的第一个单元写满后,再回到第一块硬盘的第二个单元,依次往下写入。由于条带集允许并发的I/O操作,并且可以在所有的驱动器上同时执行读写,因此,条带集可以提高系统的I/O性能,但是,条带集没有数据冗余,因此不具备任何容错功能。
  条带集至多可以使用来自32个物理盘上的自由空间,而且可以组合不同类型的驱动器,如SCSI硬盘、IDE硬盘或者ESDI硬盘。同样,NT的系统分区和引导分区也不能放在条带集上,而Win9x计算机同样无法识别条带集。至于带奇偶校验的条带集(Stripe Set with parity)其实同条带集是十分类似的,唯一的不同在于带奇偶校验的条带集(Stripe Set with parity)将条带集每一块物理硬盘中的若干单元作为奇偶校验条带块,以保证每一个条带行都有一个校验单元,一旦某个盘的数据失效时,可以通过奇偶校验条带块重建数据,这样就提供了一种容错机制。由于要提供校验,因此带奇偶校验的条带集(Stripe Set with parity)至少需要3块物理硬盘才能建立。
  带奇偶校验的条带集(Stripe Set with parity)是实际上属于NT磁盘容错系统,故本文不作具体介绍。

   
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