动态磁盘与基本磁盘的分析与比较

石利平

（广东女子职业技术学院，广州　510450）

动态磁盘与基本磁盘的分析与比较

石利平

（广东女子职业技术学院，广州510450）

现在不少计算机中的硬盘配置类型设置为动态磁盘，而通常使用的硬盘配置类型却多为基本磁盘。本文从基本磁盘和动态磁盘的基本概念、基本磁盘分区类型、动态磁盘卷的类型、基本磁盘与动态磁盘两者区别以及转换等几个方面，给出了基本磁盘和动态磁盘的应用比较与分析，为日后的磁盘使用提供有益参考。

动态磁盘；基本磁盘；卷

0　引 言

基本磁盘和动态磁盘是Windows中的2种硬盘配置类型，都是磁盘的一种属性。基本磁盘是大多数个人计算机的首选，该类型最易于管理。基本磁盘是以分区来划分磁盘空间，只能将同一磁盘上的连续空间划分为一个分区。动态磁盘常为Windows高级用户和IT专业人员使用，主要为提高使用计算机中多个硬盘来管理数据的性能和可靠性。动态磁盘上没有分区的概念，是以卷来划分的，而且卷的组成是可以跨物理磁盘的。动态磁盘的一个卷可以跨越32个物理磁盘，这种功能非常适合服务器上使用。基本磁盘则可以通过Windows操作系统的磁盘管理器转换为动态磁盘。

1　基本磁盘及分区类型

基本磁盘使用主分区、扩展分区和逻辑驱动器组织数据。在基本磁盘类型下，磁盘格式化的分区也称为卷，磁盘的分区信息保存在硬盘的“分区表”中。磁盘的分区形式决定基本磁盘上可创建的分区数目。磁盘的分区形式分为主引导记录（Master Boot Record，写为MBR）分区表和GUID（Globally Unique Identifier Partition Table Format，缩写为GPT）分区表。

MBR分区类型的磁盘，对应的硬盘分区表仅有64个字节，由于每个分区信息需要16个字节，所以MBR型分区结构的硬盘最多只能识别4个主要分区或3个主要分区及一个扩展分区。一个扩展分区理论上可以划分为无数个逻辑分区，这也是扩展分区与主要分区的区别。基本磁盘上的分区不能与其他分区共享或拆分数据。如果磁盘容量超过2TB，就无法使用MBR方案。

GPT分区类型的磁盘，最多可创建128个主分区。GPT磁盘主分区已足够使用，因而在GPT分区下不必再另行创建扩展分区或逻辑驱动器。GPT分区允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余，支持2TB以上的大硬盘。

2　动态磁盘及其卷

动态磁盘是以＂卷＂命名各组成部分。动态磁盘和基本磁盘最本质的区别在于动态磁盘可以扩展到磁盘中包括不连续的磁盘空间，可以创建跨物理的卷，将几个磁盘合为一个大卷。而基本磁盘只能在一个物理磁盘上创建分区。卷和分区最大差别是同一分区只能存在于一个物理磁盘上，而同一个卷可以跨越多达32个物理磁盘。卷的相关信息不存放在分区表中，而是存于卷上，可以被RAID容错系统复制到其他动态磁盘上，如此即提高了磁盘的容错能力。

动态硬盘分为简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷、RAID-5卷。非服务器版本的操作系统下只能创建简单卷、跨区卷、带区卷这3种卷。镜像卷和RAID-5卷专用于服务器类的操作系统下。下面则对各种类型卷展开详细功能定义及解析。

2.1简单卷

简单卷是动态磁盘上最基本的动态卷类型，像基本磁盘上创建的分区一样，简单卷可以创建无数个，可以作为系统分区、也可以作为扩展分区来使用。在工作时则就像是物理上的一个独立单元，如果以后某个简单卷的容量不够用了，还能用跨区卷来对其进行扩容，且不会丢失数据。如果机器中只有一个动态磁盘，则只可以创建简单卷。

2.2跨区卷

跨区卷是由多个磁盘的未分配空间合并得到的一个逻辑卷，这样用户可以更为有效地使用多个磁盘系统上的所有空间，各未分配空间区域大小可以不同。跨区卷可以理解为将多个动态磁盘的卷相加，产生一个更大的卷。可以由不是系统卷或引导卷的简单卷来创建跨区卷。跨区卷的创建方法是，先将一个磁盘上未分配的空间全部分配跨区卷上，然后再将下一个磁盘未分配的空间全部分配到跨区卷上，直至该卷空间分配满，具体相当于将几个动态卷连接起来。跨区卷的最显著优点是可以充分利用磁盘空间，但也有着其相应不足，就是跨区卷不具备容错能力。如果组成跨区卷中的任一硬盘发生了故障，保存在跨区卷中的数据就会丢失。

2.3带区卷

2个或更多磁盘上的可用空间区域合并到一个逻辑卷即可创建带区卷。系统是以64KB的数据小块为单位交叉存储到多个不同物理硬盘上的带区卷中，这样提高了磁盘读写性能。用于建立带区卷的硬盘的速度最好相同，使用大小、型号和制造商相同的磁盘，这样有利于提高带区卷的读写速度，因为带区卷的最终速度是以多个磁盘中速度最慢的作为基准。带区卷使用RAID-0，从而可以在多个磁盘上分布数据。带区卷是Windows中性能最佳的可用卷，但不能被扩展或镜像，也不具备容错能力。当带区卷中的一个磁盘发生故障，整个卷都将无法工作，而且整个卷中的数据也会全部丢失，所以重要的数据最好不要存储在带区卷中。带区卷是不可以扩展的，简单卷和跨区卷都可以扩展。

