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.
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).
Содержание:
- Подготовка таблицы разделов для зеркала на 2 диске
- Преобразования дисков в динамические, создание зеркала
- Подготовка EFI раздела на втором диске в зеркале
- Копирование конфигурации EFI и BCD на второй диск
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:EFIMicrosoftBootBCD2
robocopy p: s: /e /r:0
Осталось переименовать BCD хранилище на втором диске:
Rename s:EFIMicrosoftBootBCD2 BCD
И удалить копию на Disk 0:
Del P:EFIMicrosoftBootBCD2
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.
Created on March 27, 2017.
Last commit e81697c5 on December 15, 2017 — 9 total changes.
Setup
Most Windows installers if not all modern versions have a command line option that can be accessed when using the GUI installer (from anywhere from what I can tell). This functionality can be accessed with SHIFT + F10
and looks like:
From here we can access diskpart
. From Microsoft’s Technet, «DiskPart is a text-mode command interpreter [that] enables you to manage objects (disks, partitions, or volumes) by using scripts or direct input at a command prompt.»
Think parted
if you’re coming from Linux — but with a lot more functionality. You might have used it under the name «Disk Management», which is basically a GUI wrapper. We will need this program to preparing the Windows installer to install to a RAID 1 setup.
To use Diskpart, invoke it from the command line using:
X:Sources> diskpart
DISKPART>
You can list all the disks available as so:
X:Sources> diskpart
DISKPART> list disk
Disk ### Status Size Free Dyn Gpt
-------- ------------- ------- ------- --- ---
Disk 1 Online 127 GB 127 B
Disk 2 Online 127 GB 127 B
In the above example we have two disks, we will put both of these into our RAID1. As can be seen above, diskpart
is base 0.
Convert Each Disk to Dynamic
Any mirror setup requires disks to be in dynamic mode — this is basically LVM under Linux. Dynamic disks can be used for a multitude of purposes like disk spanning, mirroring, striping, etc. Although, be careful, there’s no going back from dynamic without formatting the disks completely.
Let’s clean each disk before converting them, this uninitialize the disks without a partition scheme. After this disk is empty we enable dynamic mode.
DISKPART> select disk 0
DISKPART> clean
DISKPART> convert dynamic
And do the same thing with the second disk.
DISKPART> select disk 1
DISKPART> clean
DISKPART> convert dynamic
list disk
should look like this now:
Prepare Mirrors
At this point we can create our RAID1 «partitions». I use «partitions» in quotes as they aren’t really partitions (as they mirror data) but the Windows installer must think of them as partitions. Little weird, but kind of makes sense.
Windows requires two partitions when in MBR mode (EFI requires 3, which I won’t go into). One which is normally called System Reserved
and the main OS partition normally without a name (C:/
). Both of these partitions need to be created manually as the normal Windows installer cannot.
DISKPART> select disk 0
DISKPART> create volume mirror disk=0,1 size=500
DISKPART> format quick fs=ntfs label="System Reserved"
These commands create a mirrored volume using disk 0
and 1
with a size of 500mb
(default size under Windows 2016). Then it formats the newly created (and automatically selected) volume using ntfs
as the filesystem and «System Reserved» as the volume label.
Then we can create the OS partition using similar commands:
DISKPART> select disk 0
DISKPART> create volume mirror disk=0,1
DISKPART> format quick fs=ntfs
Using list volume
we should see the list of volumes that we created. Note that the volume numbers may be different.
Make the Mirrors Usable
In the above setup, each volume represents a single logical «partition», but in reality each of these volumes spans two physical drives. These volumes are great under Windows, but not so useful to the BIOS attempting to bootstrap a OS. To make it possible for the BIOS to start Windows we need to create real partitions for each of our mirror volumes.
First let’s use detail disk
to make sure we target the correct volumes.
DISKPART> select disk 0
DISKPART> detail disk
In the picture, volume 0
is our System Recovery
volume and volume 1
is our OS volume, different configurations may be different.
DISKPART> select disk 0
DISKPART> select volume 1
DISKPART> retain
This creates a real partition for volume 0 (System Recovery) on disk 0. Use list partition
to find to again make sure to target the correct partition.
DISKPART> select disk 0
DISKPART> list partition
Our System Recovery
partition is 500 MB
, in this example, this partition is partition 1
.
To mark the newly created, real partition to be the boot partition we can use the following:
DISKPART> select disk 0
DISKPART> select partition 2
DISKPART> active
We need to do the same thing on the other drive too, as so:
DISKPART> select disk 1
DISKPART> select volume 1
DISKPART> retain
DISKPART> select disk 1
DISKPART> select partition 2
DISKPART> active
We also need a partition for the OS drive (required by the installer). This can be done using the same commands:
DISKPART> select disk 0
DISKPART> select volume 0
DISKPART> retain
DISKPART> select disk 1
DISKPART> select volume 0
DISKPART> retain
At this point you can install Windows as normal to one of the mirror partitions.
Postscript
Testing more with HyperV, I discovered that formating the mirrors using Windows setup was required to get a booting OS. I remember doing this before as the IPMI device I was using kept on crashing during installation — forcing me to restart the Windows installation.
Considerations
- This method actually allows you to keep the «System Recovery» partition in sync under a mirror. Microsoft’s official white paper on mirroring does provide support for this feature.
- This method also allows you to create a mirror on two drives with different sector sizes — although I personally think disallowing two different sector sizes should be a bug.
- You may need to make sure that you add the second drive as a boot device.
Содержание
- 1 Настройка RAID
- 2 Подготовка таблицы разделов для зеркала на 2 диске
- 3 Преобразования дисков в динамические, создание зеркала
- 4 Подготовка EFI раздела на втором диске в зеркале
- 5 Копирование конфигурации EFI и BCD на второй диск
Доброго дня!
