Как создать программный RAID 1 массив (зеркало) средствами Windows 10, 8.1, 8, 7, Vista

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

Что это за технология и как её использовать?

Содержание статьи:

1. О технологии

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

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

Чем эта технология отличается от динамических дисков? Дисковые пространства:

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

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

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

2. Пул носителей

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

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

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

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

3. Создание дискового пространства

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

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

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

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

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

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

В итоге жмём кнопку создания.

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

4. Тип устойчивости

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

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

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

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

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

5. Выход из строя одного из носителей

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

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

6. Удаление дискового пространства

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

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

7. Переустановка Windows и подключение массива к другим компьютерам

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

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

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

Даже если на компьютере стоит самый быстрый центральный процессор, новейшая видео карта и он обладает внушительными объемами оперативной памяти, это не будет гарантировать то, что он будет по-настоящему задействовать все эти мощности. А все потому, что есть одна деталь, которая не даст как следует «разгуляться» всем остальным — это жесткий диск. Как ни крути, а винчестер всегда довольно долго считывает данные, по сравнению со скоростью обработки их процессором. На это уходит много времени. Поэтому компьютер будет не настолько быстр, как мог бы быть.

Но такую ситуацию, все же, можно улучшить. Для этого существуют два способа, один из которых заключается в покупке дорогостоящего твердотельного и более быстрого SSD, а другой в создании RAID 0 массива, из двух жестких дисков. Второй вариант более дешевый и позволяет на все 100% использовать вашу материнскую плату. Благодаря этому, скорость чтения данных может быть увеличена вдвое.

RAID 0 массив под Windows 10

Для начала разберемся, что же это такое, RAID 0 массив? Это массив, в котором объедены несколько жестких дисков, с отсутствием избыточности. При этом, данные будут записываться и считываться с них, одновременно. Под понятием «отсутствие избыточности», подразумевается способ записи данных на диски: вся информация разбивается на фрагменты, часть из которых идет на один диск, а другая на второй. Таким образом, скорость обработки всех операций, в которых будут задействованы жесткие диски, возрастет в два раза.

Перед тем как создавать RAID 0, необходимо убедиться, что материнка, которая стоит у вас может работать в таком режиме. А еще следует осознавать, что в случае поломки одного из винчестеров, данные на втором безвозвратно потеряются.

Но не все так страшно как кажется. Кто-то помнит на своем личном опыте случаи поломки жесткого диска? А если такое и происходило у кого-нибудь, то это событие все равно остается крайне редким явлением. Поэтому можно смело создавать RAID 0 массив. При необходимости можно делать резервные копии операционной системы и всех важных данных и тогда вам будет вообще ничего не страшно.

При написании этой статьи были задействованы два диска SATA III (6 Гбит/с) по 250 ГБ и материнская плата ASUS P8Z77-V PRO. Особенность — это платы состоит в том, что она построена на базе Intel Z77 Express. Как и у плат, созданных на базе Intel Z87, H87 и B87, при ее разработке была заложена возможность создания RAID 0 массива как из жестких дисков, так и из SSD-дисков.

Давайте, для чистоты эксперимента, сделаем замеры скорости. Первый раз с одним жестким диском и второй раз уже после создания RAID 0 массива. Таким образом мы сможем убедиться, что скорость работы компьютера действительно возросла вдвое. Для это подключим к материнской плате один из наших дисков и воспользуемся программами для теста скорости: CrystalDiskMark, и/или ATTO Disk Benchmark, сделав замер скорости винчестера на считывание и запись данных.

Берем один наш диск, в моем случае это SATA III WDC WD2500AAKX 250 ГБ, подключаем его к порту SATA III. После чего включаем компьютер.

Тестируем с помощью CrystalDiskMark

Довольно старенькая программа, что не уменьшает ее полезности. Она актуальна и по сей день. В ней нужно выбрать необходимый накопитель, для теста. После этого просто нажимаем кнопку «All». После теста жесткого диска, программа покажет результаты максимальной скорости записи и максимальной скорости чтения.

Тест скорости ATTO Disk Benchmark

Программа очень схожа принципом работы с предыдущей. Настройка перед тестированием такая же, как и в прошлой. После теста выводится статистика, с максимальными уровнями скорости.

Создаем и настраиваем сам массив

Подключаем к материнке два одинаковых, по объему, жестких диска.

На плате, которую используем для этой статьи, есть 4 порта SATA III (6 Гбит/с). Подключаем жесткие диски к порту номер 5 и номер 6.

Теперь, включив компьютер, заходим в настройки Bios (для тех, кто забыл как это сделать: нажимаем DEL, в момент загрузки компьютера). Открываем Advanced и заходим в SATA Configuration.

Напротив, параметра SATA Mode Selection необходимо выставить значение RAID. Сохраняем все выполненные изменения, нажав F10 и затем «Yes».

Если вам удалось выполнить предыдущие действия, то после перезагрузки ПК, на монитор будет выведена таблица с дисками (которые еще не включены в RAID 0). Зайдите в настройки, нажав сочетание CTRL-I.

