第 14 章 磁碟 管理.

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1 第 14 章 磁碟 管理

2 本章重點 基本磁碟與動態磁碟 管理基本磁碟 管理動態磁碟 建立磁碟陣列

3 磁碟管理 磁碟管理是作業系統的重要工作, Windows Server 2008 在這方面承襲了許多自 Windows 2000 Server 已經具備的技術, 例如：動態磁碟、磁碟陣列等等。 本章將先介紹基本觀念, 然後再介紹如何管理磁碟。

4 基本磁碟與動態磁碟 本章所說的磁碟就是我們一般所稱的硬碟 (包括外接式 USB 硬碟), 而不包括軟碟、ZIP、USB 隨身碟 (USB Flash Disk) 等等其它形式的磁碟。 根據 Windows Server 2008 分割磁碟的方式, 可以將磁碟分成基本磁碟 (Basic Disk) 和動態磁碟 (Dynamic Disk)。

5 基本磁碟 (Basic Disk) DOS、Windows 9x / Me / NT 等這些早期作業系統所使用的磁碟皆是基本磁碟, Windows Server 2008 預設也是採用基本磁碟, 當我們安裝好 Windows Server 2008 時, 系統所在的磁碟便是基本磁碟。 在使用基本磁碟之前, 必須先以磁碟分割工具程式建立磁碟分割 (Partition), 磁碟分割的資訊皆儲存於磁碟分割表 (Partition Table, 以下簡稱『分割表』)。

6 基本磁碟 (Basic Disk) 每個基本磁碟都會有一份分割表, 位於磁碟的第 1 個磁區。
由於分割表最多只能儲存 4 筆紀錄, 因此在基本磁碟上最多只能建立 4 個磁碟分割。 基本磁碟的磁碟分割又區分為『主要磁碟分割』(Primary Partition) 和『延伸磁碟分割』 (Extended Partition) 兩類。

7 主要磁碟分割 (Primary Partition)
主要磁碟分割可用來啟動作業系統, 而作業系統可指派磁碟機代號給主要磁碟分割, 也就是檔案總管中標示 C:、D: 等代號的磁碟機。 每部磁碟最多可以有 4 個主要磁碟分割, 這樣做的優點是可將不同的作業系統。 例如：Windows 95 / 98、Windows XP / Vista、Linux 等等, 安裝在同一部磁碟, 然後透過多重開機程式, 選擇開機時要進入哪一個作業系統。

8 延伸磁碟分割 (Extended Partition)
延伸磁碟分割不能直接用來儲存檔案, 必須先在其中建立邏輯磁碟機（Logical Drive）, 並賦予磁碟機代號, 才能用來儲存檔案。 每部磁碟可以沒有延伸磁碟分割, 但最多只能有一個延伸磁碟分割, 在其中可建立多個邏輯磁碟機。 由於基本磁碟最多只能有 4 個磁碟分割, 因此可能『4 個都是主要磁碟分割』或『3 個主要磁碟分割加 1 個延伸磁碟分割』。

9 『啟動磁碟分割』與『系統磁碟分割』 在某些畫面和技術文件中, 會出現『啟動磁碟分割』（Boot Partition）和『系統磁碟分割』（System Partition）這兩個名詞, 因此我們特別予以說明。 『啟動磁碟分割』是指安裝了 Windows Server 2008 系統檔案的磁碟分割, 通常是 \Windows 資料夾所在的磁碟分割。

10 『啟動磁碟分割』與『系統磁碟分割』 『系統磁碟分割』則是指開機時用來載入開機資訊的磁碟分割, 具體來說, 就是 \Boot 資料夾所在的磁碟分割。 對於只安裝 Windows Server 2008 一種作業系統的電腦而言, C 磁碟既是系統磁碟分割, 也是啟動磁碟分割。

11 動態磁碟 (Dynamic Disk) 動態磁碟並不使用分割表, 而是將相關的資訊另外記錄在一個小型資料庫。
為了便於區分, 微軟對於動態磁碟不再使用『磁碟分割』這個名詞, 而是使用磁碟區 (Volume) 來取代。 磁碟區的使用方式與基本磁碟的主要磁碟分割或邏輯磁碟機極為相似, 都可擁有磁碟機代號, 同樣地也必須先經過格式化才能儲存資料。

