Share This Post

Frontpage / Οδηγοί

Σκληρός Δίσκος : Τόμοι – Συστήματα Αρχείων ( Hard Disks – Volumes Part #2)

Volumes

     Είδαμε στο πρώτο μέρος  του οδηγού  την ιεραρχία των δίσκων, τα είδη δίσκων καθώς και τα στυλ τόμων (Volumes) μέσω της διαχείρισης δίσκων (Hard Disks Management). Σύμφωνα λοιπόν με την ιεραρχία στην δημιουργία και εκμετάλλευση ενός δίσκου σειρά έχουν τα είδη των τόμων.

ΕΙΔΗ ΤΟΜΩΝ

     Ας δούμε αναλυτικά παρακάτω τα είδη τόμων που θα συναντήσει ο χρήστης στην διαχείριση δίσκων:

  1. Απλοί Τόμοι (Simple Volumes)

     Οι απλοί τόμοι είναι η πιο απλή μορφή τόμου που θα συναντήσουμε στην διαχείριση δίσκων. Οι απλοί τόμοι μπορούν να υφίστανται και σε δυναμικούς αλλά και σε βασικούς δίσκους.

  1. Διευρυμένοι Τόμοι (Spanned Volumes)

     Ένας διευρυμένος τόμος συνδυάζει περιοχές ελεύθερου χώρου από πολλούς δίσκους. Ο εκμεταλλεύσιμος χώρος αποτελείται από το άθροισμα των επιμέρους χώρων (πχ αν έχω 2 τόμους  των 100GB και 50 GB αντίστοιχα τότε ο εκμεταλλεύσιμος χώρος είναι 150GB). Ένα αρχείο σε έναν τέτοιο τόμο μπορεί γίνει εγγραφή σε οποιονδήποτε από τους δίσκους, και αυτή είναι η διαφορά από ένα διαγραμμισμένο τόμο. Δεν προσφέρει καμία ασφάλεια δεδομένων και απλά βλέπουμε τους ενωμένους τόμους σαν έναν. Οι διευρυμένοι τόμοι (spanned volumes) είναι διαθέσιμοι μόνο σε δυναμικούς δίσκους.

  1. Διαγραμμισμένοι Τόμοι (Stripped Volumes)

     Ένας διαγραμμισμένος τόμος συνδυάζει περιοχές ελεύθερου χώρου από πολλούς δίσκους σε 1 λογικό τόμο. Είναι το λεγόμενο RAID-0. Ένα αρχείο σε έναν τέτοιο τόμο γράφεται και στους δύο δίσκους (αν έχουμε 2 δίσκους) μισό – μισό. Όπως και στους διευρυμένους τόμους ο εκμεταλλεύσιμος χώρος αποτελείται από το άθροισμα των επιμέρους χώρων.

     Οι διαγραμμισμένοι τόμοι διακρίνονται για την ταχύτητα τους και μπορούν διαμορφωθούν σε συστήματα αρχείων όπως θα δούμε παρακάτω. Για την δημιουργία ενός τέτοιου τόμου είναι απαραίτητο να έχουμε τουλάχιστον 2 δίσκους οι οποίοι να είναι δυναμικοί. Επίσης θα πρέπει ο ελεύθερος χώρος που θα κάνουμε strip να έχει ακριβώς το ίδιο μέγεθος και στους 2 δίσκους (πχ αν έχω 2 τόμους  των 100GB και 100 GB αντίστοιχα τότε ο εκμεταλλεύσιμος χώρος θα είναι 200GB). Δεν προσφέρει καμία ασφάλεια δεδομένων. Οι διαγραμμισμένοι τόμοι (Stripped Volumes) είναι διαθέσιμοι μόνο σε δυναμικούς δίσκους.

  1. Κατοπτριζόμενοι Τόμοι (Mirrored Volumes)

     Ένας κατοπτρισμένος τόμος αποτελεί μια πιστή εικόνα του δίσκου του οποίου γίνεται κάτοπτρο (mirror). Είναι το λεγόμενο RAID-1. Ουσιαστικά οι δύο δίσκοι έχουν ένα ακριβές αντίγραφο ολόκληρων των δεδομένων οποιαδήποτε στιγμή. Εδώ ο εκμεταλλεύσιμος χώρος μειώνεται στο μισό (πχ αν έχω 2 δίσκους των 500GB τότε ο εκμεταλλεύσιμος χώρος είναι πάλι 500GB). Να σημειωθεί εδώ ότι αν έχουμε 2 δίσκους διαφορετικού μεγέθους,  ο κατοπτριζόμενος τόμος (Mirrored Volumes) θα έχει μέγεθος αυτό του μικρότερου δίσκου. Προσφέρει την μέγιστη ασφάλεια δεδομένων αλλά με κόστος στην ταχύτητα (η εγγραφή γίνεται με την ταχύτητα του πιο αργού δίσκου).

