Орудия крупного калибра

Описание новых возможностей дисковой подсистемы Windows 2000

Несмотря на то, что с момента появления операционной системы Windows 2000 прошло уже больше года, и во всех журналах были опубликованы материалы, ей посвящённые, я всё же решился ещё раз поднять эту тему. Windows 2000 - без преувеличения, самая совершенная из майкрософтовских систем, в ней было воплощено множество интересных задумок, которые практически не были освещены. Если проводить автомобильные аналогии, то Windows 98 - это роскошный лимузин, оснащённый климат-контролем, подогревом сидений и прочими наворотами и, к сожалению, совершенно неприспособленный для езды по реальным дорогам - при наезде на первую же кочку этот лимузин просто-напросто глохнет. Windows NT - это лёгкий танк: все предельно аскетично, но зато почти нигде не заглохнет и не увязнет. Windows 2000 в этом случае можно сравнить с тяжёлым танком… доведённым до класса «люкс» - и задавит кого хочешь, и внутри удобно. Правда, люди по привычке продолжают пользоваться только старым лёгким вооружением. Моя цель - помочь вам разобраться с новыми орудиями более крупного калибра/ Сегодня речь пойдет об изменениях, которые коснулись работы с дисками.

Во-первых, появилось понятие динамического диска. Все диски теперь делятся на базовые (т.е. такие, к которым имеет доступ Windows NT 4.0 с Service Pack 5) и динамические. На базовых дисках нельзя создавать многодисковые тома. Однако последние играют значительную роль при создании мощных вычислительных систем: они позволяют лучше использовать свободное место на дисках, манипулируя с нераспределённым пространством; помимо этого, они позволяют повысить надёжность и производительность, производя чтение/запись одновременно на нескольких дисках. Итак, на динамических дисках могут располагаться следующие тома:

• простые (simple) - ничем не отличаются от обычных разделов, с которыми мы имеем дело повседневно;
• составные (spanned) - физически состоят из нескольких дисков, однако приложениям доступны как одно логическое устройство. Данные записываются последовательно. Очень полезны при организации больших хранилищ данных;
• тома с чередованием (stripped) - физически представляют собой несколько одинаковых дисков, представленных одним логическим устройством. Поскольку данные читаются и записываются одновременно на несколько устройств, скорость дисковых операций существенно возрастает. Теоретически прирост должен составлять n*100%, где n - количество дисков в томе, однако на практике он, как правило, меньше (хоть и очень значителен). Недостатком данного типа томов является то, что тома с чередованием не могут быть системными. Рекомендуется использовать в том случае, если у вас уже есть два диска, которые можно объединить в подобный массив, альтернативой может быть приобретение дискового контроллера с поддержкой RAID. Очень хорош для серверных нужд при условии высокой дисковой активности, а также для работы с приложениями, требовательными к производительности дисковой подсистемы (видео- и аудиомонтаж);
• зеркальные (mirrored). Данные записываются одновременно на два физических диска, что позволяет при безвременной кончине одного из них снять информацию с другого. Скорее всего, предназначен для крупных серверов с повышенными требованиями к отказоустойчивости;
• RAID-5. Самый, на мой взгляд, интересный вид динамических томов, состоит из трёх или более физических дисков. Фактически представляет собой том с чередованием с добавленной коррекцией ошибок. Принцип работы поясню на примере трёхдискового тома RAID-5: данные пишутся на два диска в виде двух блоков, а на третий диск в виде третьего блока записывается контрольная сумма, с помощью которой можно по содержимому одного из блоков данных восстановить второй. Причём, самое главное, блоки данных и код коррекции ошибок записываются на все три диска попеременно. Данный тип томов к дисковому пространству относится экономнее, чем mirrored volumes, и работает примерно с той же скоростью. Опять-таки, предназначен в основном для серверов (это косвенно подтвержается тем, что в Windows 2000 Professional возможность создания томов RAID-5 заблокирована), хотя может использоваться и особо мнительными индивидуальными пользователями для обеспечения сохранности ценных данных.

Казалось бы, вся возня с многодисковыми томами становится не нужна в свете широкого распространения IDE RAID-контроллеров (и материнских плат, в которые эти контроллеры интегрируются). Тут, однако, не всё так просто: во-первых, я пока ещё не встречал ни одного IDE-контроллера, который поддерживал бы RAID пятого уровня; во-вторых, контроллер стоит хоть и небольшую, но денежку, а если брать SCSI-RAID, то тут цена контроллера взлетает просто до облаков. В то же время очень приличный современный и быстрый SCSI-контроллер «безо всех этих наворотов» стоит порядка 150-200 долларов, а все RAID-прибамбасы можно реализовать программно, расплачиваясь за это повышенной загрузкой процессора и более интенсивным использованием оперативной памяти. Говорить о надёжности такого решения представляется неуместным: мне известны случаи, когда в очень дорогих и качественных аппаратных RAID-массивах все три диска умирали одновременно, так что тут всё зависит исключительно от вашего везения.