12 磁碟區的種類 Windows Server 2008 動態磁碟所支援的磁碟區有以下 5 種：
簡單磁碟區 (Simple Volume) 跨距磁碟區 (Spanned Volume) 等量磁碟區 (Stripped Volume) 鏡像磁碟區 (Mirrored Volume) RAID-5 磁碟區 (RAID-5 Volume) 至於各種磁碟區的差異與適用時機, 我們會在 14-3 節和 14-4 節詳細介紹。

13 動態磁碟的優點 與基本磁碟相比較, 動態磁碟具有以下優點： 磁碟區數目不受限制
基本磁碟由於受到分割表的限制, 最多只能建立 4 個磁碟分割, 但動態磁碟的資料庫則無此限制。 較佳的備援與修復機制 每部動態磁碟的資料庫, 除了記錄自己的磁碟區資訊之外, 也會記錄同一系統上其它動態磁碟的資訊。

14 動態磁碟的優點 有任何異動時, 也會複製到其它動態磁碟的資料庫。
換言之, 每部動態磁碟的資料庫都有相同的內容, 也都記載著全部動態磁碟的磁碟區資訊。 若某一部動態磁碟的資料庫損壞時, 仍可從其它的動態磁碟取得磁碟區資訊, 修復自己的資料庫, 以存取檔案。

15 14 - 2 管理基本磁碟 瞭解了 Windows Server 2008 關於磁碟的基本概念後, 接下來要介紹實際的操作步驟。
本節示範如何管理基本磁碟, 至於動態磁碟的管理工作則留待下一節。

16 啟動磁碟管理工具程式 要啟動磁碟管理工具程式, 可以用下列任一種方式：
執行『開始 / 系統管理工具 / 電腦管理』命令, 開啟電腦管理視窗, 接著在左窗格選取磁碟管理, 在右窗格就會顯示出各磁碟機的資訊, 如右圖：

17 啟動磁碟管理工具程式 按開始鈕, 輸入 "diskmgmt.msc"、按 Enter 鍵, 可開啟磁碟管理視窗 (出現使用者帳戶控制交談窗時請按繼續鈕, 後文將省略這部分), 如下圖：

18 啟動磁碟管理工具程式

19 啟動磁碟管理工具程式 由於這種方式用整個視窗來顯示磁碟資訊, 並未切割成 3 個窗格, 比較清晰易讀, 因此後文皆以磁碟管理視窗作為操作示範的環境。

20 建立磁碟分割 以下將示範如何建立主要磁碟分割和延伸磁碟分割, 並在延伸磁碟分割中建立邏輯磁碟機。
但是首先要特別強調一點－－利用 Windows Server 2008 的磁碟管理工具程式, 所建立的前 3 個磁碟分割必定是主要磁碟分割, 第 4 個磁碟分割則必定是延伸磁碟分割！ 因此, 我們在建立磁碟分割的過程中, 無法選擇要建立哪一種磁碟分割, 而是由系統自動決定。

21 建立主要磁碟分割 請按照前述方式開啟磁碟管理視窗, 在標示為未配置的區域按下滑鼠右鈕：

22 建立主要磁碟分割

23 建立主要磁碟分割 按下一步鈕

24 建立主要磁碟分割 按下一步鈕

25 建立主要磁碟分割 按下一步鈕

26 建立主要磁碟分割 使用磁碟管理工具的好處, 便是將『建立磁碟分割』與『格式化』兩個動作連續做完 , 所以完成後立即可用來儲存檔案。

27 建立延伸磁碟分割與邏輯磁碟機 在繼續操作之前, 請先依照上述步驟再建立兩個主要磁碟分割, 因為一定要到建立第 4 個磁碟分割時, 才能建立延伸磁碟分割。 事實上, 建立延伸磁碟分割與建立邏輯磁碟機是綁在一起的動作, 無法只做前者、以後再做後者, 而且整個步驟都和前述的建立主要磁碟分割『完全一樣』！ 這些都是與 Windows Server 2003 或 Windows 2000 Server 不同之處, 值得我們注意。

28 建立延伸磁碟分割與邏輯磁碟機 同樣在未配置的磁碟空間上按下滑鼠右鈕、執行『新增簡單磁碟區』命令, 後續的畫面請參考前文, 直到完成之後才能看出所建立的是延伸磁碟分割和邏輯磁碟機：