При подключении нескольких дисков к компьютеру (ноутбуку) — каждый из них появляется под своей буквой (C, D, E и др.) и представляет из себя отдельный независимый накопитель. Но объединив эти диски в RAID-массив — можно из двух дисков по 1 ТБ (например) получить единый накопитель на 2 ТБ (причем, с удвоенной* скоростью работы!).
Согласитесь, звучит заманчиво?! Однако, многим пользователям слово «RAID» — либо вообще ничего не говорит, либо напоминает что-то такое отдаленное и сложное (явно-недоступное для повседневных нужд на домашнем ПК/ноутбуке). На самом же деле, все проще, чем есть…👌 (разумеется, если мы не говорим о каких-то сложных производственных задачах, которые явно не нужны на обычном ПК)
Собственно, ниже в заметке попробую на доступном языке объяснить, как можно объединить диски в эти RAID-массивы, в чем может быть их отличие, и «что с чем едят»…
*
Основы, какими могут быть RAID массивы (т.е. то, как будем объединять диски)
Возьмем для примера 2 диска (речь может идти о любых накопителях: HDD, SSD и пр.). Объединить их между собой можно по двум основным схемам:
- вариант 1: когда их объем суммируется, и мы получаем один большой диск (т.е. в Windows и в BIOS он будет отображаться как один накопитель!). Такую схему принято называть RAID 0;
- вариант 2: когда эти два диска будут являться копиями друг друга (т.е. зеркальными). Так делают для повышения надежности хранения информации. Эта схема называется RAID 1.
Обратите внимание также на табличку ниже.
RAID 0 (распределение) | RAID 1 (зеркалирование) |
RAID 0 |
RAID 1 |
Особенности:
|
Особенности:
|
Разумеется, видов RAID-массивов гораздо больше (RAID 5, RAID 6, RAID 10 и др.), но все они представляют из себя разновидности вышеприведенных (и, как правило, в домашних условиях не используются).
Пару слов о дисках и мат. плате
Не все материнские платы поддерживают работу с дисковыми массивами RAID. И прежде, чем переходить к вопросу объединению дисков, необходимо уточнить этот момент…
Как это сделать: сначала с помощью спец. утилит (например, AIDA 64) нужно узнать точную модель материнской платы компьютера.
Далее найти спецификацию к вашей мат. плате на официальном сайте производителя и посмотреть вкладку «Хранение» (в моем примере ниже, мат. плата поддерживает RAID 0, RAID 1, RAID 10).
Спецификация материнской платы
Если ваша плата не поддерживает нужный вам вид RAID-массива, то у вас есть два варианта выхода из положения:
- воспользоваться программным способом поднятия RAID из-под Windows;
- приобрести спец. контроллер и установить его в PCI слот. Как правило, для его корректной работы необходимо также будет до-установить драйвер.
RAID-контроллер (в качестве примера)
Важная заметка: RAID-массив при форматировании логического раздела, переустановки Windows и т.д. — не разрушится. Но при замене материнской платы (при обновлении чипсета и RAID-контроллера) — есть вероятность, что вы не сможете прочитать информацию с этого RAID-массива (т.е. информация не будет недоступна…).
Что касается дисков под RAID-массив:
- в общем-то, можно использовать как жесткие диски (HDD), так и твердотельные накопители (SSD);
- не всегда нужно брать диски одинакового объема и одной модели (хотя это очень желательно). Например, если вы хотите сделать зеркальную копию своего диска (RAID 1) — можно взять диск или равный по объему, или больше;
- при создании RAID-массива — в большинстве случаев, информация с дисков (участвующих в этом) будет удалена.
Пример настройки RAID 0 в BIOS
Разумеется, в одной заметке вряд ли возможно показать настройки для разных мат. плат и способы объединения в RAID (в зависимости от вашего железа могут быть некоторые особенности). В примере ниже, я рассмотрю создание RAID 0 массива с применением современной технологии Intel Rapid Storage Technology.
Важно: при этом способе информация с дисков будет удалена!
Примечание: создать RAID-массив можно и из-под Windows (например, если вы хотите в целях безопасности сделать зеркальную копию своего диска).
1) И так, первым делом необходимо подключить диски к компьютеру (ноутбуку). Здесь на этом не останавливаюсь…
2) Далее нужно зайти в BIOS и установить 2 опции:
- параметр SATA Mode Selection перевести в режим RAID (обычно он находится в разделе «Advanced»);
- Boot Mode Selection перевести в UEFI(раздел «Boot»).
Затем нужно сохранить настройки (чаще всего это клавиша F10) и перезагрузить компьютер.
Настройки BIOS — RAID
3) После, следует снова зайти в BIOS и открыть вкладку Intel Rapid Storage Technology(обычно это раздел «Advanced»).
Intel Rapid Storage Technology
4) В этой вкладке должны отображаться все подключенные накопители. Для создания RAID-массива из них (не обязательно из всех) — нажмите по Create RAID Volume.
Create RAID Volume
5) Теперь нужно указать:
- Name — имя массива, может быть любым;
- Rapid Level — тип массива, в своем примере я выбрал RAID 0 (т.е. объединение 2-х дисков в 1 с целью увеличения объема и скорости работы);
- Select Disk — выбор дисков (просто нужно отметить крестиками накопители, которые участвуют в объединении).
После нажатия на кнопку Create Volume — RAID-массив будет создан, им можно будет пользоваться как обычным отдельным накопителем.
Create Volume
6) Если приступить к установке Windows 10 (например) — то в шаге выбора диска вы увидите обычную надпись вида «Незанятое пространство на диске» составляет столько-то… (при объединении в RAID 0 двух дисков по 1 ТБ — общий объем получится 1863 ГБ, см. скрин ниже).
Т.е. на этом этапе можно создать логический раздел (и не один) и устанавливать систему как на обычный жесткий диск (забыв о слове RAID совсем…).
Незанятое пространство на диске — установка ОС Windows 10
Как создать RAID 0, RAID 1 программно (в ОС Windows 10)
Создать RAID-массив можно как с помощью средств BIOS, так и программно — при помощи инструментов в ОС Windows. Причем, такой вот программный способ не требует даже спец. материнской платы, поддерживающей работу с RAID-массивами…
Рассмотрю ниже пару конкретных примеров.