Ας δούμε στην παρακάτω εικόνα με φτιαγμένους κάποιους τόμους με τα παραπάνω χαρακτηριστικά.

Volumes

Τόμοι στην Διαχείριση Δίσκων

Θα πρέπει να σημειωθούν τα παρακάτω:

  1. Στις λειτουργίες Mirrored και Stripped τα Windows προεπιλέγουν μόνα τους το μέγεθος του δίσκου ώστε να είναι ακριβώς ίδιο και στους δύο τόμους. Οπότε εδώ δεν υπάρχει περίπτωση λάθους.
  2. Κατά την δημιουργία κατοπτριζόμενων, διευρυμένων και διαγραμμισμένων τόμων ο δίσκος μετατρέπεται αυτόματα σε δυναμικό (εάν είναι βασικός) αφού το επιβεβαιώσουμε στο σχετικό παράθυρο διαλόγου που εμφανίζεται στο τέλος του οδηγού.

ΛΟΙΠΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΔΙΣΚΩΝ

     Τέλος, αξίζει να σημειώσουμε και άλλες δύο έννοιες που θα συναντήσουμε στην διαχείριση δίσκων: την σήμανση του διαμερίσματος ως ενεργού και την προσθήκη ειδώλου κατοπτρισμού.

  1. Ενεργό Διαμέρισμα

     Για να κάνω ένα διαμέρισμα ενεργό πατάω δεξί κλικ πάνω στο διαμέρισμα και «Σήμανση Διαμερίσματος ως Ενεργού». Ένα ενεργό διαμέρισμα είναι το διαμέρισμα του δίσκου από το οποίο ο υπολογιστής εκτελεί το BOOT και αυτό στο οποίο περιέχεται το λειτουργικό σύστημα. Μόνο ένα διαμέρισμα σε κάθε δίσκο μπορεί να σημανθεί ως ενεργό. Εδώ θα πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχει η περίπτωση εάν σημάνουμε ένα διαμέρισμα ως ενεργό, το οποίο δεν περιέχει λειτουργικό σύστημα, ενδέχεται να προκαλέσουμε προβλήματα στην εκκίνηση του υπολογιστή.

     Γενικά:

  • Δεν μπορώ να κάνω αυτή τη λειτουργία όταν ο δίσκος είναι GPT, άρα μόνο οι δίσκοι σε λειτουργία MBR μπορούν να γίνουν ενεργοί.
  • Η λειτουργία δεν είναι διαθέσιμη σε δυναμικούς δίσκους.
2. Είδωλο Κατοπτρισμού

     Η λειτουργία ειδώλου κατοπτρισμού είναι διαθέσιμη μόνο όταν υπάρχει αδιάθετος χώρος σε κάποιο δίσκο. Δημιουργεί 2 κατοπτριζόμενους τόμους (Mirrored Volumes), δεσμεύοντας τον αδιάθετο χώρο από τον άλλο τόμο(ακριβώς ίδιο μέγεθος με τον τόμο του οποίου θέλω να κάνω είδωλο).

     Γενικά:

  • Δεν μπορώ να δημιουργήσω είδωλο κατοπτρισμού για έναν τόμο εάν δεν έχω διαθέσιμο χώρο σε άλλον δίσκο, μεγαλύτερο από το δίσκο που με ενδιαφέρει.
  • Η προσθήκη ειδώλου κατοπτρισμού μας δίνει την δυνατότητα να δημιουργήσουμε αντίγραφα των δεδομένων μας σε έναν άλλο τόμο κάποιου άλλου δίσκου. Τα δεδομένα με το που τελειώσει η δημιουργία του ειδώλου θα συγχρονιστούν, και μετά οι τόμοι θα λειτουργούν σε μορφή κατοπτριζόμενων δίσκων (Mirrored).

ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΧΕΙΩΝ

     Τέλος όσον αφορά τα συστήματα αρχείων θα αναφερθούμε στα διατιθέμενα συστήματα αρχείων, τις διαμορφώσεις (Γρήγορη – Κανονική) αλλά και το μέγεθος μονάδας εκχώρησης κατά την διαδικασία διαμόρφωσης ενός δίσκου.