29 建立延伸磁碟分割與邏輯磁碟機 在上圖中, 可發現尚未用完的儲存空間標示為可用空間, 而非先前出現的未配置, 究竟兩者有何差異呢？我們說明如下： 未配置：磁碟上『未經分割』的空間, 此空間可用來建立主要磁碟分割或延伸磁碟分割。 可用空間：延伸磁碟分割中『尚未建立邏輯磁碟機』的空間, 此空間僅能用來建立邏輯磁碟機。

30 刪除磁碟分割或邏輯磁碟機 無論是刪除磁碟分割或邏輯磁碟機, 都是相同的方式。
不過在動手之前, 務必確認重要的資料都已備份, 然後如下操作（以刪除主要磁碟分割為例）：

31 刪除磁碟分割或邏輯磁碟機

32 刪除磁碟分割或邏輯磁碟機 刪除磁碟分割後, 原本其佔用的空間就會標示為未配置；若是刪除邏輯磁碟機, 原佔用的空間則會標示為可用空間。
若刪除的對象是延伸磁碟分割, 則是出現以下的交談窗：

33 格式化 先前在建立磁碟分割的過程, 若選擇不要格式化這個磁碟區, 則建立了磁碟分割之後, 會立即出現以下的交談窗：

34 格式化

35 格式化 若事後要單獨執行格式化, 請依照下列步驟進行：

36 格式化

37 格式化

38 管理動態磁碟 Windows Server 2008 可建立在動態磁碟的 5 種磁碟區（Volume）, 依據是否可形成磁碟陣列, 區分如下圖：

39 管理動態磁碟 但是在建立這些磁碟區之前, 我們必須先完成兩件事：
1. 增加硬碟數量：欲彰顯出動態磁碟的優點, 至少要有兩部硬碟, 建議有 3 部硬碟, 最多可支援到 32 部硬碟。 2. 將基本磁碟轉換為動態磁碟。 此外, 因為磁碟陣列的建立方式略為複雜, 我們安排在下一節詳述。本節僅介紹如何建立簡單磁碟區和跨距磁碟區。

40 增加新硬碟 當我們將一部全新、未用過的硬碟安裝到 Windows Server 2008 電腦時, 必須先執行初始化工作, 才能使作業系統認得這部磁碟。 在系統偵測到新硬體之後, 請開啟磁碟管理視窗, 會出現如下的畫面：

41 增加新硬碟 若將曾經在 Windows 環境建立過磁碟分割的硬碟, 安裝到 Windows Server 2008 電腦, 則毋須執行初始化動作, 系統便會將它視為基本磁碟。

42 將基本磁碟轉換為動態磁碟 將基本磁碟轉換為動態磁碟時, 必須以整部硬碟為單位, 不能只轉換其中某個磁碟分割！而且在轉換之後, 該磁碟便喪失多重開機能力。 請先開啟磁碟管理視窗, 然後在要轉換的基本磁碟上按下滑鼠右鈕：

43 將基本磁碟轉換為動態磁碟

44 將基本磁碟轉換為動態磁碟

45 將基本磁碟轉換為動態磁碟

46 將基本磁碟轉換為動態磁碟

47 為何無法轉換為動態磁碟？ 動態磁碟使用磁碟最後面約 1MB 的空間, 作為動態磁碟的資料庫。
所以若基本磁碟的磁碟分割已用盡全部的磁碟空間, 便無法建立該資料庫, 導致不能轉換成動態磁碟。 此時可參考以下的解決方案： 若基本磁碟上只有一個主要磁碟分割, 必須先備份所需的的資料, 再刪除磁碟分割, 然後轉換成動態磁碟, 建立了磁碟區 (Volume) 之後再還原資料。

48 為何無法轉換為動態磁碟？ 若硬碟上有 2 ~ 4 個主要磁碟分割, 則只需備份最後一個磁碟分割的資料, 然後刪除該磁碟分割。
等到轉換為動態磁碟後, 再建立一個磁碟區並還原資料。 若硬碟有延伸磁碟分割 (必定是最後一個磁碟分割), 則需先備份所有邏輯磁碟機的資料, 再刪除邏輯磁碟機和延伸磁碟分割。 等到轉換為動態磁碟後, 再建立各磁碟區並還原資料。

