项目04 磁盘与数据存储管理

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Server2019网络组建项目化教程课程标准(教学大纲)教学设计方案(教案)PPT电子课件教材习题参考答案模拟试卷及参考答案(4套)主编：夏笠芹

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如果你的计算机硬盘故障，会给你带来什么损失？你会为什么而难受？如果企业的计算机硬盘故障，又会给企业带来什么损失？在企业网中架设了多台服务器。为了提高效率，现在需要对这多台服务器的磁盘进行规划和管理。同时服务器中有很重要的用户数据，要求保证数据的安全。不会因为磁盘的故障导致服务器的停机或者数据丢失！项目背景项目4磁盘与数据存储管理项目4磁盘与数据存储管理知识目标了解：基本磁盘、分区、动态磁盘、各种卷的概念和特征熟悉：复制和移动文件或文件夹，对文件或文件夹的压缩、加密属性的影响掌握：基本磁盘和动态磁盘的管理方法；磁盘配额、数据压缩与加密的实现步骤能力目标会对基本磁盘进行分区能在动态磁盘创建简单卷、跨区卷带区卷、镜像卷和RAID-5卷能对NTFS分区(卷)进行磁盘配额能对NTFS分区(卷)进行数据压缩与加密教学目标4.2项目知识准备1.机械硬盘的物理结构

盘片磁头磁道：扇区：柱面：接口4.2.1

硬盘的结构及接口4.2项目知识准备机械硬盘接口4.2.1

硬盘的结构及接口SAS接口SATA接口SCSI接口FC接口4.2项目知识准备2.固态硬盘(SSD)固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。4.2.1

硬盘的结构及接口3.混合硬盘(HHD)混合硬盘是把传统机械硬盘和闪存集成到一起的硬盘,除了机械硬盘必备的盘片、马达、磁头等之外,还内置了NAND闪存颗粒,这颗颗粒将用户经常访问的数据进行储存,可以达到固态硬盘效果的读取性能。4.2项目知识准备1.磁盘分区的样式①MBR(MasterBootRecord主引导记录)②GPT(GUIDPartitionTable,全局唯一标识分区表)随着硬盘容量突破2.2TB,“传统BIOS主板+MBR硬盘”的组合模式,将会被“UEFIBIOS主板+GPT硬盘”的组合模式所取代。2.磁盘的使用方式①基本磁盘②动态磁盘4.2.2磁盘分区的样式与使用方式4.2项目知识准备基本磁盘平时使用的磁盘类型基本上都是“基本磁盘”分区对磁盘进行磁盘分区（分割），形成一块或多块的磁盘空间主分区：是可以用来启动操作系统的分区，一般就是操作系统的引导文件存放的分区。扩展分区：当主分区没有占用所有的磁盘空间时，其剩余的空间可创建1个扩展分区，每一块硬盘上最多有1个扩展分区。