1) Покупаете и устанавливаете еще один-два диска (в зависимости от задач). Если ваша цель обезопасить свои данные (т.е. создание RAID 1) — то их объем должен быть равен (или быть больше) вашего основного накопителя;
2) Открываете управление дисками (для этого нужно: нажать Win+R, и в появившемся окне ввести команду diskmgmt.msc).
3) Теперь действия могут несколько отличаться.
Вариант 1: допустим вы хотите объединить два новых диска в один, чтобы у вас был большой накопитель для разного рода файлов. В этом случае просто кликните правой кнопкой мышки по одному из новых дисков и выберите создание чередующегося тома (это подразумевает RAID 0). Далее укажите какие диски объединяете, файловую систему и пр.
Примечание: зеркальный том — этоRAID 1.
Создать чередующийся или зеркальный том
Когда RAID-массив будет готов — в «Моем компьютере» у вас появится один логический диск, размер которого будет равен сумме объединенных дисков (в моем примере 3725,9 ГБ x 2 = 7,27 ТБ).
Свойства диска
Вариант 2: если же вы беспокоитесь за сохранность своих данных — то можно подключенный к системе новый диск сделать зеркальным вашему основному диску с ОС Windows, причем эта операция будет без потери данных (прим.: RAID 1).
Для этого, когда зайдёте в управление дисками — кликните правой кнопкой мышки по тому разделу диска, для которого хотите создать копию — в появившемся меню выберите «Добавить зеркало», и укажите какой диск будет им являться (в моем случае это диск 1).
Добавить зеркало
4) После Windows начнет автоматическую синхронизацию накопителей: т.е. с выбранного вами раздела все данные будут также скопированы на новый диск.
Ресинхронизация
5) В общем-то, всё, RAID 1 настроен — теперь при любых изменениях файлов на основном диске с Windows — они автоматически будут синхронизированы (перенесены) на второй диск.
Вероятность одновременного выхода из строя 2-х дисков — крайне маловероятна, если только не учитывать фактор постороннего вмешательства (сильный удар, затопление, пожар и т.д.).
6) Удалить зеркало, кстати, можно также из управления дисками: пример на скрине ниже.
Удалить зеркало диска 0
*
Дополнения приветствуются…
Удачи!
✌
RSS(как читать Rss)
Другие записи:
- Личный кабинет Мегафона: как войти в него и не попасть на фишинговый сайт
- Не печатает принтер [решение]
- «Файл XXX скачивают редко. Возможно, он вредоносный» — стало появляться какое-то сообщение в Chrome …
- Can’t Play — не удается воспроизвести видео, ошибка 0xc00d36c4 (появляется в Windows 10 при попытке …
- Озвучка текста голосом — программы для чтения текста живым голосом
- Как передавать файлы (фото, видео, контакты и др.) с телефона на телефон (даже если у них нет …
- Видеодрайвер перестал отвечать и был восстановлен. Что за ошибка? Причины и решение!
- Как посмотреть недавно открытые файлы в ОС Windows 10 (никак не могу найти вчерашний документ…)
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.
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:
diskpartsel disk 0list 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 1clear
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 1delete 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 1create partition primary size=499format quick fs=ntfs
Затем зададим ему нужные GPT-атрибуты:
set id=de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6acgpt 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=99format 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 0convert dynamicsel disk 1convert dynamic
Затем добавим зеркало к системному диску через графический интерфейс
или с помощью diskpart:
sel vol cadd 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 0list par
Как видим интересующий нас раздел имеет номер 2, выберем его и присвоим букву:
sel par 2assign letter=P
Повторим аналогичные манипуляции со вторым диском:
sel disk 1sel par 2assign letter=S
Выйдем из утилиты diskpart (команда exit) и перейдем в EFI раздел первого диска:
P:cd EFIMicrosoftBoot
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:EFIMicrosoftBootBCD2
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:EFIMicrosoftBootBCD2 BCD
и удалим ее с первого:
del P:EFIMicrosoftBootBCD2
Осталось удалить буквы дисков EFI-разделов, для этого снова запустим diskpart:
sel vol premovesel vol sremove
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.
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).
Содержание:
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
Con dyn
Создадим зеркало для системного диска (диск C:). Нужно выбрать раздел на первом диске и создать для него зеркало на 2 диске:
Select volume cAdd 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:EFIMicrosoftBootBCD2robocopy p: s: /e /r:0
Осталось переименовать BCD хранилище на втором диске:
Rename s:EFIMicrosoftBootBCD2 BCD
И удалить копию на Disk 0:
Del P:EFIMicrosoftBootBCD2
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.
Используемые источники:
- https://ocomp.info/2-disk-v-raid-massiv.html
- https://interface31.ru/tech_it/2019/07/nastraivaem-programmnyy-raid-na-uefi-sistemah-v-windows.html
- https://winitpro.ru/index.php/2019/09/30/programmnyj-raid1-zerkalo-v-windows/
In this article we‘ll show you how to create a software mirror (RAID1) from two GPT disks with Windows Server 2016/Windows 10 installed for UEFI. We’ll consider a full-featured BCD bootloader configuration that provides correct Windows boot and protects your OS and data in case of any drive failure.
So, I have a simple computer with an UEFI architecture and two identical 50GB disks, but without built-in RAID controller. Our task is to install an OS (Windows Server 2016, Windows 10 or a free Hyper-V server) on the first GPT disk and then create a software mirror (RAID1) from two disks.
In most cases, if you choose between software and hardware RAID, you’d better select the latter. Motherboards with an integrated physical RAID controller are available even for home users today.
Write an installation Windows ISO image on a DVD/USB stick, boot your computer from this device (in the UEFI mode, not the Legacy one) and run the installation of Windows Server 2016.