49 建立簡單磁碟區 簡單磁碟區是在單一磁碟上所切割出來的儲存空間, 在使用上如同基本磁碟的主要磁碟分割。
而且其建立的步驟及畫面, 都和前一節的『建立磁碟分割』一模一樣。 一旦建立了簡單磁碟區之後, 可以將它的儲存空間延伸到同一部硬碟的不連續空間, 或不同硬碟的空間, 如下圖。

50 建立簡單磁碟區 至於延伸磁碟區的方式, 請參考後文。

51 建立跨距磁碟區 跨距磁碟區是由 2 ~ 32 部硬碟的儲存空間所組成, 每部硬碟所提供的空間大小可以不同。
例如第一部硬碟提供 10GB 的空間, 第二部硬碟提供 15GB 的空間, 所組成的跨距磁碟區就有 35GB 的空間, 其建立步驟如下。

52 建立跨距磁碟區

53 建立跨距磁碟區

54 建立跨距磁碟區

55 建立跨距磁碟區

56 建立跨距磁碟區 按下一步鈕

57 建立跨距磁碟區 按下一步鈕

58 建立跨距磁碟區

59 建立跨距磁碟區

60 刪除簡單或跨距磁碟區 跨距磁碟區雖然涵蓋不同磁碟上的空間, 但在使用時與簡單磁碟區無異。刪除簡單或跨距磁碟區時, 會同時刪除它們在不同磁碟上的空間。 以下示範刪除跨距磁碟區的步驟 (刪除簡單磁碟區的方式相同)。

61 刪除簡單或跨距磁碟區

62 刪除簡單或跨距磁碟區

63 將動態磁碟轉回基本磁碟 動態磁碟中若存有任何磁碟區, 便無法轉成基本磁碟。
當我們刪除了動態硬碟上所有的磁碟區之後, Windows Server 2008 會『自動』將該硬碟轉回基本磁碟。 若我們已經將硬碟轉換為動態磁碟, 但尚未建立任何磁碟區, 只要如下操作即可將動態磁碟轉換為基本磁碟。

64 將動態磁碟轉回基本磁碟

65 將動態磁碟轉回基本磁碟

66 延伸磁碟區空間 可動態延伸 (加大) 磁碟區是動態磁碟吸引人的功能之一, 只要在動態磁碟上還有未配置的空間, 我們就能將這些空間加入現存的磁碟區, 而且可立即使用, 不需重新開機。 然而這項功能有以下的限制： 只能延伸簡單磁碟區與跨距磁碟區。 只能延伸 NTFS 磁碟區。 無法延伸啟動磁碟區。

67 延伸磁碟區空間 只能加入尚未配置的磁碟空間, 不能將兩個磁碟區合併。 以下示範延伸 G 磁碟機的空間, 而且是延伸到『基本磁碟』的未配置空間。此時系統會自動要求先將基本磁碟轉換為動態磁碟, 然後再做延伸空間的動作：

68 延伸磁碟區空間

69 延伸磁碟區空間

70 延伸磁碟區空間

71 延伸磁碟區空間 按下一步鈕

72 延伸磁碟區空間

73 延伸磁碟區空間

74 延伸磁碟區空間 如上圖所示, 延伸磁碟區其實是另外建立新的磁碟區, 但是指定和原磁碟區相同的磁碟機代號和標籤名稱, 也就表示該磁碟機的容量增大了。

75 建立磁碟陣列 若要發揮 Windows Server 2008 內建的磁碟陣列功能, 則必須使用『等量』、『鏡射』和『RAID-5』這 3 種磁碟區, 本節分別說明它們的特點與建立方式。

76 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks獨立磁碟冗餘陣列)
JBOD (跨距) 依序存放資料 硬碟數目≥2 集合多顆硬碟為1顆邏輯硬碟 RAID 0 (等量) 分段存放資料 集合多顆硬碟為1顆邏輯硬碟，並強調存取校能 RAID 1 (鏡像) 存放兩份相同資料 硬碟數目= 2 1顆硬碟為主要碟， 另1顆為備份碟 RAID 5 分段存放資料+同位元 硬碟數目≥3 犧牲約1顆硬碟存放同位元資料