基本磁盘可以最多创建四个主分区，或最多三个主分区加上一个扩展分区。

逻辑驱动器

逻辑驱动器

逻辑驱动器

主分区

扩展分区

F:E:D:C:扩展分区主分区主分区主分区主分区扩展分区主分区主分区主分区主分区扩展分区主分区主分区扩展分区4.2.2磁盘分区的样式与使用方式4.2项目知识准备动态磁盘基本磁盘动态磁盘分割单元磁盘分区/分区动态卷/卷分割数量最多4个分区可以创建最多2000个卷（推荐32个或更少）容量更改除非使用第三方工具改变分区,否则会导致数据全部丢失在不重新启动计算机的情况下可更改卷容量大小，且数据不会丢失磁盘空间分区必须是同一磁盘上的连续空间，不可跨越磁盘可将卷容量扩展到同一磁盘中不连续的空间内或不同磁盘中的卷读写速度由硬件决定通过创建带区卷，可对多块磁盘同时进行读写，显著提升磁盘读写速度容错能力不可容错，若没有及时备份而遭遇磁盘故障，会有极大的损失通过创建镜像卷和RAID-5卷，保证提高性能的同时为磁盘添加容错性4.2.2磁盘分区的样式与使用方式4.2项目知识准备4.2.3磁盘分区/卷中文件系统的类型文件系统是操作系统中对磁盘或分区上的文件进行组织、访问、分配和回收的方式或总体结构，包括：文件的命名、存储、检索、共享和保护等。Windows支持的文件系统：FAT16/FAT（FileAllocationTable文件分配表）FAT32NTFS(NewTechnologyFileSystem新技术文件系统)ReFS(ResilientFileSystem,弹性文件系统)FAT64/exFAT(ExtendedFileAllocationTableFileSystem,扩展文件分配表)4.2项目知识准备4.2.3磁盘分区/卷中文件系统的类型ＦＡＴ格式ＮＴＦＳ格式4.2项目知识准备4.2.3磁盘分区/卷中文件系统的类型1.FAT32(FileAllocationTableFileSystem,文件分配表)FAT32文件系统是早期FAT16(已经被淘汰)的增强版,FAT32文件系统能更高效的存储数据,减少硬盘空间的浪费,目前仍然在使用。2.NTFS(NewTechnologyFileSystem,新技术文件系统)NTFS是建立在保护文件和目录数据基础上,同时兼顾节省存储资源、减少磁盘占用量的一种先进的文件系统。3.ReFS(ResilientFileSystem,弹性文件系统)ReFS是在Windows8.1和WindowsServer2012中新引入的一种能最大限度保护数据的可靠性和可用性的文件系统。ReFS能自动验证数据是否损坏,并尽力恢复数据。从可用性来说,非常适用于存储PB级甚至更海量的数据，而不影响性能ReFS与NTFS大部分兼容,目前只能应用于存储数据,还不能引导系统,并且在移动媒介上也无法使用。4.FAT64/exFAT(ExtendedFileAllocationTableFileSystem,扩展文件分配表)是Microsoft在WindowsEmbeded5.0以上中引入的一种适合于闪存的文件系统，为了解决FAT32等不支持4G及其更大的文件而推出。对于闪存，NTFS文件系统不适合使用，exFAT更为适用,对于磁盘则不太适用。4.2项目知识准备4.2.3磁盘分区/卷中文件系统的类型比较项目NTFSReFSFAT64/exFATFAT32FAT/FAT16适用操作系统WindowsNT及以后Windows8.1WindowsServer2012及以后WindowsCE6VistaSP1Windows8及以后Windows95OSR2及以后DOS/所有Windows最大分区/卷(理论值)256TB1YB16EB(目前256TB)2TB～32TB2TB最大单一文件2TB16EB(理论值)16EB(理论值)4GB4GB文件名长度255个英文字符255个英文字符255个英文字符255个英文字符8.3格式文件标准NTFS权限支持支持不支持不支持不支持NTFS压缩支持不支持不支持不支持不支持EFS加密支持不支持不支持不支持不支持磁盘配额支持不支持不支持不支持不支持图形界面的“磁盘管理”字符界面的“diskpart”命令1.磁盘的联机与初始化任务4-1基本磁盘的管理4.3项目实施4.3项目实施任务4-1基本磁盘的管理2.在基本磁盘上创建主分区任务4-1基本磁盘的管理3.