计算机网络配置、管理与应用 吴怡 23636-005

第5章文件与磁盘管理,本章主要内容WindowsServer2003文件管理与磁盘管理的概念FAT文件系统、NTFS文件系统、加密文件系统EFS及分布式文件系统DFS的各自特点利用WindowsServer2003“磁盘管理”程序进行基本磁盘与动态磁盘的管理对磁盘进行碎片整理和清理备份磁盘上的数据以备当计算机出现故障造成数据丢失时实现还原,5.1磁盘管理,WindowsServer2003中磁盘管理方面的新特性和新功能：（1）动态存储；（2）本地和网络驱动器管理；（3）简化的任务和直接的用户界面使磁盘管理易于使用；（4）驱动器路径可以使用磁盘管理将本地驱动器连接或者固定到一个本地NTFS格式卷的空文件夹上。,5.1.1基本磁盘,基本磁盘即是长期以来一直使用的磁盘类型基本磁盘包括主分区和扩展分区1.分区（Partition）物理磁盘的一部分，它的作用同一个物理分隔单元。2.主分区（PrimaryPartition）用来启动操作系统的分区，即系统的引导文件存放的分区。每个基本磁盘最多可以被划分出4个主分区。,3.扩展分区（ExtendedPartition）,如果主分区没有占用所有的磁盘空间，则可以将剩余的空间划分为扩展分区空间使用，每一块硬盘上只能有一个扩展分区。扩展分区不能用来启动操作系统，并且扩展分区在划分好之后不能直接使用，不能被赋予盘符，必须要在扩展分区中划分逻辑分区才可以使用。可以将扩展分区划分为一个或多个逻辑分区。,5.1.2动态磁盘,动态磁盘是含有使用磁盘管理创建动态卷的物理磁盘，利用动态磁盘可以实现很多基本磁盘不能或不容易实现的功能。动态磁盘的优点：（1）空间划分数目不受限制：动态磁盘可以容纳4个以上的卷（2）可以动态调整卷：动态磁盘的扩展、建立、删除、调整均不需要重新启动计算机即可生效。,动态磁盘的类型：,非磁盘阵列卷简单卷：必须是建立在同一硬盘上的连续空间中。跨区卷：来自多个硬盘（最少2个，最多32个）中的空间，写入数据必须先将同一个跨区卷中的第一个磁盘中的空间写满，才能再向同一个跨区卷中的下一个磁盘空间中写入数据。每块硬盘用来组成跨区卷的空间不必相同。,2.磁盘阵列卷,带区卷：来自多个硬盘（最少2个，最多32个）中的相同空间，向带区卷中写入数据时，数据按照64KB分成一块，这些大小为64KB的数据块被分散存放于组成带区卷的各个硬盘空间中。该卷具有很高的文件访问效率，但不支持容错功能。镜像卷：是简单卷的两个相同的复制卷，并且这两个卷被分别存储于一个独立的硬盘中。当向一个卷作出修改（写入或删除）时，另一个卷也完成相同的操作。镜像卷有很好的容错能力，并且可读性能好，但是磁盘利用率很低（50%）。,RAID-5卷：是具有容错能力的带区卷，在向RAID-5卷中写入数据时，系统会通过数学算法计算出写入信息的校验码并一起存放于RAID-5卷中，并且校验信息被置于不同的硬盘中。当一块硬盘中出现故障时，可以利用其他硬盘中的数据和校验信息恢复丢失的数据。RAID-5卷需要至少3块硬盘，最多32块。,5.1.3动态磁盘与基本磁盘的转换,转换为动态磁盘,选择要转换的磁盘,磁盘转换的系统提示,提示操作时磁盘操作系统暂时停止工作,计算机管理磁盘1和磁盘2已经转换为动态磁盘,转换时注意：,在转换磁盘的过程中，如果系统提示升级所需的磁盘空间不足，则可能是因为磁盘中没有足够的未分配自由空间。这些空间在磁盘的末端，是私有区域，该区域被动态磁盘用于保存卷信息。通常情况下，升级到动态磁盘需要1M的磁盘空间。,将动态磁盘还原为基本磁盘,还原结果磁盘2已经转换为基本磁盘,5.2文件系统,文件系统指操作系统在存储设备上保存封包的数据所用的结构和机制。文件系统规定了文件存储的大小机制、安全机制以及文件名的长短，用户对文件和文件夹的操作都是通过文件系统来完成的。WindowsServer2003支持3种类型的文件系统：FAT16、FAT32和NTFS。