Откроется конфигурация RAID. Переходим по первому пункту (Create a RAID Volume), нажав ENTER.

Выполняем настройку RAID 0-массива.

В поле «Name», нужно ввести имя, будущего массива. Для ввода, нажимаем пробел.

После того как задали имя, нажимаем ENTER и при помощи клавиши Tab, переходим к следующим параметрам.

В поле «RAID Level» задаем тип (или по-другому уровень) RAID. При помощи стрелок выбираем параметр RAID0(Stripe) — массив из двух винчестеров без избыточности. Нажимаем клавишу ENTER

Перемещаемся, снова нажимая Tab. Параметр «Stripe Size» не меняем. Идем далее.

Значение «Capacity» определяет суммарный объем массива. Он определяется автоматически, поэтому просто нажимаем ENTER.

Далее нет необходимости что-либо менять. Просто доходим до «Create Volume» и нажимаем ENTER.

Теперь видим предупреждение. Оно гласит что будут потеряны все данные, на задействованных жестких дисках и требует вашего согласия. Нажимаем «Y», подтверждая дальнейшие действия.

Все, мы создали RAID 0 массив. Если светится статус «Normal», значит все хорошо, и он уже функционирует. Выходим из настроек, нажав клавишу Esc.

Что необходимо подтвердить, нажав «Y».

Каждый раз, во время включения вашего ПК, на пару секунд будет выводиться таблица со статусом и состоянием RAID 0 массива.

Массив создали, теперь установим Windows 10

Подключаем, к своему ПК, загрузочную флешку с Windows 10. Делаем перезагрузку и заходим в настройки Bios. В настройках загрузки Boot, ставим первый приоритет для нашей флешки. Обратите внимание, что помимо флешки в списке дисков, уже есть и недавно созданный RAID 0 массив.

Перезагружаемся и приступаем к установке ОС Windows 10.

Нажимаем «Установить».

Как и при установке любого ПО, нужно принять лицензионное соглашение.

Необходимо перейти к выборочной установке.

Выбираем диск. Можно создать разделы на нем. Нажимаем «Далее», тем самым запуская установку Windows 10.

Все. Windows 10 успешно установилась на RAID 0 массив.

Если зайти в «Управление дисками», можно увидеть, что система два диска в массиве распознает как один.

Заглянем в диспетчер устройств.

Переходим к тестам скорости

Как видно на скриншоте, CrystalDiskMark показывает скорость запись/чтение почти вдвое больше, чем в предыдущий раз.

Значение скорости для записи, в случае с ATTO Disk Benchmark, стала даже немного больше, чем у CrystalDiskMark.

Подведем итоги

Тесты показали, что, создав RAID 0 массив, мы смогли вдвое ускорить работу с данными на жестких дисках. При этом Windows распознает массив из дисков, как одно целое — один диск. И главный плюс, это то что на сегодняшний день, материнские платы позволяют довольно просто создавать массивы разных вариаций и с разными уровнями RAID, с чем справятся даже новички.

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”…

*

Настройка RAID

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: объем дисков “складывается” в единое целое (например, при подключении двух дисков по 500 ГБ – получите 1000 ГБ); скорость работы с RAID-массивом повышается (например, при объединении 2-х дисков — последовательная скорость увел. в 1,5-2 раза!); снижается надежность: при выходе из строя любого из дисков – данные будут утеряны.	Особенности: данные клонируются на всех дисках в RAID массиве (т.е. если выйдет из строя один диск – копии файлов можно найти на другом); скорость работы с накопителями не изменяется (такая же как при работе с одним из дисков).

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:

1. воспользоваться программным способом поднятия RAID из-под Windows;
2. 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:

1. в общем-то, можно использовать как жесткие диски (HDD), так и твердотельные накопители (SSD);
2. 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;
3. 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:

1. Name – имя массива, может быть любым;
2. 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);
3. 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:

• Видеозахват c HDMI: получение изображения с другого ПК, видеокамеры, приставки и его запись …
• Как добавить карту Сбербанка в Google Pay, чтобы оплачивать покупки телефоном Андроид [NFC, …
• Как создать загрузочный LiveCD/DVD/USB-флешку или диск с операционной системой Windows и сервисными …
• Заметки на рабочий стол: как добавить красочные напоминания, чтобы ничего не забыть (sticky notes)
• Как обрезать видео по краям [4 способа / примера]
• Как сжать файл PDF (рабочие способы)
• Как в Windows 10 вернуть меню ПУСК, которое было в Windows 7 ?
• Восстановление флешки: определение контроллера, прошивка флешки

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 1clean

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.

Используемые источники:

• https://www.white-windows.ru/diskovye-prostranstva-programmnyj-raid-na-bortu-windows/
• https://prostocomp.net/sistema/nastrojka-raid-0-massiva-i-ustanovka-na-nego-windows-10.html
• 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