     Ας ξεκινήσουμε με τις διαμορφώσεις. Κατά την διαδικασία διαμόρφωσης μας παρέχεται η δυνατότητα να τσεκάρουμε αν θέλουμε γρήγορη ή κανονική διαμόρφωση. Στην γρήγορη διαμόρφωση δεν γίνεται έλεγχος του δίσκου για ύπαρξη κατεστραμμένων τομέων. Η επιλογή αυτή θα πρέπει να χρησιμοποιείται όταν είμαστε βέβαιοι ότι δεν υπάρχουν σφάλματα δίσκου. Σε κάθε άλλη περίπτωση βολεύει να κάνουμε γρήγορη διαμόρφωση. Εδώ θα πρέπει να σημειωθεί ότι μια διαμόρφωση δεν διαγράφει οριστικά τα αρχεία από τον δίσκο. Αυτός είναι και ο λόγος που λογισμικά όπως το Recuva, GetDataBack κλπ κάνουν ανάκτηση αρχείων. Σε περίπτωση που χρειαστεί να κάνουμε ανάκτηση σε έναν δίσκο , αυτή θα πρέπει να γίνει το συντομότερο δυνατό διότι όσο γίνονται εγγραφές νέων αρχείων αυτά είναι που θα «καταλάβουν» τους τομείς στους οποίους βρίσκεται το αρχείο που θέλουμε να ανακτήσουμε, με αποτέλεσμα να μην είναι πλέον διαθέσιμο για ανάκτηση.

     Μια άλλη επιλογή κατά την διαμόρφωση είναι το Μέγεθος Μονάδας Εκχώρησης (File Allocation Unit). Το μέγεθος αυτό είναι η μικρότερη μονάδα χώρο που θα καταλάβει ένα αρχείο στον δίσκο. Αν ένα αρχείο είναι μικρότερο από το μέγεθος αυτό, τότε στον δίσκο καταλαμβάνεται χώρος ίσος με την μονάδα εκχώρησης. Για παράδειγμα, αν έχω ένα αρχείο μεγέθους 1ΚΒ και μονάδα εκχώρησης 16384 kbyte , τότε στον δίσκο θα καταληφθούν όχι 1ΚΒ αλλά 16384, με αποτέλεσμα ο υπόλοιπος χώρος να πηγαίνει χαμένος. Η παράμετρος αυτή επηρεάζει την ταχύτητα του δίσκου αφού όσο μεγαλύτερο αριθμό μονάδων εκχώρησης έχω τόσο μειώνεται και η απόδοση του δίσκου. Γενικότερα, η καλύτερη – μέση λύση είναι η αυτόματη επιλογή που μας δίνει ο οδηγός διαμόρφωσης.

     Τέλος κατά την διαμόρφωση, πρέπει να επιλέξουμε ένα σύστημα αρχείων. Τα διατιθέμενα συστήματα αρχείων φαίνονται παρακάτω:

  1. NTFS

     Το NTFS (New Technology File System) είναι ένα σύστημα αρχείων, σύγχρονο με πλήθος χαρακτηριστικών τα οποία το έχουν εδραιώσει σε χρήση των Windows από ΧΡ και μετά. Είναι ένα σύστημα αρχείων το οποίο προσφέρει αξιοπιστία, πολλά πρόσθετα χαρακτηριστικά όπως κρυπτογράφηση, ασφάλεια, συμπίεση κλπ.

    Παρακάτω θα δούμε τα βασικά χαρακτηριστικά του NTFS:

  • Υποστηρίζει αρχεία μέχρι 1 Exabyte
  • Παρέχει ασφάλεια μέσω δικαιωμάτων πρόσβασης (Υπάρχει και καρτέλα ασφάλεια στις ιδιότητες)
  • Σε περίπτωση αποτυχίας ενός τομέα στον οποίο βρίσκονται αρχεία συστήματος, το NTFS έχει την δυνατότητα αυτόματης ανάκτησης σε σχέση με το FAT.
  • Διαχειρίζεται καλύτερα τον δίσκο με αποτέλεσμα να αποφεύγονται οι ανασυγκροτήσεις και επιδιορθώσεις δίσκου. Το NTFS έχει τέτοια δυνατότητα ανάκτησης που ο χρήστης δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσει third-party προϊόντα για επιδιόρθωση.
  • Δεν συνίσταται για δίσκους μικρότερους από 400ΜΒ. Αυτό συμβαίνει γιατί υπάρχει μεγάλη επιβάρυνση χώρου με αρχεία συστήματος του NTFS (βλέπε φώτο στο τέλος του άρθρου).
  • Δεν μειώνονται οι επιδόσεις όσο αυξάνεται το μέγεθος των τόμων σε αντίθεση με το FAT
  • Υψηλές επιδόσεις σε μεγάλους τόμους και χαμηλές σε μικρούς τόμους.
  • Αντιμετωπίζει προβλήματα συμβατότητας με εκδόσεις LINUX και MAC. Μπορούν να το αναγνωρίσουν αλλά δεν μπορούν να κάνουν εγγραφή. Εδώ να πούμε ότι υπάρχουν τρόποι να γίνει εγγραφή με third-party λύσεις.
  1. FAT/16/32