FAT16和FAT32是早期的DOS、Windows3.x以及Windows9.x操作系统中使用的文件系统。从WindowsNT4.0开始采用NTFS文件系统。,操作系统与文件系统的兼容性,5.2.1FAT（FileAllocationTable）文件系统,具有驻留在逻辑卷的开端的文件分配表。是一种适合小卷集与双重引导需要的文件系统。文件分配表的两个备份存储在卷中，一旦文件分配表的一个备份损坏，就可以使用另一个文件分配表。采用FAT文件系统格式化的卷以簇的形式进行分配。建议对超过511MB的卷不要使用FAT16。FAT32通过扩展单个逻辑驱动器容量达到至少127GB，从而打破了FAT16卷的2GB逻辑驱动器的限制。,FAT16文件系统默认的簇大小,FAT32簇的大小,FAT16和FAT32不能较好地集成。当卷变大时，文件分配表也随之变大，这就相应增加了在系统重新启动时WindowsServer2003计算引导卷中闲置空间的时间。因此，在WindowsServer2003中不支持用户使用格式化程序来创建超过32GB的FAT32卷。,2.FAT卷中的文件名,缺省情况下，WindowsServer2003支持FAT卷中的长文件名。在注册表中，如果将HKEY_LOCAL_MACHINESSystemCurrentControlSetControlFileSystemWin31Filesystem键值改为1，则将阻止FAT系统创建长文件名。3.使用WindowsServer2003中的FATFAT16在WindowsServer2003中的工作方式同MS-DOS、Windows3.x、Windows95/98/Me中的工作方式完全一样。,4.FAT文件系统的安全问题,FAT文件系统是在80年代初期为MS-DOS开发的，是一种最简单的文件系统，由于它的成熟和简单，每一种现代个人计算机操作系统都支持它，这种可移植性使FAT文件系统能方便地用于数据传送，但是也伴随着较大的不安全因素。FAT文件系统有以下缺点：易受损害单用户非最佳更新策略没有防止碎片的最佳措施,5.2.2NTFS文件系统,用来在很大的硬盘上很快地执行诸如读、写和搜索这样的标准文件操作，以及文件系统恢复等高级操作。WindowsServer2003的NTFS文件系统支持的特性：（1）活动目录（2）域（3）重析点（4）改动日志（5）文件加密（6）稀松文件支持（7）磁盘配额（8）对于大容量驱动器的良好扩展性（9）分布式链接跟踪,2.NTFS的卷结构,如在“运行”对话框中输入formatd:/a:/fs:ntfs格式命令便可以改变D驱中簇的大小。,3.NTFS卷中的文件名,至多可使用255个字符，且可以含有空格、多个句点以及MS-DOS文件名中所禁用的特殊字符。为了提高拥有很多长文件名或类似文件名的卷的性能，用户可以通过设置注册表中HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlFilesystem键的NtfsDisableNameCreation键值为1来关闭该特性。,5.3用“磁盘管理”处理系统分区,5.3.1在基本磁盘上创建磁盘分区,“新建磁盘分区向导”的欢迎界面,选择分区类型,指定分区大小,指派驱动器号和路径,格式化分区,完成新建磁盘分区向导,计算机管理磁盘2上新建的F分区正在完成格式化,5.3.2格式化分区,格式化对话框,系统警告,5.3.3更改驱动器号和路径,“更改驱动器号与路径”对话框,5.3.4创建卷,1.创建跨区卷,选择卷类型,选择磁盘,选择磁盘空间大小,指派驱动器号和路径,卷区格式化,完成新建卷向导,磁盘1中500MB和磁盘2中200MB即为新建的跨区卷,2.创建带区卷,选择新建的带区卷的空间大小,来自不同硬盘的空间必须相同,为带区卷指派驱动器号,完成新建带区卷向导,磁盘1和磁盘2中大小为300MB即为新建的带区卷,3.