Программный raid массив в windows

Каким бы мощным ни был ваш компьютер, у него все же есть одно слабое место: жесткий диск. Он отвечает за целостность и безопасность ваших данных и оказывает значительное влияние на производительность вашего ПК. При этом жесткий диск – единственное устройство в системном блоке, внутри которого есть движущиеся механические части, что и делает его слабым звеном, способным полностью вывести из строя ваш компьютер.

Сегодня есть два способа ускорить работу вашего компьютера: первый – купить дорогой SSD, а второй – по максимуму использовать материнскую плату, то есть настроить массив RAID 0 из двух жестких дисков. Тем более RAID-массив можно использовать и для повышения безопасности ваших важных данных.

В этой статье мы рассмотрим, как создать программный RAID с помощью встроенных инструментов Windows.

Содержание

1. Создание программного RAID с помощью встроенных инструментов Windows 8 или Windows 10
   • Как создать программный RAID при помощи функции «Дисковые пространства»
   • Как создать программный RAID при помощи функции «Управление дисками»
2. Как добавить или удалить диск в уже существующем массиве RAID
   • Как добавить диск в RAID
   • Как удалить диск из RAID-массива
3. Создайте программный RAID с помощью командной строки
   • RAID 0
   • RAID 1
4. Программное создание RAID в Windows 7
5. Как исправить ошибку «Can’t Add new drive, error 0x00000032»?
6. Что делать, если вы потеряли важные данные на RAID-массиве

Современные материнские платы позволяют создавать дисковые RAID-массивы без необходимости докупать оборудование. Это позволяет значительно сэкономить на сборке массива в целях повышения безопасности данных или ускорения работы компьютера.

Создание программного RAID с помощью встроенных инструментов Windows 8 или Windows 10

Как создать программный RAID при помощи функции «Дисковые пространства»

Windows 10 имеет встроенную функцию «Дисковые пространства», которая позволяет объединять жесткие диски или твердотельные накопители в один дисковый массив, называемый RAID. Эта функция была впервые представлена в Windows 8 и значительно улучшена в Windows 10, что упростило создание многодисковых массивов.

Чтобы создать массив RAID, вы можете использовать как функцию «Дисковые пространства», так и командную строку или «Windows PowerShell».

Перед созданием программного RAID необходимо определить его тип и для чего он будет использоваться. Сегодня Windows 10 поддерживает три типа программных массивов: RAID 0, RAID 1, RAID 5 (Windows Server).

Вы можете прочитать о том, какие типы RAID существуют и какой RAID в каких целях лучше использовать, в статье «Типы RAID и какой RAID лучше всего использовать».

Итак, мы определились с типом RAID. Затем для создания дискового массива мы подключаем все диски к компьютеру и загружаем операционную систему.

Стоит отметить, что все диски будущего RAID должны быть одинаковыми не только по объему памяти, но желательно и по всем другим параметрам. Это поможет избежать многих неприятностей в будущем.

Далее, чтобы создать программный RAID-массив, выполните следующие действия:

1. Откройте «Панель управления», щелкнув правой кнопкой мыши «Пуск» и выбрав «Панель управления» («Control Panel»).
   
2. В открывшемся окне выберите «Дисковые пространства» («Storage Spaces»)
   
3. Затем выберите «Создать новый пул и дисковое пространство» («Create a new pool and storage space»).
   
4. Выберите диски, которые вы хотите добавить в массив RAID, и нажмите «Создание пула носителей» («Create pool»).
   

   Важно: все данные на дисках, из которых создается RAID-массив, будут удалены. Поэтому заранее сохраните все важные файлы на другой диск или внешний носитель.

   После того, как вы настроили массив, вы должны дать ему имя и правильно настроить.

5. В поле «Имя» введите имя нашего RAID-массива.
   
6. Затем выберите букву и файловую систему для будущего RAID
   

   Именно с этим именем и буквой массив будет отображаться в системе Windows.

7. Теперь вы должны выбрать тип устойчивости.
   
   • Простой (без отказоустойчивости) – это RAID 0;
   • Двустороннее зеркало — RAID 1;
   • Трехстороннее зеркало – это тоже RAID 1 (с разницей только в количестве копий основного жесткого диска);
   • Четность – RAID 5.

   В зависимости от выбранного типа RAID мастер автоматически установит максимально доступную емкость дискового массива.

   

   Обычно это значение немного ниже, чем фактический объем доступных данных, и вы также можете установить больший размер дискового пространства. Однако имейте в виду, что это сделано для того, чтобы вы могли установить дополнительные жесткие диски, когда массив будет заполнен, без необходимости перестраивать его.

8. Нажмите «Create storage space».

   После того, как мастер настроит ваш новый RAID, он будет доступен как отдельный диск в окне «Этот компьютер».

   

   Новый диск не будет отличаться от обычного жесткого диска, и вы можете выполнять с ним любые операции, даже зашифровать его с помощью BitLocker.

Об использовании BitLocker вы можете прочитать в статье «Как зашифровать данные на жестком диске с помощью BitLocker».

Вы можете создать еще один программный RAID. Только количество жестких дисков, подключенных к ПК, ограничивает количество создаваемых RAID-массивов.