After the installation is complete, open Disk Management snap-in (diskmgmt.msc) to make sure that the first disk is using GPT (Disk Properties -> Volumes -> Partition style –> GUID partition table), and the second one is empty (unallocated).
Contents:
- Preparing GPT Partition Table for a Mirror on Disk 2
- How to Convert Disks to Dynamic & Create a Mirrored Disk?
- How to Create GPT Mirror for EFI Partition?
- How to Copy EFI partition and BCD Store to a Second Drive?
Preparing GPT Partition Table for a Mirror on Disk 2
Run the command prompt with the administrator privileges and run diskpart. Enter:
DISKPART>List disk
As you can see, there are two local disks available in the system:
Disk 0
– a disk with GPT, Windows is installed onDisk 1
– an empty unallocated disk
Clean the second disk again just in case and convert it into GPT:
Select disk 1
clean
Convert GPT
Display the list of partitions on the second disk:
List part
If there is at least one partition on the Disk 2 (in my example it is Partition 1, with the Reserved label and Size 128 Mb), delete it:
Sel part 1
Delete partition override
Display the list of partitions on first disk (disk 0). Then you will have to create the same partitions on Disk 1.
Select disk 0
List part
There are 4 partitions:
- Recovery – 450MB, a recovery partition with WinRE
- System – 99MB, an EFI partition (more about the partition structure on GPT disks)
- Reserved – 16MB, an MSR partition
- Primary – 49GB, a main partition with Windows image
Create the same partitions structure on 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
How to Convert Disks to Dynamic & Create a Mirrored Disk?
Then convert both disks to dynamic:
Select disk 0
Convert dynamic
Select disk 1
Con dyn
Create a mirror for a system drive (drive letter C:). Select a partition on Disk 0 and create a mirror for it on Disk 1:
Select volume c
Add disk=1
The following message will appear:
DiskPart succeeded in adding a mirror to the volume
Open Disk Management and make sure that drive C: synchronization has been started (Resynching). Wait till it is over, it may take up to several hours depending on the size of the C: partition.
When booting Windows, the Windows Boot Manager menu will appear where you can select what disk to boot from. If you do not select a disk manually, the system will try to boot from the first one in 30 seconds:
- Windows Server 2016
- Windows Server 2016 – secondary plex
However, the problem is that the bootloader configuration is stored only on the first drive, and if you lose it you won’t be able to boot Windows from the second drive without additional actions. In fact, you have protected your data (but not the Windows bootloader) from a failure of the second disk only.
A software Windows RAID cannot be used to create a fully functional EFI partition mirror. Since the OS boot files are located on the EFI partition, if the first disk fails, you won’t be able to boot from the second disk without the manual repairing of your EFI bootloader. It is quite hard for a beginner and takes some time (you may not have it if there is a crowd of angry users around).
Now we’ll show you how to copy the EFI partition to the second disk and change the BCD bootloader configuration to enable booting Windows from both the first and second drives.
How to Create GPT Mirror for EFI Partition?
Then you have to prepare the EFI partition on the second disk in the mirror in order your computer can use this partition to boot Windows. Assign the drive letter S: to the EFI partition on Disk 1 and format it in FAT32:
Select disk 1
Select part 2
assign letter=S
format fs=FAT32 quick
Then assign the letter P: to the EFI partition on Disk 0:
select disk 0
select partition 2
assign letter=P
exit
How to Copy EFI partition and BCD Store to a Second Drive?
Display the current BCD bootloader configuration using the following command:
bcdedit /enum
When creating a mirror, VDS service has automatically added the BCD entry for the second mirror disk (labeled “Windows Server 2016 – secondary plex”).
In order to allow booting from EFI partition on the second disk if first disk failure, you must change your BCD configuration.
To do it, copy the current Windows Boot Manager configuration:
bcdedit /copy {bootmgr} /d "Windows Boot Manager Cloned"
The entry was successfully copied to {44d1d6bf-xxxxxxxxxxxxxxxx}
Then copy the configuration ID and use it in the following command:
bcdedit /set {44d1d6bf-xxxxxxxxxxxxxxxx} device partition=s:
If you have done it correctly, this message will appear:
The operation completed successfully.
List the current Windows Boot Manager (bcdedit /enum
) configuration. Note that the bootloader is now having two options for boot from EFI partitions on different disks (default and resume object).
Then you must copy your BCD store from the EFI partition on Disk 0 to Disk 1:
P:
bcdedit /export P:EFIMicrosoftBootBCD2
robocopy p: s: /e /r:0
Rename the BCD store on Disk 1:
Rename s:EFIMicrosoftBootBCD2 BCD
And delete the copy on Disk 0:
Del P:EFIMicrosoftBootBCD2
If your first disk fails, you need to select the “Windows Boot Manager Cloned” item in the Windows Boot Manager (boot menu) and then “Microsoft Windows Server 2016 — secondary plex” in order to boot your Windows correctly.
If one of the disks fails, you will get the Failed Redundancy message in Disk Management snap in.
In this case, you will have to replace the failed disk, delete the mirror configuration and create a software RAID 1 from the beginning.
Создание RAID массива на вашем сервере позволяет в разы увеличить уровень сохранности данных в случае поломки любого из дисков. В этой статье мы рассмотрим, как создать RAID массив на Windows Server.
Содержание
- Что такое Windows Server?
- Отличия Windows Server от обычной системы Windows
- Как создать RAID массив в Windows Server?
- Как определить вышедший из строя диск и заменить его в Windows Server?
- Как восстановить сломанный RAID массив в Windows Server?
Что такое Windows Server?
Windows Server – это операционная система, разработанная специально для использования на серверах. В ее состав входит набор специальных служб и утилит, которые призваны обеспечить максимально быструю и удобную работу с сервером. На сегодняшний день Windows Server является наиболее распространенной системой в мире. Причина тому проста – это очень гибкая система, что позволяет использовать ее в файловых и почтовых серверах, DNS-службах, удаленных серверах, мультимедиа серверах и т.д.