在基本磁盘上创建扩展分区任务4-1基本磁盘的管理4.在扩展分区上创建逻辑驱动器(逻辑分区)任务4-1基本磁盘的管理5.分区的格式化任务4-1基本磁盘的管理6.分区的删除右击要删除的分区或卷(如,G:盘),在弹出的快捷菜单中选择【删除卷】删除分区后,分区上的数据将全部丢失,所以删除分区前应仔细确认。若待删除分区是扩展分区,要先删除扩展分区上的所有逻辑驱动器后,才能删除扩展分区。任务4-1基本磁盘的管理7.分区(基本卷)的扩展任务4-1基本磁盘的管理8.分区的压缩任务4-2基本磁盘与动态磁盘的转换任务4-3使用跨区卷整合磁盘中的零散空间跨区卷具有以下特性：跨区卷必须为NTFS文件格式。用于组建跨区卷的磁盘数量可为2至32，每个磁盘成员的容量可以不相同。当数据被存储到跨区卷时，先存到跨区卷成员中的第1个磁盘内，待空间用尽后，才将数据存到第2块磁盘，以此类推。跨区卷没有容错功能，当成员磁盘中任一个发生故障，跨区卷的数据有可能丢失。跨区卷创建后，仍可对其扩展容量。将多个物理磁盘中零散空间,整合为一个大的分区3994MB未分配卷(G)100MBNTFS状态良好磁盘1动态4094MB联机3994MB未分配新卷(G)100MBNTFS状态良好磁盘2动态4094MB联机剩余空间包含在一个逻辑卷中跨区卷任务4-3使用跨区卷整合磁盘中的零散空间任务4-4使用带区卷提高数据读写速度带区卷具有以下特性：用于组建带区卷的磁盘数量可为2至32，每个磁盘成员的容量大小相同。系统在保存数据到带区卷时，是将数据分成64KB大小的数据块后依次循环的写入带区卷成员磁盘中，由于所有的磁盘同时工作，所以可以提高磁盘访问的效率。带区卷必须为NTFS文件格式。带区卷不具备容错，当有任一成员发生故障时，整个带区卷将崩溃.带区卷一旦创建好后，无法再扩展其容量。数据交替写到磁盘64KB单元64KB带区卷64KB64KB任务4-4使用带区卷提高数据读写速度任务4-5使用镜像卷实现数据自动备份1.创建镜像卷任务4-5使用镜像卷实现数据自动备份2.中断镜像卷在【计算机管理】窗口中右击镜像卷中的副本之一→在弹出的快捷菜单中单击【中断镜像卷】→系统弹出如图4-26所示的提示框→单击【是】完成中断操作。任务4-5使用镜像卷实现数据自动备份镜像卷具有以下特性：用于组建镜像卷的磁盘数量只有2个，并且必须位于不同的动态磁盘中。用于组建镜像卷的两个成员的容量相同。系统在保存数据到镜像卷时，是将一份相同的数据分别保存到镜像卷的两个成员磁盘中，镜像卷的磁盘利用率只有50%。镜像卷具备容错能力，当有任意一个成员发生故障时，镜像卷中数据不会丢失。镜像卷一旦创建好后，无法再扩展其容量。任务4-6使用RAID-5卷增强数据可靠性1．认识RAID-5卷RAID（RedundantArraysofIndependentDisks，廉价冗余磁盘阵列，简称磁盘阵列）是一种用硬件或软件的控制方式，将多块独立的物理磁盘实现相互连接组成一个大容量的逻辑磁盘，使多个硬盘驱动器并行工作，减少错误，增加效率和可靠性的存储管理技术。任务4-6使用RAID-5卷增强数据可靠性1．认识RAID-5卷RAID-5卷至少包含3块磁盘，最多32块。系统在保存数据到RAID-5卷时，除了将数据分成64KB大小的数据块循环写入各磁盘中之外，还会在每次循环时，根据写入数据的内容来计算奇偶校验，并将校验数据保存到不同的磁盘上。任务4-6使用RAID-5卷增强数据可靠性2．RAID-5卷的创建

任务4-7磁盘配额管理1．启用磁盘配额任务4-7磁盘配额管理2．为特定用户指定磁盘配额项

任务4-8NTFS分区上数据压缩与加密1.数据压缩任务4-8NTFS分区上数据压缩与加密2.文件（夹）加密

任务4-8NTFS分区上数据压缩与加密加密文件（夹）具有以下特性：用户对文件（夹）加密后，在使用前不必手动解密已加密的文件就可以正常打开和更改文件，而其他没有授权的用户则无法访问。若将非加密文件移动到加密过的文件夹中，则这些文件将在新文件夹中自动加密。然而，反向操作则不能自动解密文件。若将加密的文件（夹）复制或移动到非NTFS分区上，该文件（夹）将会被解密。利用EFS加密的文件在网络上传输时是以解密的状态进行的，因此EFS加密只是数据的存储加密，而非数据传输的加密。数据加密和数据压缩功能不能对同一文件（夹）同时