Как создать программный RAID при помощи функции «Управление дисками»

Еще одним способом создания программных RAID массивов в операционной системе Windows является использование встроенной утилиты под названием «Управление дисками». Она позволяет создавать все базовые типы RAID. Также, как и предыдущий, этот способ достаточно легкий и не требует глубоких знаний операционной системы. Итак, чтобы создать программный RAID 0 следует:

Шаг 1: Щелкните правой кнопкой мыши по «Пуск» и выберите «Управление дисками»

Шаг 2: Перед вами откроется «Управление дисками», в котором будут отображаться все подключенные диски. Щелкните правой кнопкой мышки и выберите «Создать чередующийся том»

Шаг 3: Откроется «Мастер создания чередующихся томов». Щелкните «Далее», затем выделите в левой части окна мастера диски, которые хотите добавить в массив RAID 0 и нажмите «Добавить». Когда все нужные диски будут добавлены нажмите «Далее»

Шаг 4: Назначьте букву массива, выбрав нужную из списка (буква устанавливается автоматически, так что вы можете оставить все так, как предлагает мастер создания массива) и снова нажмите «Далее»

Шаг 5: На этом этапе нужно выбрать файловую систему будущего массива. Выберите «NTFS» и снова нажмите «Далее»

Шаг 6: На этом этапе нажмите кнопку «Готово». Система покажет предупреждение, что выбранные диски будут конвертированы в динамические и что вся информация на них будет уничтожена. Нажмите «Да»

Начнется форматирование и синхронизация дисков, после чего наш массив RAID 0 будет создан.

Массив RAID 1 создается аналогичным образом, только на первом шаге вместо «Чередования» выберите «Зеркалирование».

Все остальные шаги выглядят аналогично.

Как добавить или удалить диск в уже существующем массиве RAID

Как добавить диск в RAID

Предположим, у вас уже есть программный RAID-массив, и вы его используете. Однажды может возникнуть ситуация, когда вам станет не хватать места на диске. К счастью, Windows 10 позволяет добавить еще один диск в уже существующий массив с помощью встроенных инструментов.

Чтобы добавить диск, вы должны открыть утилиту «Дисковые пространства», используя метод, описанный выше, и выбрать «Добавить диски».

В открывшемся меню выберите диск, который хотите добавить, и нажмите «Добавить диск». Жесткий диск будет добавлен к уже существующему массиву RAID.

Как удалить диск из RAID-массива

Чтобы удалить диск из RAID-массива, следуйте алгоритму:

1. Откройте утилиту «Дисковые пространства», как описано выше, и нажмите кнопку «Изменить параметры».
2. Откройте существующий массив RAID и выберите «Физические диски».
3. Во всплывающем списке выберите диск, который вы хотите удалить, и нажмите «Подготовить к удалению».
   

   Windows автоматически перенесет данные на другие диски, а кнопка «Подготовить к удалению» изменится на «Удалить».

   После нажатия кнопки «Удалить» система удалит диск из RAID. Для дальнейшей работы с этим накопителем вам потребуется создать на нем новый раздел. Для этого вы можете использовать встроенную утилиту diskpart или утилиту Disk Management.

О том, как использовать утилиту «diskpart», вы можете прочитать в статье «Использование Diskpart для управления и восстановления жесткого диска, карты памяти или USB-накопителя».

Создайте программный RAID с помощью командной строки

Другой способ создать программный RAID – использовать командную строку или Windows PowerShell.

Чтобы создать программный RAID с помощью командной строки:

1. Щелкните правой кнопкой мыши «Пуск» и выберите «Командная строка (Администратор)» или «Windows PowerShell (Admin)».
   
2. В открывшемся окне введите команду «diskpart» и нажмите «Enter».
   

Чтобы отобразить список дисков, введите «list disk».

Утилита Diskpart отобразит все диски, подключенные к вашему ПК.



3. Выберите диски, которые вы хотите добавить в массив RAID, один за другим, и превратите их в динамические диски с помощью команд:
   • select disk 1 – где 1 – номер желаемого диска
   • convert dynamic – преобразовать в динамический
   • select disk 2
   • convert dynamic
   • select disk 3
   • convert dynamic

   Теперь, когда мы преобразовали наши диски, мы можем создать том RAID, введя следующие команды:

   • select disk 1
   • Create Volume RAID Disk 1, 2, 3

   После этого следует убедиться, что массив создан.

   Для этого введите команду «list disk».

   Все диски будут объединены в один диск.

   

4. Теперь все, что вам нужно сделать, это отформатировать диск и присвоить ему букву. Для этого введите следующие команды:
   • select volume 2
   • Format FS=NTFS Label=MyNewVolume
   • Assign Letter=F
5. Введите «exit» и нажмите Enter.

   После этого выбранные диски будут объединены в RAID-массив.

   Отметим, что с помощью этого метода будет создан RAID 5.

RAID 0

Если вы хотите создать RAID 0, в утилите Diskpart введите:

• list disk;
• create volume stripe size=n disk=1,2,3 – где n — размер в мегабайтах, а 1,2,3 — номера дисков, которые будут включены в массив RAID 0.

RAID 1

Чтобы создать RAID 1, вам необходимо ввести следующие команды одну за другой:

• list disk – для отображения подключенных дисков;
• select disk 0 — количество дисков, их которых создается зеркало;
• convert dynamic – преобразование диска в динамический.

Внимание! Иногда появляется сообщение «Вам следует перезагрузить компьютер, чтобы завершить эту операцию». Если оно появилось – перезагрузите компьютер.

Если есть сообщение об успешной конвертации – продолжайте работу и введите:

• select volume 0 – выбрать нужный диск;
• add disk=1 – добавить нужный диск для зеркалирования.

После этого будет создан массив RAID 1.

Программное создание RAID в Windows 7

В Windows 7 вы можете использовать утилиту «Управление дисками» для создания программного RAID. Следует отметить, что диск, с которого загружается система, нельзя использовать в RAID, так как он будет преобразован в динамический. Вы можете использовать любые диски, кроме системных.

Шаг 1. Откройте «Пуск», щелкните правой кнопкой мыши «Компьютер» и выберите «Управление».

Шаг 2: В появившемся мастере нажмите «Далее».

Шаг 3. В открывшемся меню вы должны выбрать диски, которые вы хотите объединить в массив RAID, и нажать «Далее».

Шаг 4: Выберите букву для созданного RAID-массива и нажмите «Далее».

• S (Striping) — соответствует RAID 0;
• M (Mirroring) — соответствует RAID 1;

Шаг 5: В следующем окне выберите тип файловой системы (NTFS), укажите размер блока и укажите имя тома. После этого нажмите «Далее».