创建镜像卷,选择磁盘,选择镜像卷的大小,指派镜像卷的驱动器号,完成创建镜像卷,磁盘1和磁盘2中大小为574MB即为新创建的镜像卷,4.创建RAID-5卷,RAID-5卷也是一种具有容错能力的卷，该卷兼顾了磁盘利用率和容错能力，当组成该卷的磁盘中有一个磁盘出现故障时，可以由校验数据和剩余的数据重新生成丢失的数据。校验数据是系统根据保存的数据通过数学算法计算出来的冗余信息，并将此信息交错地保存在不同的硬盘上。创建RAID-5卷要求需要332块硬盘，而且要求来自不同硬盘的空间大小必须相同。,5.创建扩展卷,在动态磁盘上可以在不丢失数据的情况下将一个已有的卷的大小扩大，将磁盘上未指派的空间加入到一个简单卷或跨区卷中。要加入的磁盘空间不需要与待加入的卷在空间上相邻。但是不能将已分配的空间以扩展卷的形式加入到另一个卷中。在“计算机管理”窗口的右侧子窗口中右击一个已有的卷，在弹出的快捷菜单中选择“扩展卷”,扩展卷向导欢迎界面,选择磁盘,完成扩展卷向导,磁盘1中的大小为1.70G的新加卷即为跨区卷G的扩展卷,5.4NTFS权限,NTFS权限可以实现高度的本地安全性，通过对用户赋予NTFS权限可以有效地控制用户对文件和文件夹的访问。NTFS分区上的每一个文件和文件夹都有一个列表，被称为ACL（AccessControlList，访问控制列表），该列表记录了每一用户和组对该资源的访问权限。在默认情况下NTFS权限具有继承性，即文件和文件夹继承来自其上层文件夹的权限。,5.4.1NTFS权限的使用法则,1.权限最大法则2.文件权限超越文件夹权限法则3.拒绝权限超越所有其他权限法则,5.4.2使用NTFS权限控制文件与文件夹的访问,文件夹属性可以看到添加的用户,高级安全设置,权限项目对话框,高级安全设置所有者选项卡,高级安全设置有效权限,5.4.3NTFS权限在移动和复制文件时NTFS权限的继承性,在同一个分区内移动文件或文件夹时，此文件和文件夹会保留在原位置的一切NTFS权限在不同的NTFS分区之间移动文件或文件夹时，文件或文件夹会继承目的分区中文件夹的权限。在同一个NTFS分区内拷贝文件或文件夹时，文件或文件夹将继承目的位置中的文件夹的权限。在不同NTFS分区之间拷贝文件或文件夹时，文件或文件夹将继承目的位置中文件夹的权限。当从NTFS分区向FAT分区中拷贝或移动文件和文件夹都将导致文件和文件夹的权限丢失。,5.4.4使用NTFS文件压缩数据,WindowsServer2003对NTFS卷支持单个文件和文件夹的压缩。压缩在NTFS卷上的文件可被任一基于Windows的应用程序读和写，而不必首先用其他程序解压。当文件读取时自动解压，当文件被关闭或保存时又再次压缩。注意：数据的压缩和解压缩过程是要消耗CPU运算资源的，是以牺牲CPU运算速度为代价而换取空间的。,压缩文件或文件夹的步骤：,确认压缩对象,5.4.5压缩对于移动和复制文件的影响,当在同一个NTFS分区中拷贝文件或文件夹时，文件或文件夹会继承目标位置的文件夹的压缩状态。当在同一个NTFS分区中移动文件或文件夹时，文件或文件夹会保留原有的压缩状态。当在不同的NTFS分区之间拷贝文件或文件夹时，文件或文件夹会继承目标位置的文件夹的压缩状态。当在不同的NTFS分区之间移动文件或文件夹时，文件或文件夹会继承目标位置的文件夹的压缩状态。任何被压缩的NTFS文件移动或拷贝到FAT卷时将自动解压。,5.5磁盘配额,在WindowsServer2003网络中，系统管理员可以利用磁盘配额监视和限制客户机访问服务器资源的磁盘空间数量。磁盘配额是以每个用户每个卷为基础进行跟踪的，用户只能对它们所拥有的文件进行配额管理。,在NTFS文件系统上的磁盘限额,配额项对话框,单击菜单栏的“配额”“新建磁盘配额”,选定要设置限制配额的用户,在超过配额余量后获取更多的空闲磁盘空间,用户必须完成以下的操作：删除文件通过另一个用户获得某些文件的所有权通过管理员增加配额余量用户使用磁盘配额的适用情况：一个卷上所设定的磁盘配额只适用于该卷。