2.4镜像卷

镜像卷是具有容错能力的动态卷。设计实现原理是使用卷的2个副本或镜像复制存储在卷上的数据，从而提供数据冗余性。存储到镜像卷上的所有数据都写入到位于独立的物理磁盘上的2个镜像中。这样写入速度没有变，但是读取速度会加快，而且可靠性提高。当其中一块硬盘出现故障，用户将对应的镜像卷中断，使用另一个正常的镜像卷成为具有独立驱动器号的卷，因此系统则可使用未受影响的磁盘继续操作；也可使用好的硬盘替换故障硬盘，而后从其它硬盘进行数据复制，由此而达到数据恢复目的。这种镜像卷对硬盘空间的浪费是最多的，达到了50%，即当使用2块容量一样的硬盘组成的镜像卷，最终的卷容量却仅相当于一个硬盘的容量。当创建镜像卷时，也最好使用大小、型号和制造商都相同的磁盘。目前，镜像卷正广泛应用在还未使用硬件RAID的简易服务系统中。

2.5RAID-5卷

该卷是一种容错卷，其原理复杂，这种卷的创建至少需要3个物理磁盘，数据和奇偶校验是间歇散布在RAID-5卷中。奇偶校验是一种计算值，用来在硬盘驱动器出现故障后重新构造数据。可使用基于硬件或软件的解决方案来创建RAID -5卷。一般情况下，基于硬件的RAID提供的性能比基于软件的RAID要更显优越，这是因为基于硬件的RAID不会带来系统处理器上的开销。通常，RAID-5是通过硬件配置的，并且需要一个RAID硬盘驱动器控制器。RAID-5卷最多也不能超过32个硬盘，兼备带区卷的高性能和镜像卷的容错性。RAID-5卷不能包含根分区或系统分区。在正常操作中，RAID-5卷上的写操作需要的内存是读取操作的3倍。当RAID-5卷出现故障时，与发生故障之前相比，其读操作至少要求3倍以上的内存。这2种情况都是由奇偶校验计算引起的。但是，与镜像卷相比，RAID-5卷的性价较高，而且能提供更好的读性能。特别地，当RAID-5卷中的硬盘数量越多时，冗余数据带区的成本将越低。还需指出的是，如果物理磁盘的某一部分出现故障，RAID-5卷即可用余下的数据和奇偶校验重新创建磁盘上对应故障那一部分数据。

3　动态磁盘与基本磁盘的主要区别

3.1支持的系统

基本磁盘是从早期DOS系统开始就广泛使用的一种磁盘类型，兼容性好，自MS-DOS以来的操作系统均支持基本磁盘。动态磁盘则是从Windows 2000起开始进入使用，因而只有Windows 2000及其以后的操作系统才支持动态磁盘。

3.2两者间的互换

在Windows操作系统的磁盘管理器中，可以将基本磁盘直接转换为动态磁盘，并且磁盘上原有数据不会受损，只是该过程在磁盘管理器中却是不可逆的。若要使得Windows操作系统下动态磁盘转回基本磁盘，则只有将全部数据另作拷贝，再删除动态硬盘卷后才能真正实现。此外，也可使用第三方的磁盘工具软件来获得实现。

3.3磁盘容量更改

基本磁盘分区一旦创建，就无法更改分区容量大小，除非借助于特殊的磁盘工具软件。动态磁盘卷的建立和容量改变均可以在不重新启动的情况下进行操作，且不会丢失数据。

3.4磁盘空间管理

基本磁盘只在同一磁盘上的连续空间才可分为一个区，分区最大的容量也就是磁盘的容量。动态磁盘可由磁盘中不连续的磁盘空间组成，也可以创建跨物理的卷，即将几个磁盘合为一个大卷。

3.5动态硬盘卷集或分区个数

在一个磁盘上可创建动态磁盘的卷个数没有限制。一个磁盘上基本磁盘的分区数与其分区类型有关。MBR分区类型的磁盘最多只能分为4个区，GPT分区磁盘理论上则可达128个区。

3.6磁盘配置信息的存放

基本磁盘配置信息存放在磁盘引导分区中，如果使用RAID容错功能，则保存在系统注册表中。因此RAID磁盘移动到其他计算机上后，磁盘配置信息就会发生丢失。动态磁盘配置信息存放在磁盘上，这就使得可以由RAID容错系统复制到其他动态磁盘上，从而可以移动到其他计算机上继续使用。

4　将基本磁盘转换为动态磁盘的方法

基本磁盘转换为动态磁盘的方法主要有2种，具体展示如下：

1）使用Windows磁盘管理器。在“磁盘管理”中，右键单击要转换的基本磁盘，在打开的快捷菜单中单击“转换为动态磁盘…”，而后依据窗口提示说明执行操作。

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，硕士，讲师，主要研究方向：计算机教育、计算机应用。