Шаг 6: После того, как система создаст новый массив RAID, нажмите кнопку «Готово».

После нажатия кнопки «Готово» появится окно с предупреждением о том, что будет выполнено преобразование базового диска в динамический и загрузка ОС с динамического диска будет невозможна. Просто нажмите «ОК».

После этого созданный RAID-массив отобразится в окне «Мой компьютер» как обычный жесткий диск, с которым можно выполнять любые операции.

Как исправить ошибку «Can’t Add new drive, error 0x00000032»?

Иногда при добавлении диска в RAID массив может появляться ошибка «Can’t Add new drive, error 0x00000032». В некоторых случаях эта ошибка появляется при создании RAID массива. Причем, ошибка 0x00000032 может появится даже после того, как вы очистили и отформатировали ваш накопитель. Обычно она возникает на дисках, которые уже использовались в RAID массиве или в операционной системе.

В некоторых случаях RAID массив может сообщать о поломке диска, хотя на самом деле с ним все в порядке. Чтобы решить этот вопрос нужно сначала понять причину возникновения ошибки.

Причиной возникновения ошибки «Can’t Add new drive, error 0x00000032» являются неправильные метаданные, которые остаются на диске даже после очистки и форматирования накопителя. Кроме того, часто причиной ошибки являются данные в загрузочном секторе, которые форматирование и очистка диска не удалили.

Все дело в том, что очистка диска и форматирование не очищают диск физически, а только удаляют все «ссылки на файлы», и указывают операционной системе, что она может записывать информацию в новый раздел, стирая предыдущие данные.

Однако, физически файлы (в том числе и метаданные) остаются на диске и при добавлении диска в RAID массив вызывают ошибки.

Чтобы исправить ошибку «Can’t Add new drive, error 0x00000032» нужно «сбросить проблемный диск».

Для этого следует:

Шаг 1: Щелкните правой кнопкой мыши по «Пуск» и выберите «Windows PowerShell (Администратор)»

Шаг 2: В открывшемся окне введите команду:

Get-PhysicalDisk | ft FriendlyName, SerialNumber, UniqueId –auto

…и нажмите «Enter» для ее выполнения.

Шаг 3: Перед вами откроется список ваших дисков, в котором будет указано имя каждого диска (колонка FriendlyName) и его уникальный идентификатор (колонка UniqueID).

Выделите UniqueID нужного диска и скопируйте его при помощи комбинации клавиш «Ctrl + C»

Примечание: вы также можете использовать имя диска (FriendlyName), однако в некоторых случаях система можете отображать одинаковое имя для всех дисков. Поэтому для избегания ошибок лучше всего использовать UniqueID диска.

Шаг 4: Чтобы сбросить ваш диск используйте следующую команду:

Reset-PhysicalDisk -UniqueId "your-unique-id"

…заменив your-unique-id на идентификатор диска, который вы скопировали ранее (чтобы вставить идентификатор используйте комбинацию клавиш «Ctrl +V»). В результате ваша команда должна выглядеть примерно, как на скриншоте ниже.

Важно: уникальный идентификатор вашего диска должен находится в двойных кавычках. Иначе команда не будет работать.

После этого вы снова можете использовать этот диск в вашем RAID–массиве.

Что делать, если вы потеряли важные данные на RAID-массиве

Использование RAID-массивов может значительно повысить безопасность данных, что очень важно в современном мире. Однако нельзя исключать человеческий фактор.

Потеря важных файлов возможна из-за случайного удаления, форматирования, изменения логической структуры файловой системы и многих других причин. Кроме того, не исключен сбой RAID.

В этой ситуации лучше не принимать поспешных решений. Оптимальный вариант — обратиться к специалистам или воспользоваться специализированным ПО для восстановления данных.

RS RAID Retrieve способен восстановить любой тип RAID-массива, поддерживает все файловые системы, используемые в современных операционных системах.

Windows имеет на борту встроенные средства для создания программных RAID массивов.

Такая возможность появилась ещё в Windows NT 4.0. Там информация о мультидисках хранилась в реестре. Сбой системы приводил к потере всех данных. Видимо, поэтому никто особо не любил их использовать.

В Windows 2000 информация о программном массиве стала храниться на самих дисках, при первом монтировании она считывалась в реестр. Мультидиски были переименованы в динамические диски (dynamic disk), Microsoft развернула маркетинговую компанию по продвижению их на рынок.

Сегодня собираем динамический диск в Windows Server 2016. Другими словами, собираем в Windows программный RAID массив.

Тестовый стенд:

• Аппаратный сервер Supermicro.
• Два диска собраны в RAID1 массив на Inter VROC. На этот массив установлена ОС Windows Server 2016.
• Имеется два одинаковых NVMe диска, из них и будем делать софтварный RAID1 массив средствами Windows.

Что нужно знать о динамических дисках?

• Невозможность запуска более одной операционной системы. Невозможно установить ОС на динамический диск.
• Если динамический диск полностью умещается на одном физическом диске, то он работает с той же скоростью, что и обычный. Если динамический диск размещён на нескольких дисках, начинаются тормоза.
• Linux и xBSD штатным образом динамические диски не поддерживают и для работы с ними требуют установки программного обеспечения от сторонних производителей, например, Paragon LDM/NTFS driver.
• При обновлении Windows не факт, что динамический диск распознается новой версией.
• Формат данных динамических дисков проприетарный. Нормальных утилит по восстановлению рассыпавшихся динамических массивов нет.
• На нетбуках динамические диски не поддерживаются. Версия Home не распознаёт такие диски.
• Системный диск можно преобразовать в динамический и отзеркалировать раздел C на второй диск. Тогда при загрузке будут спрашивать, с какого из дисков грузиться (вторичный плекс). Однако, если основной диск выйдет из строя вместе с загрузчиком, то загрузиться с зеркала можно только с использованием сторонних утилит.
• Не поддерживается в кластерах. Есть проблемы с теневым копированием.