磁盘配额不能设定于单独的文件或文件夹上。,磁盘配额建立在未压缩文件基础之上。通过压缩数据，可以增加空闲空间量。如果用户的计算机配置成了一个具有WindowsServer2003和WindowsNT4.0的多引导系统，用户在运行WindowsNT4.0时可以超过其磁盘配额界限。但是，当用户运行的是WindowsServer2003时，用户必须将文件移到一个不同的分区或删除文件，直到所使用的空间量低于用户的磁盘配额界限。为了支持磁盘配额，必须用NTFS对磁盘卷进行格式化。要管理一个卷上的配额，用户必须是该驱动器所在的计算机上管理员组的成员。,超过磁盘限额时的处理及事件记录,5.6整理磁盘,5.6.1磁盘碎片整理磁盘上的文件和文件夹通常占用磁盘的多个簇，并且每个簇大都分散在磁盘上，这些分散的簇称为文件碎片。磁盘上的文件碎片越多，Windows读取文件的速度越慢，新建文件的速度也慢，文件越零散。磁盘碎片整理程序可以将把分散在磁盘驱动器中的文件碎片整合起来，同时把分散的空闲可用簇整合起来。通过碎片整理，用户的文件系统将会得到巩固，磁盘上的空闲空间也会得到利用。,磁盘碎片整理的操作步骤,碎片分析后的“分析报告”,磁盘碎片整理结束后的磁盘情况,5.6.2磁盘清理,磁盘清理程序检索计算机硬盘，寻找临时文件、Internet脱机浏览文件和一些重复以及不再有用的程序文件，删除之，释放计算机硬盘上空间。“开始”“所有程序”“附件”“系统工具”“磁盘清理”,磁盘清理对话框选定要删除的文件,压缩旧文件,磁盘清理其他选项,5.6.3磁盘检错,利用磁盘检错功能可以对磁盘进行查错，并且自动修复文件系统错误和恢复坏扇区。在“我的电脑”窗口中选定要进行磁盘检查的驱动器，右击该驱动器，在弹出的快捷菜单中选择“属性”，打开磁盘属性对话框，点击“工具”选项卡。,工具选项卡开始检查,5.7磁盘的备份和还原,5.7.1磁盘的备份利用WindowsServer2003的“备份工具”，可以将磁盘上的数据备份到其他存储媒体上，如备份到磁带机、外接硬盘、Zip盘以及可擦写CD-ROM等。磁盘备份的操作如下：执行“开始”“所有程序”“附件”“系统工具”“备份”命令,备份或还原向导的“欢迎”界面,备份工具,备份向导欢迎界面,选定要备份的内容,要备份的项目,选择备份保存的位置,完成备份向导,选择备份类型,备份类型介绍,正常备份（Normalbackup）：又叫普通备份，该备份类型提供完整的备份，将所有文件标记为已备份的。该备份花费时间是最长的，但在恢复时是最快和最容易的。副本备份（Copybackup）：备份所选的文件和文件夹，但并不将所有文件标记为已备份的。增量备份（Increamentalbackup）：在选定的文件和文件夹中只备份从上次备份之后发生改动过的数据，而且把备份的文件标记为已备份。,差异备份（Differentialbackup）：在选定的文件和文件夹中只备份从上次备份之后发生改动过的数据，但并不将备份的文件标记为已备份。,日备份（Dailybackup）：只备份当天有过改动的文件，即使是几天前更改过的文件也不备份，备份完后并不将备份的文件标记为已备份的。,系统是如何对备份文件进行标记呢？,利用的是文件的“归档”属性。如果新建一个文件，系统会自动为其添加一个“归档”属性，当使用备份程序备份这个文件之后，系统会清除“归档”属性表示该文件已经被备份过了。当该文件被改动之后系统又会自动为文件添加上“归档”属性，在下一次备份的时候备份程序就会备份该文件，如果某种备份类型不清除“归档”属性则在下次备份的时候还要备份该数据。,如何备份,备份选项,备份时间,完成备份向导,备份进度,5.7.2磁盘的还原,当计算机出现硬件故障、意外删除或者其他的数据丢失或损害时，可以使用WindowsServer2003的故障恢复工具还原以前的备份的数据。