     Το FAT (File Allocation Table) είναι σύστημα αρχείων το οποίο είναι γνωστό για την συμβατότητα του. Είναι αναγνωρίσιμο από το σύνολο των συσκευών αλλά και λειτουργικών (από λειτουργικά συστήματα LINUX,MAC κλπ μέχρι και τα MP3 Players στο αυτοκίνητο μας!!!).  Αυτός είναι και ο κύριος λόγος που όλα μας τα flash-disks είναι σε μορφή FAT.      Ας δούμε μερικά επιπλέον χαρακτηριστικά:

  • Καταλαμβάνει μικρό χώρο στον δίσκο (ένας ακόμα λόγος για χρήση σε flash-disks). Δες σχετικά τα κόκκινα πλαίσια στην εικόνα στο τέλος του άρθρου. Και οι τρεις δίσκοι που φαίνονται στην φωτογραφία είναι απευθείας μετά από διαμόρφωση και δεν έχουν τίποτα μέσα.
  • Υψηλές επιδόσεις σε μικρούς τόμους και χαμηλές σε μεγάλους τόμους.
  • Υποστηρίζει αρχεία μέχρι 4GB (Δεν μπορώ να βάλω αρχείο μεγαλύτερο από 4GB)
  • Οι τόμοι μπορούν να είναι 2ΤΒ ο καθένας
  • Δεν παρέχει καθόλου ασφάλεια. Σε περίπτωση αποτυχίας ενός τομέα με αρχεία συστήματος τότε αποτυγχάνει όλος ο τόμος. Επομένως δεν υφίσταται δυνατότητα ανάκτησης αρχείων στο
  • Σε OS Windows μπορεί να αναγνωριστούν μέχρι 32 GB σε σύστημα αρχείων FAT. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι δεν μπορώ να κάνω διαμόρφωση ένα flash-disk 64 GB σε FAT32 (Μπορώ να το κάνω exFAT όπως θα δούμε παρακάτω).
  1. exFAT

     Το exFAT(Extended File Allocation Table) είναι μια σύγχρονη έκδοση συστήματος αρχείων η οποία σχεδιάστηκε για να εξομαλύνει τις διαφορές μεταξύ των δύο επικρατέστερων συστημάτων(NTFS – FAT). Παρακάτω φαίνονται τα χαρακτηριστικά  του:

  • Δεν έχει χαμηλούς περιορισμούς αρχείων (υποστηρίζει μέχρι 16 Exabyte)
  • Η νέα γενιά ηλεκτρονικών συσκευών(Smart TVs, Cams κλπ) υποστηρίζουν πλήρως το exFAT
  • Δεν αναγνωρίζεται από παλιά λειτουργικά συστήματα (Μετά Vista εποχή). Μπορεί να διαβαστεί και από Windows XP , αν εγκατασταθεί μια συγκεκριμένη αναβάθμιση.
  • Αυτοδιορθώνεται. Χρησιμοποιεί μηχανισμούς για μείωση του κατακερματισμού αλλά και των προβλημάτων ελευθέρου μη εκχωρημένου χώρου.
  • Υψηλές επιδόσεις είτε σε μικρούς είτε σε μεγάλους τόμους.
Volumes

Ιδιότητες Δίσκων Ανάλογα με το Σύστημα Αρχείων

Κλείνοντας, θα πρέπει να θυμόμαστε πάντα ότι πριν από οποιονδήποτε πειραματισμό με σκληρούς δίσκους και διαμερίσματα, είναι απαραίτητο ένα back-up των αρχείων μας γιατί υπάρχει μεγάλος κίνδυνος απώλειας δεδομένων.

Σε αυτό τα δύο άρθρα έγινε μια προσπάθεια να ξεκαθαριστούν έννοιες κατά την διαμόρφωση δίσκων και γενικότερα έννοιες που αφορούν σκληρούς δίσκους, διαμερίσματα και τόμους. Ήρθε η ώρα να πειραματιστούμε στην διαχείριση δίσκων των Windows, να ασφαλίσουμε τα δεδομένα μας αλλά και να βελτιστοποιήσουμε τις επιδόσεις των δίσκων μας ανάλογα με την χρήση που θέλουμε να κάνουμε.

Share This Post