Создать программный RAID1 массив

Работаем через утилиту Disk Management (Управление дисками). Быстрый способ добраться — нажать правой кнопкой на Пуск.

В списке у нас три диска. На одном расположена система, два других пустые. Disk Management предлагает инициализировать диски 0 и 1. Их объём около 3ТБ, естественно, выбираем тип раздела GPT. OK.

Диски не размечены. Нажимаем правой кнопкой на диске 0.

Видим, что теоретически утилита позволяет создавать следующие типы массивов:

• Simple
• Spanned
• Striped
• Mirrored
• RAID-5

Simple — почти ничем не отличается от обычного диска. Если переразбить такой диск, то перезагрузка не потребуется. Simple диск находится на одном физическом диске. Если размер такого диска увеличить за счёт другого физического диска, то он автоматически преобразуется в Spanned.

Spanned — диск состоит из нескольких Simple томов и может размещаться на нескольких физических дисках. Информация записывается последовательно как в обычном линейном RAID массиве.

Striped — похож на Spanned, то при записи диски чередуются, пишется по очереди на каждый из дисков. Высокая производительность, низкая надёжность. При выходе из строя одного из дисков теряются все данные. Классический RAID0.

Mirrored — два или более динамических диска, информация на которых дублируется. RAID1, но можно зеркалировать более двух дисков, повышая надёжность. Буду делать этот.

RAID-5 — или ещё может называться stripped with parity (чередование с контролем четности). Классический RAID5 массив. У меня не активен, поскольку требует минимум три диска (максимум — 32).

Выбираю New Mirrored Volume…

Запускается мастер создания зеркальных дисков. Next.

Уже выбран Disk 0. Выбираю Disk 1 и добавляю Add >.

Выбрано два диска. По умолчанию под новый том выделяется всё доступное место. Next.

Назначаем букву диска. Next.

Предлагают отформатировать новый раздел.

Указываю настройки файловой системы. Next.

Finish.

Выбранная операция сконвертирует диски в динамические. На динамические диски нельзя будет установить ОС, кроме текущей. Продолжить? Yes.

Создан программный RAID1 массив из двух дисков.

Появился новый диск D.

Разобрать программный RAID1 массив

Надоел нам RAID1 массив, хотим от него избавиться. Желательно без перезагрузки и потери данных.

Нажимаем правой кнопкой на любой диск массива. Break Mirrored Volume…

Yes.

RAID1 массив распался на два идентичных независимых диска.

К диску D добавился такой же диск E.

Преобразовать динамический диск в основной

После того как мы разобрали RAID1 массив, второй диск нам больше не нужен. Он динамический, а нам хочется, чтобы он был основным.

Правой кнопкой на ненужный диск. Delete Volume…

Все данные на диске будут уничтожены. Yes.

Диск больше не динамический. Чистый, неразмеченный.

Создать программный RAID1 массив из существующего диска

У нас есть динамический диск с данными и второй пустой диск. Хотим задействовать второй диск в качестве зеркала.

Правой кнопкой на диск с данными. Add Mirror…

Выбираем диск, который будет зеркалом. Add Mirror.

Данная операция сконвертирует второй диск в динамический. Yes.

Создаётся RAID1 массив из двух дисков. Но данные, естественно, не синхронизированы. Запускается процедура синхронизации, побежали проценты. Процесс занимает некоторое время, достаточно продолжительное. Второй диск помечен восклицательным знаком, поскольку данные на нём не совпадают с основным диском.

После окончания синхронизации у нас программный RAID1 массив.

Программный RAID пользуется заслуженной популярностью, позволяя легко создавать отказоустойчивые дисковые конфигурации в недорогих системах, отличаясь простотой создания и управления. Но с переходом современных систем на UEFI появились некоторые особенности, касающиеся процесса загрузки, которые следует понимать и принимать во внимание. В противном случае отказоустойчивость может оказаться мнимой и при отказе одного из дисков вы просто не сможете загрузить систему.

Научиться настраивать MikroTik с нуля или систематизировать уже имеющиеся знания можно на углубленном курсе по администрированию MikroTik. Автор курса, сертифицированный тренер MikroTik Дмитрий Скоромнов, лично проверяет лабораторные работы и контролирует прогресс каждого своего студента. В три раза больше информации, чем в вендорской программе MTCNA, более 20 часов практики и доступ навсегда.

Данная инструкция может кому-то показаться сложной, действительно, для создания программного RAID на UEFI-системах требуется довольно много подготовительных действий. Также определенное количество операций придется выполнить и при замене отказавшего диска, но это тема для отдельной статьи. В связи с этим встает вопрос выбора между программным RAID и встроенным в материнскую плату, т.н. fake-raid.

Если брать вопрос производительности, то сегодня он абсолютно неактуален, тем более что вся обработка данных так или иначе осуществляется силами CPU. Основным аргументов в пользу встроенного RAID служит простота его использования, но за это приходится платить совместимостью. Собранные таким образом массивы будут совместимы только со своим семейством контроллеров. К счастью, сейчас уже нет того зоопарка, который был еще лет 10 назад, но все равно, собранный на базе платформы Intel массив вы не запустите на AMD-системе.

Также вы можете столкнуться с тем, что несмотря на то, что массив собрался, система не может загрузиться, так как не имеет в своем составе драйверов для новой версии контроллера, это может быть актуально для старых ОС на новых аппаратных платформах. Кроме того, все операции по замене дисков, расширению и ресинхронизации массива вам придется делать в оффлайн режиме, загрузить систему с массива в состоянии обслуживания вы не сможете.

Программные массивы лишены этих недостатков, все что им требуется — это поддержка со стороны ОС. Операции обслуживания также можно выполнять без прерывания работы системы, естественно принимая во внимание тот факт, что производительность дисковой системы в это время будет снижена. Но есть и обратная сторона медали, динамические диски Windows имеют ряд неприятных особенностей, например, ограниченные возможности по управлению дисковым пространством и обслуживанию. Штатные инструменты имеют только базовые функции, а из коммерческого софта работу с данным типом дисков обычно поддерживают только дорогие корпоративные версии.