还原文件的操作如下：执行“开始”“所有程序”“附件”“系统工具”“备份”命令,备份或还原向导的“欢迎”界面,备份工具,还原向导“欢迎”界面,还原项目,完成还原向导,还原位置,如何还原,高级还原选项,完成还原向导,还原进度,5.8加密文件系统EFS,加密文件系统(EFS)提供一种核心文件加密技术，该技术用于在NTFS文件系统卷上存储已加密的文件。加密了文件或文件夹之后，还可以像使用其他文件和文件夹一样使用它们。加密对加密该文件的用户是透明的。也就是说，在使用已加密的文件前不用手动解密就可以正常打开和更改文件。,使用EFS加密文件或文件夹的方法,使用EFS加密文件和文件夹时，需注意：,只有NTFS卷上的文件或文件夹才能被加密。不能加密压缩的文件或文件夹。如果将加密的文件复制或移动到非NTFS格式的卷上，该文件将会被解密。如果将非加密文件移动到加密文件夹中，则这些文件将在新文件夹中自动加密。无法加密标记为“系统”属性的文件，并且位于systemroot目录结构中的文件也无法加密。加密文件夹或文件不能防止删除或列出文件或目录。具有合适权限的人员可以删除或列出已加密文件夹或文件。在允许进行远程加密的远程计算机上可以加密或解密文件及文件夹。,5.9分布式文件系统,5.9.1DFS概述分布式文件系统是若干不同的逻辑磁盘分区或卷标组合在一起形成完整的层次文件系统。DFS为实际可能分布在网络上任意位置的资源提供了一个逻辑上的树形文件系统结构。从而为用户提供了同分布于网络上各处的共享文件夹建立连接的简便途径。单独的DFS共享文件夹的作用相当于通过网络上的其他共享文件夹的访问点。不论下面的资源具体位置如何，用户不必知道资源在网络的实际位置，就可以通过DFS对其进行访问。,何时管理员可考虑使用分布式文件系统,期望添加文件服务器或修改文件位置。访问目标的用户分布在一个或多个站点上。大多数用户都需要访问多个目标。通过重新分布目标可以改善服务器的负载平衡状。用户需要连续地访问目标。组织中有供内部或外部使用的网站。,DFS类型,独立的根目录分布式文件系统域分布式文件系统。独立的DFS把它的配置信息存放在本地计算机注册表中，独立的DFS根目录有以下特征：不使用ActiveDirectory。至多只能有一个根目录级别的目标。使用文件复制服务不能支持自动文件复制。通过服务器群集支持容错。,基于域的DFS把它的配置信息存放在活动目录中。,基于域的DFS根目录有以下特征：它必须宿主在域成员服务器上。它的DFS名称空间能自动发布到ActiveDirectory中。可以有多个根目录级别的目标。通过文件复制服务（FileReplicationService,FRS）支持自动文件复制。通过FRS支持容错。,5.9.2DFS的特点及好处,访问文件更加容易可用性（1）WindowsServer2003操作系统自动将DFS映射发布到ActiveDirectory中。以确保DFS名称空间对于域中所有服务器上的用户总是可视的。（2）作为管理员，可在域中的多个服务器上复制DFS根目录和目标。这样，即使在保存这些文件的某个物理服务器不可用的情况下，用户仍然可以访问他们的文件。服务器负载平衡文件和文件夹安全,5.9.3DFS的拓朴结构,分布式文件系统由DFS根目录、一个或多个DFS链接、一个或多个DFS共享文件夹，或每个DFS所指向的副本组成。DFS根目录所驻留的域服务器被称为“宿主服务器”。通过在域中的其他服务器上创建“根目录共享”，可以复制DFS根目录，这将确保在宿主服务器不可用时，文件仍然可以使用。通过将DFS链接添加到DFS根目录，可以拓展DFS拓朴。,5.9.4DFS的目录与配置,1.创建DFS根目录“开始”“程序”“管理工具”“分布式文件系统”,新建DFS根目录向导,选择根目录类型,选择主持域,选择主服务器,输入根目录名称,选择根目录共享文件夹,浏览选择共享文件夹,完成根目录向导,创建了根目录的分布式文件系统,2.添加DFS链接,输入链接共享名称,已添加了若干共享链接的DFS控制台,3.删除DFS链接