漆彈

硬碟管理 硬碟管理硬碟的容量越來越大，許多人也把更多的資料網硬碟裡面塞，儲存那麼多的資料量，硬碟的應用以及管理方法就顯的重要。本報告大約分為四個部份。首先先介紹硬碟的硬體架構原理，介紹各硬體的原理及功能。接著介紹硬碟的磁區分割、格式化以及檔案系統的原理等，讓人了解分割的用意、原理以及檔案的管理方式。之後介紹硬碟的分割、管理常用到的工具軟體。最後是資料備份的重要性及軟體功能介紹。第一篇：硬碟基本結構原理篇磁頭與磁盤磁盤的表面覆蓋了一層高磁密度的物質，而磁頭具有電磁特性能改變磁盤上塗佈物質的磁性，進而來讀寫資料。磁頭與碟盤之間要保持一個距離避免磁頭在碟片上滑動時刮傷碟盤。但這個距離太長的話，磁頭會需要較大的磁場，這會容易影響到鄰近的儲存資料。因此這距離也影響了儲存的密度，當距離越小，磁頭能影響的區域越小，能儲存的總資料也越多。目前硬碟的設計是利用白努利定律，讓磁頭”飛”在磁盤上，這個距離比空氣中的煙霧粒子還要小，只有1/ 20000 m m的大小而已。磁軌、磁區與磁柱磁軌是硬碟上的同心圓，當磁頭固定在一點，硬碟運轉一圈的圓就是磁軌，最外圈是第0軌，用來儲存開機所需的資訊，向內依序為第1、2、3、4…軌。磁區是將磁軌切割成一小段一小段成為圓弧的區段，每個區段所儲存的資料量是一樣的。磁區是為了方便定位用，就像是給了住址一樣，方便搜尋資料，如A資料在第1磁區，B資料在第6磁區等。磁柱是一個磁區向上下延伸的柱狀體，一個大容量的硬碟通常會有不只一個的磁盤，而所有的讀頭都是一起移動的，讀寫頭停在一個磁區讀寫資料，這些讀寫頭連貫起來就是一個柱狀區域。這些磁頭同時在此區域內的磁盤背面及下一個磁盤的磁區進行讀寫，資料讀寫的效率就會增加。簡單的說，上下碟盤同一位置的磁區連起來的柱狀區域就是磁柱。硬碟傳輸介面一般使用者所使用的硬碟大致上有IDE以及SCSI兩種傳輸介面，IDE大多是用在一般使用者上，SCSI則應用在高階、萬轉以上的高階伺服器硬碟。IDE的優點就是價錢便宜、普及率高，一般主機板上也都有兩個以上的IDE連接阜，一個連接阜可支援兩個IDE裝置，因此接在同一排線上的裝置就要用跳線的方式來設定成主要及次要裝置，避免抓不到裝置的情形。一般常見的IDE傳輸介面有：ATA-4：又稱為Ultra DMA、ATA-33，最大資料傳輸為33Mb/sATA-5：又稱為Ultra DMA 66、ATA-66、Ultra ATA 66，最大資料傳輸率為66Mb/sATA-6：又稱Ultra DMA 100、ATA-100、Ultra ATA 100，IBM公司曾因為專利的問題而以Ultra ATA 66+ 為命名。最大傳輸率為100Mb/sSCSI的介面優點是穩定性佳、介面最大速度使用效率佳，但是價格較為昂貴，一般主機板也不支援，必須另外買轉接卡。單一介面可支援多個裝置，但有排線長度的距離限制。一條排線只要是介面能支援到的傳輸距離內，可以打上許多接頭，支援多個裝置，現今常用的SCSI介面有：Ultra (Wide) SCSI：最大傳輸20MB/s (40Mb/s)。Ultra2 (Wide) SCSI：最大傳輸40MB/s (80Mb/s)。Ultra3 (Wide) SCSI：最大傳輸160Mb/s (320Mb/s)。第二篇：磁區分割、格式化、檔案系統管理原理篇硬碟分割區在開始使用一個新的硬碟之前，都必須要先經過分割磁區的動作，這是為了將一個大區域分成小部分以利分別放入不同種類的資料而方便管理。分割區種類可分為3種：Primary Partition主分割區：一個硬碟只有一個主分割區，他與作業系統息息相關，主要用來安裝作業系統，開機資訊也會存在主分割區當中。Extended Partition 延伸分割區：無法實際的儲存資料，他是為了能進一步去分割出多個邏輯分割區，所有的邏輯分割區都是在延伸分割區中衍生出來。Logical Partition 邏輯分割區：依附在延伸分割區之下，主要用來儲存資料用，每一個邏輯分割區都能使用不同的檔案系統。當一個電腦存在有兩個以上的硬碟，也就是有兩個以上的主要分割區存在時，只有一個主要分割區能被設定當作開機用的Active Partition(作用分割區)，也就是只有一個主要分割區能被來當做開機磁區，不論作業系統灌在哪一個磁區，所有的開機資訊都必須存在這一個作用分割區當中，開機時才能正常讀取。開機原理當電腦啟動時，BIOS (basic input output system)會去第一顆硬碟尋找主要開機磁區（MBR），它位在磁碟的第0柱、第0磁頭、第1個磁區，含有兩個部分，是硬碟的分割表以及一個簡短的啟動程式以進行開機程序。接下來會去找分割區所存在的啟動磁區（Boot Sector），他也擁有一個啟動程式，能載入作業系統然後進入之，也就完成了一般的開機程序了。Win2000之後的作業系統或是Unix/Linux系列都有支援多重開機，但是原則是要將不支援或是支援性較小的作業系統先安裝，再安裝支援性大的部分，它會改寫MBR或是Boot Sector的程式，開機的時候就會出現多系統的選項了。