Также есть другая особенность, вытекающая из архитектуры программных RAID массивов, если некритически отказал тот жесткий диск, с которого осуществляется загрузка, то система не будет автоматически загружена со второго, исправного HDD, вы получите ошибку (или BSOD) и вам потребуется вручную изменить порядок загрузки для восстановления работы системы.

Но несмотря на определенные недостатки и ограничения, программный RAID на основе динамических дисков пока остается единственной возможностью обеспечить отказоустойчивость системы, не прибегая к аппаратным средствам.

Конфигурация разделов Windows-систем с UEFI

Прежде всего рассмотрим стандартную конфигурацию разделов, автоматически создаваемую Windows с UEFI, приведенный ниже пример соответствует последним версиям Windows 10 и Windows Server 2016/2019, у более ранних версий Windows разметка может несущественно отличаться.

Windows RE — NTFS раздел со средой восстановления, в последних версиях Windows имеет размер в 500 МБ, при создании ему присваиваются специальные атрибуты, препятствующие назначению буквы диска и удалению раздела через консоль управления дисками. В тоже время данный раздел не является необходимым для работы системы, среда восстановления может находиться на системном диске и даже может отсутствовать. Вынос среды восстановления на отдельный раздел преследует две цели: возможность работы на зашифрованных системах и защита от некорректных действий пользователя.

EFI — раздел специального типа с файловой системой FAT32, который содержит загрузчик, вызываемый микропрограммой UEFI. Данный раздел должен находиться в основной таблице разделов и не может быть расположен на динамическом диске. В Windows он ошибочно называется зашифрованным, имеет критическое значение для нормальной работы системы. В современных Windows-системах имеет размер в 100 МБ.

MSR (Microsoft System Reserved) — служебный раздел с файловой системой NTFS, является обязательным для GPT-разметки, которая не позволяет использовать скрытые сектора диска, используется для служебных операций встроенного и стороннего ПО, например, при преобразовании диска в динамический. Является скрытым и не отображается в оснастке управление дисками. Его размер в современных системах — 16 МБ.

Windows — самый обычный раздел с системой, фактически под ним следует понимать любую пользовательскую разметку. Никаких особенностей он в себе не таит.

Производители ПК могут добавлять дополнительные разделы, например, с резервным образом системы для отката к заводским настройкам или собственными инструментами восстановления, чаще всего они имеют специальные GPT-атрибуты, как и у раздела Windows RE.

Подготовка к созданию программного RAID

Будем считать, что вы уже установили операционную систему на один из дисков, в нашем примере будет использоваться Windows Server 2019 установленный на виртуальной машине. Если мы откроем оснастку Управление дисками, то увидим примерно следующую картину:

Первым идет раздел Windows RE, размером в 499 МБ, а за ним раздел EFI, который ошибочно именуется шифрованным. Но как мы говорили выше, данная оснастка не дает полного представления о структуре разметки, поэтому запустим утилиту командной строки diskpart и получим список разделов:

diskpart
sel disk 0
list par

Первая команда запускает утилиту, вторая выбирает первый диск (диск 0) и третья выводит список разделов.

Здесь присутствуют все существующие на диске разделы, включая MSR, размером в 16 МБ. Теперь нам нужно воспроизвести аналогичную разметку на втором жестком диске. Будем считать, что вы еще не вышли из утилиты diskpart, поэтому выберем второй жесткий диск (диск 1) и очистим его:

sel disk 1
clean

Внимание! Данная команда полностью удалит все данные с указанного диска. Убедитесь, что вы выбрали нужный диск и что он не содержит никаких данных!

Преобразуем диск в GPT:

 convert gpt

При преобразовании на диске будет автоматически создан MSR раздел, нам он пока не нужен, поэтому удалим его командой:

sel par 1
delete part override

После чего убедимся, что диск не содержит разделов.

Теперь можно создавать разметку. Разделы должны идти в том же порядке и с тем же типом, что и на первом диске. Поэтому первым создадим раздел восстановления, он не является обязательным и не влияет на работу системы. В принципе его можно даже не форматировать, но во избежание каких-либо недоразумений в дальнейшем мы рекомендуем создать раздел с теми же атрибутами, что и оригинальный раздел восстановления.

На всякий случай явно выберем диск и создадим на нем раздел размером в 499 МБ, который отформатируем в NTFS:

sel disk 1
create partition primary size=499
format quick fs=ntfs

Затем зададим ему нужные GPT-атрибуты:

set id=de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6ac
gpt attributes=0x8000000000000001

Идентификатор de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6ac задает тип раздела как Windows RE, а атрибут 0x8000000000000001 препятствует назначению буквы диска и помечает раздел как обязательный для работы системы, во избежание его удаления из оснастки управления дисками.

Следующим шагом создадим раздел EFI:

create partition efi size=99
format quick fs=fat32

И раздел MSR:

create partition msr size=16

Если все сделано правильно, то вы должны получить следующую схему разметки, которая будет полностью повторять (за исключением системного раздела) разметку первого диска.

После чего систему обязательно следует перезагрузить.

Создание программного RAID

Прежде всего преобразуем диски в динамические, это можно сделать в оснастке Управление дисками:

или утилитой diskpart:

sel disk 0
convert dynamic
sel disk 1
convert dynamic

Затем добавим зеркало к системному диску через графический интерфейс

или с помощью diskpart:

sel vol c
add disk 1

После чего следует обязательно дождаться ресинхронизации данных, в зависимости от скорости и объема дисков это может занять некоторое время.

Теперь при загрузке появится меню с выбором раздела, загрузиться можно с обоих, но не будем забывать, что загрузчик по-прежнему присутствует только на первом диске и при смене порядка загрузки в BIOS загрузиться со второго диска не удастся.