Кроме этого, Windows Server работает достаточно быстро и обеспечивает необходимый уровень безопасности данных. Требования к безопасности данных стали причиной тщательных проверок системы на наличие уязвимостей и сбоев, а также добавление нового функционала, отвечающего за безопасность. Одной из таких функций стала общая языковая среда выполнения. Она отвечает за общую безопасность вычислительной среды.
Помимо прочего, для увеличения уровня сохранности данных пользователь может создать программный RAID массив путем объединения нескольких жестких дисков.
Установка и администрирование Windows Server просты, а наличие политик сильно упрощает управление. На додачу, Windows Server позволяет автоматизировать многие процессы, что дает ей еще одно преимущество перед конкурентами. Также присутствует возможность объединять несколько серверов в одну сеть. Именно из-за этого многие большие фирмы выбирают именно ее для своих целей.
Отличия Windows Server от обычной системы Windows
Схожесть обычной Windows и Windows Server можно увидеть не только в названии. Microsoft построила обе эти системы на общем программном коде, у них очень похожая (практически идентичная) графическая оболочка (например рабочий стол, дизайн окон и меню пуск и т.д.) Также можно запускать программы, созданные для обычной Windows на Windows Server и наоборот. То есть вы с легкостью сможете установить Google Chrome или Adobe Photoshop на Windows Server. Windows Server также как и обычная Windows позволяет создать программный RAID поскольку это позволяет обеспечить целостность данных на сервере в случае выхода одного из накопителей из строя. Однако, помимо общего ядра и общего дизайна существует целый ряд особенностей, которые делают эти системы абсолютно разными.
В первую очередь стоит сказать, что набор функций и утилит у Windows Server и обычной Windows будет сильно отличатся. Тут все дело в том, что всем нам привычные Windows 7, 8 и 10 рассчитаны на персональное использование на настольных компьютерах, ноутбуках и планшетах. Естественно, что автоматически отпадает необходимость в использовании таких служб как DHPC, удаленного развертывания Windows, Active Directory и многих других серверных служб, так как для обычного пользователя они просто не нужны, а если даже в возникнет такая необходимость – их без проблем можно доустановить отдельно. В то же время в Windows Server нет необходимости в том же браузере, мультимедиа плеерах, играх и даже в графическом интерфейсе, так как администрировать сервер можно удаленно. Именно поэтому после установки этой системы на сервере сразу же открывается диспетчер сервера, который предлагает отключить графический интерфейс и настроить другие базовые функции.
Благодаря этому решению (отключению графического интерфейса) удается сильно ускорить работу системы, так как та часть ресурсов, которая раньше занималась обработкой графики теперь выделена под нужды сервера. Даже сама Microsoft рекомендует отключать графический интерфейс для увеличения производительности.
Windows Server обеспечивает более быструю передачу данных при помощи функции SMB Direct. В обычной Windows эта функция включена только в Windows Pro версию.
Помимо встроенного набора функций эти две системы различаются поддержкой более мощного оборудования. Так, если обычная Windows поддерживает до 2 ТБ оперативной памяти (и то здесь речь идет о Pro версии, обычные же поддерживают меньше) то Windows Server поддерживает до 24 ТБ ОЗУ. Поддержка таких больших объемом обусловлена тем, что серверы более рационально используют оперативную память нежели настольный компьютер или ноутбук. Так, например, далеко не каждый обычный рабочий стационарный компьютер сможет распознать хотя бы 2 ТБ ОЗУ, не говоря уже о 24 ТБ.
Помимо оперативной памяти Windows Server может работать с большим количеством сокетов. То есть, если обычная операционная система поддерживает работу с максимум двумя процессорами, то Windows Server может работать одновременно с 64-мя процессорами.
Ну и напоследок, поговорим о цене на Windows Server. Так как пользователями этой ОС в основном являются фирмы и малый бизнес – цена на нее заметно дороже и начинается от $500 с базовым набором функций и заканчивается $6200 для самых требовательных клиентов.
Как создать RAID массив в Windows Server?
Как уже упоминалось выше в Windows Server можно создать RAID массив, который обеспечит сохранность данных в случае выхода из строя одного из дисков. Создавать программный RAID рекомендуется перед тем, как вы отключите графический интерфейс вашего сервера. Процесс создания массива прост и выглядит так же, как и в Windows 10. Для примера, создадим RAID 5 в Windows Server, предварительно подключив к нему все диски из которых будет состоять наш массив. Для создания RAID 5 в Windows Server следует:
Шаг 1: Щелкните правой кнопкой мыши по «Пуск» и выберите «Управление дисками»
Шаг 2: В менеджере дисков будут отображаться все подключенные диски. Щелкните правой кнопкой мыши по одному из нужных дисков и выберите «Создать том RAID-5»
Шаг 3: Перед вами откроется мастер создания томов RAID-5. Щелкните «Далее», затем добавьте диски в массив используя кнопку «Добавить» и снова нажмите «Далее»
Шаг 4: Выберите букву для вашего массива и нажмите «Далее»
Шаг 5: Теперь выберите файловую систему и имя массива. Подтвердите действием нажатием кнопки «Далее». Мастер создания тома RAID-5 покажет вам все параметры будущего массива. Нажмите «Готово»
Система выдаст предупреждение о том, что диски будут переконвертированы в динамические и что вся информация будет удалена. Подтвердите запуск конвертирования нажатием кнопки «Да»
После этого запустится процесс форматирования и ресинхронизации всех дисков. Длительность этого процесса будет зависеть от объема ваших дисков и мощности сервера.
По окончании этих процессов вы получите новый RAID-5 массив, с которым можно будет работать как с обычным диском. Теперь можно отключить графический интерфейс и работать с сервером удаленно или через терминал.
Стоит также отметить, что при помощи этого способа можно создать также RAID 0 (страйпинг), RAID 1 (зеркалирование) и JBOD (объединение всех дисков в один большой без чередования или зеркалирования). Для этого на втором шаге выберите нужную вам опцию:
- Добавить составной том – для создания JBOD;
- Добавить чередующийся том – для создания массива RAID 0;
- Создать зеркальный том – для создания массива RAID 1;
Как определить вышедший из строя диск и заменить его в Windows Server?