Помимо требовательности к ресурсам компьютера, у динамических дисков есть ещё несколько неприятных особенностей. Например, никакая операционная система кроме Windows 2000 и её потомков не сумеет получить к ним локальный доступ (сетевой - сколько угодно). Помимо этого, апгрейд до динамического диска доступен в любой момент и протекает, как правило, совершенно безболезненно, а вот обратное преобразование станет доступным только в том случае, если вы удалите с диска все тома, то есть придётся позаботиться о сохранении своих данных где-нибудь на стороне. К счастью, Windows 2000 включает в себя чрезвычайно удобный инструментарий для менеджмента логических дисков - оснастку «Управление дисками» (Администрирование -> Управление компьютером -> Управление дисками), позволяющую производить все потребные действия с накопителями в рамках единого интерфейса (Рис. 1).

При щелчке по какому-либо диску (именно диску, а не тому!) появляется контекстное меню, содержащее в том числе и команду «Обновить до динамического диска» (Upgrade to dynamic disc). Компьютер некоторое время пошуршит винчестером (винчестерами) и - вуаля! - ваш диск обновлён. После этого существующие на нём тома можно расширять на другие диски (разумеется, тоже динамические) или включать зеркалирование.

Все типы томов (как базовые, так и любые динамические) могут быть отформатированы и в NTFS, и в FAT32. Впрочем, я полагаю, что, установив Windows 2000, не стоит оставлять такую «дыру в безопасности», какой является файловая система FAT32. Никто не спорит: она работает быстрее, чем NTFS, однако вы, думаю, устанавливали Windows 2000 не для того, чтобы любой мог читать и писать файлы на дисках вашего компьютера (или, тем более, сервера), к тому же NTFS обладает повышенной устойчивостью к сбоям (по моему мнению, это одна из самых совершенных файловых систем, применяющихся в настоящее время). Управление доступом к файлам (контрольные списки и т.д.) реализовано только в NTFS, а квотирование - только в NTFS5. Кстати, введение квотирования (да ещё Active Directory, но это тема для отдельного большого разговора) устранило последнее преимущество Novell Netware по сравнению с Windows 2000 - ведь в системах от Novell квотирование применяется уже очень давно. Квотирование предназначено для ограничения объёма доступного конкретному пользователю дискового пространства (весьма актуальная проблема). Для включения его на определённом томе достаточно кликнуть правой кнопкой мыши на иконке этого тома всё в том же окошке «Управление дисками» и выбрать пункт «Свойства», после чего перейти на закладку «Квота» (рис. 2). Возможно управление квотами как для отдельных пользователей, так и для целых групп. Можно задать два порога: объём максимального выделяемого дискового пространства и объём, при достижении которого выдаётся предупреждение о скором исчерпании лимита (рис.3).

Ещё одним полезным нововведением является возможность создания точек монтирования. Пользователям различных Unix-подобных ОС это доступно давно, но для Windows-систем это в новинку. Подмонтирование возможно только к пустым папкам на NTFS-томах, а точки монтирования вы можете создать или из оснастки «Управление дисками», или из командной строки при помощи команды mountvol. Для того, чтобы отличить подмонтированные накопители от обычных папок, Explorer показывает их иконками соответствующих устройств (рис. 4). Для чего это может понадобиться? Во-первых, можно таким образом преодолеть ограничение на количество доступных логических дисков (ранее их не могло быть больше 26 - по числу букв латинского алфавита), повысить ёмкость существующих томов не используя динамические и… создавать отказоустойчивые папки на обычных томах.

А напоследок приведу один небольшой совет, который позволит вам немного ускорить работу с NTFS. Одной из причин ее медлительности является то, что при каждом просмотре папки (например, в окне сохранения документа) Windows 2000 обновляет метку времени последнего доступа для всех файлов в этой папке. А теперь представьте, что в папке файлов - сотен пять-шесть или больше (пример из жизни - у меня в папке «Мои документы» 1500 файлов). Для того, чтобы отключить эту «фичу», придётся отредактировать реестр: перейдите в раздел HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\FileSystem, создайте ключ NtfsDisableLastAccessUpdate типа DWORD и установите его значение в 1. Убыстрение работы с папками, содержащими большое количество файлов, будет заметно невооружённым взглядом.