Настройка загрузчика EFI и его копирование на второй раздел

Снова запустим утилиту diskpart и присвоим буквы EFI разделам на дисках, но перед этим уточним расположение нужного нам раздела:

sel disk 0
list par

Как видим интересующий нас раздел имеет номер 2, выберем его и присвоим букву:

sel par 2
assign letter=P

Повторим аналогичные манипуляции со вторым диском:

sel disk 1
sel par 2
assign letter=S

Выйдем из утилиты diskpart (команда exit) и перейдем в EFI раздел первого диска:

P:
cd EFI\Microsoft\Boot

Для просмотра текущих точек загрузки выполните:

bcdedit /enum

Вывод команды покажет нам единственную запись диспетчера загрузки (на текущем EFI-разделе) и две записи загрузчика Windows, на каждом из зеркальных томов. Нам потребуется создать второй экземпляр диспетчера загрузки:

bcdedit /copy {bootmgr} /d "Windows Boot Manager 2"

Из вывода данной команды нам потребуется идентификатор, скопируем его для использования в следующей команде.

bcdedit /set {bb040826-aa5e-lle9-8e9e-8efd93e43841} device partition=s:

В фигурных скобках должен быть указан идентификатор, полученный на предыдущем шаге.

После чего экспортируем BCD-хранилище загрузчика:

bcdedit /export P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2

И скопируем содержимое EFI-раздела на второй диск:

robocopy P:\ S:\ /E /R:0

Ошибка при копировании активного экземпляра BCD-хранилища — это нормально, собственно поэтому мы и сделали его экспорт, вместо того, чтобы просто скопировать. Затем переименуем копию хранилища на втором диске:

rename S:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2 BCD

и удалим ее с первого:

del P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2

Осталось удалить буквы дисков EFI-разделов, для этого снова запустим diskpart:

sel vol p
remove
sel vol s
remove

Теперь можно перезагрузить систему и в загрузочном меню BIOS выбрать Windows Boot Manager 2, затем Windows Server — вторичный плекс — это обеспечит использование EFI-загрузчика и системного раздела второго диска. Если вы все сделали правильно — загрузка будет удачной. Таким образом у нас будет полноценное зеркало системного раздела на динамических дисках в UEFI-системе.

Научиться настраивать MikroTik с нуля или систематизировать уже имеющиеся знания можно на углубленном курсе по администрированию MikroTik. Автор курса, сертифицированный тренер MikroTik Дмитрий Скоромнов, лично проверяет лабораторные работы и контролирует прогресс каждого своего студента. В три раза больше информации, чем в вендорской программе MTCNA, более 20 часов практики и доступ навсегда.

Windows в числе своего арсенала предусматривает несколько возможностей по созданию программного RAID. Это в первую очередь старая системная функция по работе с динамическими дисками, в рамках которой можно, в частности, создавать специальные разделы из нескольких устройств информации с реализацией конфигураций RAID 0, 1 и 5. А Win8.1 и Win10 на своём борту содержат более современную технологию – дисковые пространства.

Что это за технология и как её использовать?

1. О технологии

Итак, в версиях Windows 8.1 и 10 реализована технология по типу программного RAID, называется «Дисковые пространства». Реализована в панели управления.

Предназначается для создания производительных и отказоустойчивых дисковых массивов. С помощью этой технологии можем два и более жёстких диска объединить в одно дисковое пространство, по сути, в единый пользовательский (несистемный) раздел. И хранить на этом разделе что-то не особо важное в случае конфигурации без отказоустойчивости или, наоборот, что-то важное, обеспечив этим данным двух- или трёхсторонние зеркала. Дисковые пространства могут быть сформированы из разного типа устройств информации – внутренних SATA, SAS и внешних USB-HDD.

Чем эта технология отличается от динамических дисков? Дисковые пространства:

• В большей степени эмулируют аппаратный RAID;
• Лишены многих недостатков динамических дисков;
• При зеркалировании позволяют задействовать относительно современную наработку Microsoft — отказоустойчивую файловую систему ReFS;
• Не предусматривают, как динамические диски, возможность зеркалирования самой Windows (очевидно, как лишней функции в свете иных возможностей восстановления работоспособности ОС).

Дисковое пространство – это территория с нуля, при её создании жёсткие диски форматируются, их структура и содержимое теряются. Тогда как при работе с динамическими дисками мы к любому существующему разделу без потери данных можем добавить его раздел-зеркало.

Как и динамические диски, современная технология программного RAID позволяет создавать массивы из разных жёстких дисков, в том числе и по объёму. Но последняя, в отличие от первой, не оставляет незанятое массивом место на одном из носителей меньшего объёма. Чтобы это незанятое место можно было присоединить к другим разделам или создать отдельный раздел. Наоборот, при создании дисковых пространств мы не ограничены объёмом одного из жёстких. Мы можем изначально указать любой виртуальный размер, а впоследствии обеспечить его реальными ресурсами устройств информации, добавив их к массиву — так называемому пулу носителей. Реализация последнего позволяет нам действовать несколько гибче, чем при оперировании динамическими дисками.

2. Пул носителей

Пул носителей – это точка сборки жёстких дисков, создание и настройка непосредственно самого массива (вне зависимости от его функциональности). В пул не может быть добавлен SSD или HDD, на котором установлена текущая Windows. Для старта использования дисковых пространств потребуется как минимум один пустой (или с ненужными данными) жёсткий диск. Но, безусловно, лучше, чтобы их было как минимум два, так сразу можно будет оценить выгоды работы с массивом. С создания пула, собственно, и начинается работа с этой технологией. Жмём кнопку его создания.

Увидим все подключённые к компьютеру устройства информации, которые могут быть добавлены в пул. Они пустые неотформатированные и отформатированные будут отдельно распределены по соответствующим разделам. Здесь можем снять галочки с устройств, которые мы не собираемся использовать для массива. Затем жмём «Создать пул». Напомним, диски с имеющейся информацией впоследствии потеряют её.