Использование RAID массивов позволяет сохранить данные в случае поломки одного из накопителей. Однако, если любой из дисков вышел из строя – следует немедленно заменить его, иначе вы можете потерять важную информацию, поскольку некоторые типы массивов не переживут поломку еще одного накопителя (например, RAID-5).
Но как узнать, что диск вышел из строя и определить какой именно диск сломался?
В случае поломки любого из дисков вы заметите сильное снижение производительности. Поэтому, если ваш сервер начал сильно тормозить – в первую очередь проверьте все ли диски работают нормально. Для этого:
Шаг 1: Нажмите комбинацию клавиш «Win+R», затем в открывшемся окне введите команду «diskmgmt.msc» и нажмите кнопку «ОК» для подтверждения.
Шаг 2: В окне менеджера дисков состояние вашего массива будет отображаться как «Failed Redundancy» (Отказавшая избыточность), а возле поломанного диска будет состояние «Missing» (у остальных дисков массива состояние будет «Online»)
После того, как вы определили какой именно диск вышел из строя – замените его. Для этого подключите новый диск к вашей системе (предварительно отключив питание), запустите компьютер и выполните вышеописанные два шага. Затем, находясь в управлении дисками следует:
Шаг 1: Щелкните правой кнопкой мыши на поломанном диске и выберите «Repair Volume» (Восстановить диск).
Шаг 2: В открывшемся окне выберите диск, который будет использоваться вместо сломанного и нажмите «ОК»
Шаг 3: Система выдаст предупреждение, что новый диск будет переконвертирован в динамический и что информация на нем будет уничтожена. Нажмите «ОК»
После этого запустится процесс ресинхронизации дисков (как при создании массива), по завершении которого ваш массив будет полностью восстановлен.
Стоит отметить, что если ваш массив состоит из дисков объемом в несколько терабайт – будьте готовы к тому, что процесс восстановления может занять достаточно долгое время.
Как восстановить сломанный RAID массив в Windows Server?
RAID массивы являются достаточно надежным решением, когда речь идет о работе дисков, однако данные могут быть утеряны и по другим причинам. Например, ваш RAID массив может перестать работать из-за поломки контроллера, который отвечает за распределение данных между дисками. Причиной тому чаще всего являются сбои в работе операционной системы, немного реже — скачки напряжения или резкое отключение питания. Кроме того, людям свойственно ошибаться и часто данные могут быть утеряны из-за случайного удаления или форматирования массива, а иногда неправильные действия пользователя приводят к повторному созданию массива. Естественно, что в таком случае данные полностью пропадают.
Если такая ситуация приключилась с вами – не паникуйте. Лучше всего – сразу же воспользуйтесь программой RS RAID Retrieve – профессиональным решением для восстановления утерянных данных.
Благодаря тому, что Windows 7, 8, 10 и Windows Server построены на одном и том же ядре – программа позволяет восстановить информацию в 99% случаев, а благодаря поддержке всех современных файловых систем — она отлично подходит для восстановления утерянных данных на вашем сервере.
Процесс восстановления данных детально описан в статье «Как восстановить программный RAID?»
Кроме того, RS RAID Retrieve очень удобна и проста в использовании, а также абсолютно не требовательна к ресурсам вашей системы, а интуитивно понятный интерфейс программы делает процесс восстановления быстрым и удобным.
Хотелось бы также отметить, что встроенный RAID-конструктор автоматически определит тип вашего массива, а наличие режима глубокого сканирования поможет восстановить даже те файлы, которые были удалены несколько месяцев назад.
Часто задаваемые вопросы
Главное отличие этих систем заключается в функциональных возможностях. В Windows Server их коробки доступы функции, которые используются для работы на серверах, в то время как Windows 10 ориентирована на обычных пользователей, использующих настольный ПК, ноутбук или планшет.
Да. Можно. Процесс создания RAID детально расписан в этой статье.
Да. RS RAID Retrieve позволяет восстанавливать утерянные данные на серверах под управлением Windows Server.
Максимальное количество оперативной памяти в Windows Server составляет 24 ТБ (В то время как в Windows 10 вы можете использовать только 2 ТБ ОЗУ).
Да. Максимальное количество сокетов для Windows Server составляет 64 шт.
В данной статье мы объединим множество небольших дисков подключенных по ISCSI в один массив RAID5. Это 0 часть эксперимента по созданию отказоустойчивого кластера (файлового и HA в VMware)
Пока эксперимент не носит практического характера и не известно, что за зверюга выйдет в итоге и как она будет работать. Но попробовать интересно. Начнем.
Что мы имеем: кучу серверов с установленным гипервизором esxi, где мы будем размещать наши виртуальные машины для эксперимента. Все сервера соединены между собой гигабитным соединением. Сервера имеют по 4 сетевых карты. В качестве iSCSI Target будет использоваться NAS4Free (использовал 10 и 11 версию).
Каждая часть системы будет располагаться на разных серверах т.е. на одном сервере не будет две виртуальной машины и все взаимодействие будут проходить через гигабитный коммутатор.
При развёртывании виртуальных машин многое будет опущено без описания как это было сделано т.к. у вас может быть иная виртуализация, иные версии VMware vSphere, иные настройки сети и подключения и т.д.
В эксперименте будут рассматриваться два варианта подключения.
По данному варианту нам необходимо развернуть 4 виртуальные машины с NAS4Free. И одну машину с Windows Server 2016. При использованием VMware vSphere это не займет много времени.
Рассмотрим детальную установку и настройку.
Качаем NAS4Free версии 11. Я использовал 10 и 11 версию по внешнему виду меню есть отличия. По работе глюкавое ….