77 建立等量磁碟區 等量磁碟區和跨距磁碟區類似, 也是由 2 ~ 32 部硬碟的儲存空間所組成, 但是每部硬碟必須提供相同大小的儲存空間。
當我們將檔案儲存到等量磁碟區時, 系統會自動分散寫入位於各部硬碟的空間, 如下圖：

78 建立等量磁碟區 因為等量磁碟區可以運用多部磁碟同時存取檔案, 所以能提升存取效率。
但是也因為檔案都被拆散儲存在多部硬碟, 所以只要其中一部硬碟損毀, 就無法存取所有的檔案, 風險相對較高。 以下示範由磁碟 0 和磁碟 1 各提供 8000 MB 空間, 建立一個等量磁碟區的步驟。

79 建立等量磁碟區

80 建立等量磁碟區 按下一步鈕

81 建立等量磁碟區

82 建立等量磁碟區 按下一步鈕

83 建立等量磁碟區 按下一步鈕

84 建立等量磁碟區

85 建立等量磁碟區 按下一步鈕

86 建立等量磁碟區

87 建立鏡像磁碟區 鏡像磁碟區是用兩部動態磁碟的儲存空間所組成, 可以是『簡單磁碟區 + 未配置空間』或『兩個未配置空間』。
系統在寫入資料時, 會在兩部硬碟都完整地寫入一份, 如下圖：

88 建立鏡像磁碟區 鏡像磁碟區在讀取資料時, 可以同時從兩部硬碟讀取不同部分的資料, 因此可大幅提升效率。
當其中一部硬碟故障時, 系統會自動從另一部硬碟讀取資料, 相當於具有容錯功能, 能保障檔案服務不中斷。 不過因為每份資料都儲存兩份, 等於佔用兩倍的儲存空間, 所以儲存空間的使用率只有 50%。

89 建立鏡像磁碟區 以下示範由兩部硬碟的未配置空間各提供 10 GB 的儲存空間, 建立一個鏡像磁碟區的步驟：

90 建立鏡像磁碟區 按下一步鈕

91 建立鏡像磁碟區

92 建立鏡像磁碟區

93 建立鏡像磁碟區 接著請按下一步鈕, 後續指定磁碟機代號和格式化等等動作, 請參考前文。 最後成功建立鏡像磁碟區的畫面如下：

94 建立鏡像磁碟區 剛建立鏡像磁碟區時, 會自動執行『同步化』工作, 磁碟區空間愈大、費時愈久, 必須耐心等待。

95 建立 RAID-5 磁碟區 RAID-5 磁碟區由 3 ~ 32 部硬碟的儲存空間所組成, 每部硬碟必須提供相同大小的空間。
將資料寫入 RAID-5 磁碟區時, 除了分散寫入各硬碟, 還會產生同位位元（Parity Bit）資料, 這份同位位元也同樣分散儲存在各硬碟, 如下圖（以 4 部硬碟為例）：

96 建立 RAID-5 磁碟區

97 同位元觀念 使用偶數同位元 Disk 1: 1010 1010 Disk 2: 1111 ???? Disk 3: 1100 1100
1001 使用偶數同位元

98 建立 RAID-5 磁碟區 RAID-5 磁碟區在讀取資料時, 可以同時從多部硬碟讀取不同部分的資料, 因此可提升效率；但是寫入時, 因為還要產生同位位元資料, 所以會比較慢。 當其中一部硬碟故障時, 系統會自動根據其它硬碟的資料, 再搭配同位位元資料, 推算出完整的資料內容, 也是有容錯功能, 能保障檔案服務不中斷。

99 建立 RAID-5 磁碟區 以下示範由 3 部硬碟的未配置空間各提供 20 GB 的儲存空間, 建立一個 RAID-5 磁碟區的步驟：

100 建立 RAID-5 磁碟區

101 建立 RAID-5 磁碟區

102 建立 RAID-5 磁碟區

103 建立 RAID-5 磁碟區

104 建立 RAID-5 磁碟區 按下一步鈕

105 建立 RAID-5 磁碟區 後續的指定磁碟機代號和格式化設定等動作, 請參考前文。
在格式化之後還會自動執行相當耗時的『重新同步化』動作（40 GB 耗費約 50 分鐘）, 請耐心等待。 成功建立 RAID-5 磁碟區後的畫面如下。

106 建立 RAID-5 磁碟區