Далее автоматом запустится создание дискового пространства. Но мы можем нажать кнопку отмены и немного разобраться с управлением пула. После того, как мы его создали, он будет отображаться в главном окне технологии. Здесь увидим справочную информацию об общем и по факту задействованном объёме, информацию о носителях пула, сможем в будущем удалять их и добавлять новые, переименовывать для удобства восприятия. Ну и при необходимости сможем удалить сам пул.

Удаление дисков из пула не всегда будет доступно. В некоторых случаях потребуется прежде добавление нового устройства информации.

3. Создание дискового пространства

В окно создания дискового пространства попадём автоматически сразу же после создания пула, а также при ручном запуске этой операции.

Здесь можем задать пространству любое имя и выбрать букву. Из обязательных настроек:

• Выбор типа устойчивости, по сути, конфигурации RAID;
• Выбор файловой системы, если кроме NTFS предлагается ReFS;
• Задание размера.

Размер, как упоминалось, можно установить любой, хоть и не обеспеченный носителями в пуле, на перспективу их добавления. Но если мы не собираемся больше ничего добавлять, тогда можем:

• Оставить значение по умолчанию для простого типа (RAID 0), это будет суммарный объём всех носителей;
• Для отказоустойчивых массивов указать размер наименьшего по объёму диска.

Размер можем разделить на 2, 3, 4 и более частей. И создать несколько пространств по типу того, как мы на обычном диске формируем разные разделы для удобства каталогизации данных.

В итоге жмём кнопку создания.

Дисковое пространство в проводнике теперь станет доступно нам как обычный раздел. В управлении дисками носители пула больше не будут видны как отдельные устройства. И будут значиться по порядковому номеру последнего из них.

4. Тип устойчивости

Тип устойчивости – это функционал массива, аналог той или иной конфигурации RAID. Технология предлагает нам 4 таких типа.

Простой тип — это может как обычный раздел на базе одного или нескольких носителей, так и аналог RAID 0, массив как минимум из двух носителей без отказоустойчивости, но с удвоенной (как минимум) скоростью чтения и записи данных. При выходе из строя одного из дисков теряется вся информация. Файловая система – только NTFS.

Двухстороннее зеркало – это аналог RAID 1, отказоустойчивый массив из как минимум двух носителей. Данные одномоментно записываются на основной диск и зеркало, и так же одномоментно считываются. Имеем удвоенную скорость чтения данных и актуальные их копии на случай выхода из строя одного из носителей. Файловая система – и NTFS, и ReFS.

Трёхстороннее зеркало – это аналог RAID 1E, массив из как минимум пяти носителей, обеспечивающий быстродействие и высокую отказоустойчивость. Защищает данные в случае выхода из строя сразу двух дисков. Файловая система – и NTFS, и ReFS.

Чётность – это аналог RAID 5, массив из как минимум трёх носителей, обеспечивающий отказоустойчивость при выходе из строя одного из них. Увеличивается скорость чтения данных, но из-за специфики конфигурации несколько снижается скорость их записи. Файловая система – только NTFS.

5. Выход из строя одного из носителей

Дисковые пространства с отказоустойчивостью при выходе из строя одного или нескольких носителей продолжат своё функционирование. Но в окне технологии в панели управления увидим предупреждение о снижении отказоустойчивости. Конкретный носитель, с которым возникли проблемы, также будет отмечен предупреждением.

С ним необходимо разобраться – либо исправить, либо удалить из пула и добавить в пул новое устройство информации.

6. Удаление дискового пространства

Если в дисковом пространстве больше нет надобности, его можно удалить.

Но чтобы носители были доступны для формирования структуры разделов и использования в отдельности, необходимо удалить и сам пул, как рассматривалось выше.

7. Переустановка Windows и подключение массива к другим компьютерам

Дисковые пространства существуют и вне среды работающей Windows, ведь информация о конфигурациях массивов хранится на самих дисках. Вот только распознать массив — по сути, виртуальный тип устройства информации — сможет только совместимое с Windows 8/8.1/10, Server 2012/2012 R2/2016 программное обеспечение. Это установочные процессы этих версий, LiveDisk на базе WinPE 8-10, ну и, конечно же, сами ОС. Если мы установим, к примеру, Win7 или перенесём весь массив на другой компьютер с этой версией, она не будет видеть такой массив, увидит только отдельные носители как таковые, что «Вне сети». И не предложит ничего более, как удалить на них разделы.

Поддерживающие же технологию версии Windows при переустановке или подключении массива к другому компьютеру обнаружат его автоматически, без нашего вмешательства. Непосредственно во время переустановки ОС мы будем видеть массив как единое устройство информации. Кстати, если переустанавливается EFI-система Windows, необходима внимательность, чтобы по ошибке не удалить или не отформатировать MSR-раздел дискового пространства, а не ОС.

На дисковое пространство даже можно установить второю Windows. Вот только делать этого не стоит. Вторая ОС установится, но не сможет запускаться. Да и ещё и затрёт загрузчик первой ОС, и его придётся восстанавливать.

В этой статье мы рассмотрим, как создать программное зеркало (RAID1) из двух GPT дисков в Windows Server 2016/Windows 10, установленных на UEFI системе. Мы рассмотрим полноценную конфигурацию BCD загрузчика, позволяющую обеспечить корректную загрузку Windows и защитить данные от выхода из строя любого диска.

Итак, у нас имеется простой компьютер UEFI-архитектуры без встроенного RAID контроллера с двумя идентичными дисками размерами по 50 Гб. Наша задача — установить на первый GPT диск ОС (Windows Server 2016, Windows 10 или бесплатного сервер Hyper-V), а затем собрать из двух дисков программное зеркало (RAID1 – Mirroring).

В подавляющем большинстве случаев при выборе между программным или аппаратным RAID стоит выбирать последний. Сейчас материнские платы со встроенным физическим RAID контроллером доступны даже для домашних пользователей.