Установка и первоначальная настройка NAS4Free версии 11
Создаем новую виртуальную машину, выбираем тип ОС FreeBSD, памяти выделяем 2 гига, процессор 1, жесткий диск 8г. Выделяем отдельную физическую сетевую карту для виртуальной машины. Подключаем скаченный ISO, начинается загрузка как LiveCD.
Жмем 9, выбираем все по умолчанию, начинается установка на диск.
Жмем Enter, потом Exit. Далее Жмем 7, ждем перезагрузки.
Теперь настраиваем сеть. Мы не будем использовать DHCP и настроем статические IP.
Жмем 2
Жмем NO
Вводим IP. Я буду использовать 192.168.44.102.
Маску оставляем 24
Вводим шлюз если вы в разных сетях к примеру 192.168.44.1 (соответственно необходимо настроить маршрутизацию)
Вводим или оставляем пустым адрес DNS сервера и следующим шагом IPv6 нажимаем NO.
Идет настройка сети. Потом Жмем Enter.
Жмем 10 и выбираем YES – разрешили доступ к WEB интерфейсу.
Подключаемся веб-браузером на установленный IP 192.168.44.102
- Логин: admin
- Пароль: nas4free
Интерфейс на английском хорошо, но на русском лучше
Заходим в System > General
– находим пункт Language и выставляем Русский – Жмем Save.
Подключение диска и создание iSCSI Target
В среде управления виртуальной машиной подключаем/добавляем еще один диск. Я в тестовом варианте использовал 15г диски.
Примерно так
В меню NAS4Free переходим Диски > Управление
и Жмем +
Выбираем наш добавленный диск и Жмем Добавить
Обязательно потом необходимо нажать Применить изменения
Теперь нам необходимо настроить iSCSI Target чтоб мы могли подключить этот диск к внешней системе. Настраиваем без заморочек используя все по минимуму.
В меню выбираем Службы > iSCSI
Сначала настроим инициатор
Переходим на вкладку инициатор и Жмем +
В полях Инициаторы и Авторизованные сети пишем ALL и Жмем Добавить. Не забываем нажать Применить изменения.
Переходим во вкладку Порталы, Жмем +
Тут мы указываем IP на котором будут откликаться сервис. Т.к. у нас одна сетевая карта, то просто жмем Добавить и Применить изменения
Переходим на вкладку Цели
Жмем на + в Экстент
- Название экстента – любое
- Тип – устройство
- Устройство — выбираем наше устройство
Жмем Добавить, а потом применить
Кстати система нам предлагает использовать различные Типы, но будем использовать именно устройство и отдельный диск. Я пробовал пробрасывать Тип как файл нужного размера и все как бы хорошо с файлами малого размера, а вот 100Г уже работать не будет, даже отформатировать не выйдет. Почему и как глубоко лезть не стал.
Добавляем Цель
Жмем на + Цель.
Оставляем все по умолчанию. Жмем Добавить, а потом Применить
Переходим на вкладку Параметры
В заголовке iSCSI ставим крыжик Включить и меняем базовое имя на iqn.2000.jp.ne.peach.istgt
Жмем Сохранить и перегрузить.
Убеждаемся, что служба запустилась Состояние > Службы
Если в Состояние не стоит галка, то что-то вы настроили не верно и служба не стартанула.
Настройка одного из 4 дисков закончена.
Дальше все тоже самое надо повторить 2 раза. При использовании виртуализации просто делаем клоны на разные сервера. В клонах необходимо сменить IP адрес и в параметрах iSCSI базовое имя. IP даем 103 и 104. Базовое имя 3000 и 4000. В общем-то тут на вкус и цвет …. В итоге у нас должно получиться три машины на трех разных серверах.
Первый диск и он же RAID5 необходимо настроить чуточку иначе.
- Необходимо добавить еще один процессор. Я добавлял 1 процессор на каждый диск.
- Делаем клон уже настроенной системы, меняем IP на 192.168.44.101. Базовое имя на iqn.1000.jp.ne.peach.istgt.
- Подключаемся к веб на 192.168.44.101
- В
Службы > iSCSI > Цель удаляем
Цель нажав на Х и применив изменения. - Переходим в
Диски > Управление > iSCSI-инициатор
Жмем + - Заполняем поля для второго диска:
- Имя — disk2
Имя инициатора – оставляем по умолчанию
Имя цели — iqn.2000.jp.ne.peach.istgt:disk22
Адрес цели — 192.168.44.102:3260
Жмем Добавить и Применить
Если все удачно то в консоле будет следующее сообщение
Переходим в Диски > Управление > Управление HDD
Жмем + и добавляем наше устройство
Так же подключаем все диски. Если у вас появляются ошибки при применении то просто игнорим.
Результат добавления дисков
Добавление второй сетевой карты
В среде виртуализации прокидываем новую сетевую карту. Добавляем именно отдельную сетевую карту, вынесенную в отдельный свитч в среде виртуализации. Ее мы будем использовать для связи с Windows Server 2016.
После как добавили сетевую карту, перегружаемся.
Подключаемся к вебке и идем Сеть > Управление интерфейсами
Жмем + и сохранить.
Идем Сеть > Optional 1 (OPT1)
- Тип – static
- IP-адрес — 192.168.55.101 маска 24
Жмем Сохранить и перегружаемся
Теперь нам надо произвести форматирование наших дисков в Программный RAID
Заходим в вебку меню Диски > Управление > Форматирование HDD
Выбираем Файловая система > Программный RAID
ставим галочки на всех дисках и Жмем далее
Проходим мастер Далее Далее
Создание Программного RAID
У нас есть возможность создать RAID GEOM и Vinum. Будем создавать GEOM. Я создавал RAID обоих типов и проводил некое тестирование результатов: производительности, поведения при отключения дисков, при восстановление соединения, подсовывал чистые диски. Vinum – имеет очень низкую производительность раза в 4 хуже GEOM, а так же более глючное и непонятное поведение. При этом GEOM является родным для FreeBSD на чем базируется NAS4Free.