Запишите установочный образ Windows на DVD/ USB флешку, загрузите компьютер) с этого загрузочного устройства (в режиме UEFI, не Legacy) и запустите установку Windows Server 2016.

После установки, откройте консоли управления дисками (diskmgmt.msc), убедитесь, что на первом диске используется таблица разделов GPT (свойства диска -> вкладка Volumes -> Partition style –> GUID partition table), а второй диск пустой (неразмечен).

Подготовка таблицы разделов для зеркала на 2 диске

Откройте командную строку с правами администратора и выполните команду diskpart. Наберите:

DISKPART>List disk

Как вы видите, в системе имеется два диска:

• Disk 0 – диск с таблицей разделов GPT, на который установлена Windows
• Disk 1 – пустой неразмеченный диск

На всякий случай еще раз очистим второй диск и конвертируем его в GPT:

Select disk 1

clean

Convert GPT

Введите список разделов на втором диске:

List part

Если найдется хотя бы один раздел (в моем примере это Partition 1 – Reserved – Size 128 Mb), удалите его:

Sel part 1

Delete partition override

Выведите список разделов на 1 диске (disk 0). Далее вам нужно создать такие же разделы на Disk 1.

Select disk 0

List part

Имеется 4 раздела:

• Recovery – 450 Мб, раздел восстановления со средой WinRE
• System – 99 Мб, EFI раздел (подробнее про структуру разделов на GPT дисках)
• Reserved 16 Мб, MSR раздел
• Primary – 49 Гб, основной раздел с Windows

Создаем такие же разделы на Disk 1:

Select disk 1

Create partition primary size=450

format quick fs=ntfs label=»WinRE»

set id=»de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6ac»

create partition efi size=99

create partition msr size=16

list part

Преобразования дисков в динамические, создание зеркала

Теперь оба диска нужно преобразовать в динамические:

Select disk 0

Convert dynamic

Select disk 1

Conv dyn

Создадим зеркало для системного диска (диск C:). Нужно выбрать раздел на первом диске и создать для него зеркало на 2 диске:

Select volume c
Add disk=1

Должно появится сообщение:

DiskPart succeeded in adding a mirror to the volume

Откройте консоль управления дисками, и убедитесь, что запустилась синхронизуя раздела C на (Recynching). Дождитесь ее окончания (может занять до нескольких часов в значимости от размера раздела C: ).

При загрузке Windows теперь будет появляться меню Windows Boot Manager с предложение выбрать с какого диска загружаться. Если не выбрать диск вручную, система через 30 секунд попытается загрузиться с первого диска:

• Windows Server 2016
• Windows Server 2016 – secondary plex

Однако проблема в том, что сейчас у вас конфигурация загрузчика хранится только на 1 диске, и при его потере, вы не сможете загрузить ОС со второго без дополнительных действий. По сути вы защитили данные ( но не загрузчик Windows) только от сбоя второго диска.

Программный RAID Windows не получится использовать для создания нормального зеркала EFI раздела. Т.к. на EFI разделе хранятся файлы, необходимые для загрузки ОС, то при выходе их строя первого диска, вы не сможете загрузить компьютер со второго диска без ручного восстановления загрузчика EFI на нем в среде восстановления. Эти операции довольно сложно сделать неподготовленному администратору, а также потребует дополнительного времени (которого может не быть, если у вас за спиной стоит толпа разгневанных пользователей).

Далее мы покажем, как скопировать EFI раздел на второй диск и изменить конфигурацию загрузчика BCD, чтобы вы могли загрузить Windows как с первого, так и со второго диска.

Подготовка EFI раздела на втором диске в зеркале

Теперь нужно подготовить EFI раздел на втором диске в зеркале, чтобы компьютер мог использовать этот раздел для загрузки Windows. Назначим EFI разделу на Disk 1 букву S и отформатируем его в файловой системе FAT32:

Select disk 1

Select part 2

assign letter=S

format fs=FAT32 quick

Теперь назначим букву диска P: для EFI раздела на Disk 0:

select disk 0

select partition 2

assign letter=P

exit

Копирование конфигурации EFI и BCD на второй диск

Выведите текущую конфигурацию загрузчика BCD с помощью команды:

bcdedit /enum

При создании зеркала, служба VDS автоматически добавила в конфигурацию BCD запись для второго зеркального диска (с меткой Windows Server 2016 – secondary plex).

Чтобы EFI в случае потери первого диска могут загружаться со второго диска, нужно изменить конфигурацию BCD.

Для этого нужно скопировать текущую конфигурацию Windows Boot Manager

bcdedit /copy {bootmgr} /d "Windows Boot Manager Cloned"

The entry was successfully copied to {44d1d6bf-xxxxxxxxxxxxxxxx}

Теперь скопируйте полученный ID конфигурации и используйте его в следующей команде:

bcdedit /set {44d1d6bf-xxxxxxxxxxxxxxxx} device partition=s:

Если все правильно, должна появится строка The operation completed successfully.

Выведите текущую конфигурацию Windows Boot Manager (bcdedit /enum). Обратите внимает, что у загрузчика теперь два варианта загрузки EFI с разных дисков (default и resume object).

Теперь нужно сделать копию BCD хранилища на разделе EFI первого диска и скопировать файлы на второй диск:

P:
bcdedit /export P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2
robocopy p:\ s:\ /e /r:0

Осталось переименовать BCD хранилище на втором диске:

Rename s:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2 BCD

И удалить копию на Disk 0:

Del P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2

Теперь при выходе из строя первого диска, вам нужно при загрузке компьютера выбрать устройство «Windows Boot Manager Cloned», а затем «Microsoft Windows Server 2016 — secondary plex».

При загрузке с отказавшим дисков, в диспетчере Disk Management вы увидите сообщение Failed Redndancy.

В этом случае вы должны заменить неисправный диск, удалить конфигурацию зеркала и пересоздать программный RAID с начала.