Оба типа RAID некорректно обрабатывают отвал диска, сама система вроде как работает, но вебка виснет, сам RAID становится недоступным. Лечится перезагрузкой. Vinum при подключение нового диска в замен отключённого никак не реагирует, GEOM – автоматом начинает ребилд. Работа с Vinum требует только ручного управления, очень геморройный …
Создадим RAID 5 на основе GEOM
Заходим в Диски > Программный RAID > GEOM
Жмем +
- Имя RAID — любое имя.
- Ставим крыжик Создать и инициализировать RAID т.е. мы создаем новый с потерей информации о старом RAID если таковой был. Если мы хотим восстановить RAID из дисков которые были уже в RAID, то крыжик не ставиться и соответственно не надо их форматировать.
- Выбираем все диски.
- Жмем на кнопку RAID-5 и Применяем изменения.
Началась процедура создания RAID. О ходе выполнения мы можем видеть нажав на (!)
Создание идет очень долго ….
Теперь созданный нами массив так же надо раздать по iSCSI. Все делается так же как в предыдущих пунктах.
- Создаем Инициатор
- Создаем Портал (192.168.55.101:3260)
- В Целях создаем Экстент – выбрав уже наш созданный массив.
- Создаем Цель
- Запускам службу iSCSI поставив соответствующий крыжик.
- Проверяем что служба запустилась.
Подключение полученного массива RAID5 к Windows Server 2016
Данные диск можно подключить куда угодно. Но у нас это 0 этап эксперимента, где нам в будущем потребует Windows Server 2016.
Создаем новую виртуальную машину на отдельном сервере. У нас не должно получится чтоб на одном физическом сервере оказалось какая-либо из предыдущих машин.
Выделяем две сетевые карты, одна для связи с пользователями, другая для связи с нашим iscsi диском.
Устанавливаем ОС Windows Server 2016 ( у меня datacenter).
Установили. Заходим в систему под администраторам.
Устанавливаем IP для сетевых карт для карты для связи с диском 192.168.55.10 и нужный IP для связи с пользователями.
В меню быстрого доступа жмем Панель управления.
Далее переходим Система и безопасность > Администрирование
. Жамкаем Инициатор iSCSI
Так же можем найти этот пункт используя поиск, жмем лупу и пишем iSCSI
Выскочит сообщение о необходимость запуска службы, жмем ДА.
Во вкладке Конечные объекты в поле Объект вводим IP 192.168.55.101 (ип нашего iSCSI) и жамкаем Быстрое подключение
В списке появиться наш iSCSI Target. Жмем Готово
Переходим в Управление дисками – правой кнопкой на меню Пуск > Управление дисками
Далее работаем как с обычным диском. Инициализируем диск, создаем том, форматируем.
Итог:
При записи на диск общая скорость на сетевой карте держится в районе 500МБит при отдачи на iSCSI диск. При этом Windows при копировании использует кеш, что первоначально приводит к скоростям записи близкую к 1G. Отдача на каждый из дисков массива держится в районе 160Мбит. Заставить работать быстрее у меня не получилось. Выделение отдельных сетевых и прочих манипуляций никак не повлияло на производительность. Тестировалась на копировании больших файлов с разных источников.
Если мы оборвем связь с одним из дисков из массива RAID, то iSCSI диск отвалиться от Windows, а агрегатор NAS4Free будет писать ошибку об отсутствие доступа к отключённому диску и как бы все. При этом веб интерфейс при переходе в управление дисками виснет наглухо. Чтоб iSCSI диск RAID вновь начал работать необходимо перегрузить агрегатор NAS4Free. При восстановлении связи с отключенным диском от агрегатор NAS4Free начинается автоматическое восстановление массива. При добавление чистого диска в массив в замен отключенного необходимо в ручном режиме добавить его в массив.
В общем данное решение с такими глюками нам не подойдет. Более рабочий оказался вариант 2.
Отличие от варианта 1 мы RAID 5 будем делать силами Windows Server 2016 и исключим агрегатор NAS4Free. Подробно расписывать не буду т.к. новых действий нам делать не придется, все как в предыдущем варианте.
Удаляем виртуальную машину агрегатор NAS4Free.
В Windows Server добавляем новый жесткий диск (пробрасываем через систему виртуализации) в моем случае 15г.
На трех оставшихся iSCSI Target меняем IP на 192.168.55.*
Сеть > Настройки LAN
и
Службы > iSCSI > Группа порталов
– меняем IP тоже на новый.
Перегружаемся.
В Windows Server через iSCSI подключаем наши три диска.
Идем в управления дисками
Инициализируем диски в GPT
Жмем правой кнопкой на любом из новых дисков и выбираем пункт Создать том RAID-5.
Открывается мастер создания массива. Жмем Далее, переносим из доступных дисков в поле Выбраны, жмем Далее Далее.
Отвечаем ДА на преобразование дисков в динамические.
Начался этап создание массива RAID-5
Итог:
Скорость работы с подключенными дисками в районе 200Мбит. Общая производительность чуток выше предыдущего варианта. При отключении одно из дисков массива в течении секунд 30 Windows восстанавливает возможности работы с диском, потом переходит в работу без одного диска, т.е. корректно обрабатывает отвал одного из дисков и работа с массивом не прерывается на долго время. При возврате диска в массив автоматического возврата диска не происходит, необходимо вручную инициализировать ребилд массива.
Конечно при эксперименте я не лез в дебри и тесты проводил поверхностно. Использовал функционал из коробки с параметрами по умолчанию.
Так же iSCSI диски можно подключить посредством VMware … , но этот вариант я не рассматривал.
В общем-то данное решение можно использовать для организации файловой помойки при недостатке места на сервере задействовав дисковое пространство с разных источников, в том числе и с рабочих станций.
Следующий этап создание Windows Server 2016 Failover Clustering. Получиться или нет покажет время.
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 EFIMicrosoftBoot
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:EFIMicrosoftBootBCD2
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:EFIMicrosoftBootBCD2 BCD
и удалим ее с первого:
del P:EFIMicrosoftBootBCD2
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.