格式化格式化分為高階格式化以及低階格式化，我們一般用Windows的格式化或是下format的指令所執行的都是高階格式化，這種的格式化基本上只是將每個資料區塊的開頭，也就是管理資料的區域刪除，讓系統辨認不出此一資料，基本上資料的本體是在的，但是管理的區域被刪掉了因此怎樣也就不法讀取也看不到了。而低階格式化則是將此一硬碟的所有資料加以抹除，並且重新規劃磁區及磁軌，這一個動作會將硬碟中原本的廠商出廠資訊也刪除，對於原本損壞的磁區，只要是磁性還在，低階格式化可能能讓損毀的磁區再度修復成能用，但是久了還是會壞的。一搬來說，硬碟廠商在出廠時會將硬碟的磁軌磁區配合硬碟的運作，在第0軌寫入較優良的驅動程式。但是低階格式化之後會將這些參數消除，硬碟的效能可能就會降低。叢集叢集是資料儲存的最小單位。每個檔案系統都會規劃出幾kb的大小成為1叢集，也就是檔案最小的儲存管理單位，如果一個叢集有64Kb大，但是單一檔案大小有65Kb就必須去佔掉兩個叢集大小，也較浪費了63kb的空間檔案系統檔案系統是作業系統與儲存媒體之間的一種協約，這個協定規範了作業系統要怎樣去對待他的儲存媒體、用怎樣的方式去寫入並管理資料，每個檔案格式也規範再不同大小的單一分隔磁區所用的最小的叢集大小。一般常見的檔案系統有FAT、FAT32、NTFS等，這些都是在歷代Windows作業系統中所使用的檔案系統。FAT是用16個位元來記錄一筆資料，可支援的最大硬碟容量是2GB，叢集大小為2kb~64kb之間，單一分割的磁碟區域越大，叢集大小也就越大，主要應用的作業系統是Windows95以及DOS。FAT32是FAT的改良進化，它支援了用32位元的檔案配置表，每筆資料能以32位元來記錄，最大的硬碟支援容量是2TB (1TB=1024GB)，叢集大小為4kb~32kb之間，主要應用的作業系統有Windows98、Me、Dos等。NTFS的檔案系統，叢集大小只有0.5kb~4kb之間而已，最小的儲存單位變小，因此所會去浪費掉的東間也就相當的小了。最高也支援到16EB (1EB=1024TB)的硬碟，是非常優良的一種檔案管理系統。主要應用的作業系統有Windows NT、Windows XP、Windows 2000等。當一個電腦需要安裝多個作業系統時，硬碟在格式化時就必須選用共同所支援的檔案系統，而且最好是所有的磁碟區都使用相同的檔案系統格式，以Windows為例，每一個新出的作業系統，都支援之前版本的檔案系統，因此需要把XP、2000、98這3個系統都安裝在電腦裡時，就必須採用都有支援的FAT32檔案系統格式了。第三篇：硬碟分割工具篇在這篇中介紹各種不同的硬碟分割軟體的功能、適用環境以及支援度等。這裡介紹一般常用到的硬碟磁區分割軟體有：FDISK、SPFDISK、Windows裡的磁碟管理以及Partition Magic這幾個軟體。FDISKFDISK是一個歷史悠久的分割軟體，它是一個存在於Windows95、98以及Me製作出的開機片中的程式，只能夠在用開機片進入的DOS模式下執行。它的功能很基本也很簡單，就是只有分割硬碟磁區。它只能分出一個主要分割區以及一個延伸分割區，在邏輯分割區底下，再配置出邏輯分割區。若有兩個硬碟，則需要設定其中一個主要分割區為Active成為開機用的作用分割區。他的支援性並不高，只支援FAT以及FAT32的檔案系統而已，並且Me之前的FDISK之能支援到單一最大磁區為64GB而已，超過63GB的硬碟就必須至少分為兩個磁區。SPFDISKSPFDISK是Special FDISK的意思，也就是FDISK的特別進階改良的程式，它雖然還是必須在DOS下執行，但是是由國人自行研發的免費軟體，只要去各搜尋網站就可以找到並下載最新版本，全中文化的介面更讓人容易上手。有一般及專家的設定。為了防止使用者進行錯誤的分割動作，一般模式會對某些動作設下限制，但是專家模式這些保護動作都會去除，如果很了解分割表的構造、原理，專家模式的功能將會很實用。它的功能強大，主要的功能有建立主要分割區，當選擇主分割區不要用到所有的硬碟空間時，也另外配置好了延伸分割區，接下來只要在分割邏輯分割區就好。然後他有一個快速格式化的選項，是format指令的延伸，所以只能夠格式化成FAT的檔案系統格式。在分好甚至有資料的分割區，只要有經過完整的硬碟重組程式，它也能把剩下的空間規劃成另一個新的磁區。為了能開機，當然也要去設定主分割區為作用分割區，為了在一個硬碟上灌多個作業系統他提供了隱藏磁區的功能，它能分割一個以上的主分割區，並且隱藏一個有作業系統的作用分割區，並把另一個主分割區設成作用分割區。另外他能製作多重開機的選單，自行設定分割區開機系統的名稱，安裝到硬碟的MBR也就是第0軌之中，這樣再開機時，就會出現多重開機的選擇畫面了。當然之後還可對開機選單進行調整以及刪除。SPFDISK能進行硬碟的表面測試，進行簡單的寫入讀取動作來測試硬碟磁區是否有損壞的區域，若發現將會把他標明起來，使用者記下來之後，再分割時就要避免配置到損壞的區塊，以免資料誤存進壞軌區域。Windows XP的磁碟管理磁碟管理是一個能在視窗下調整硬碟分割狀態的軟體，它能取消已分割好的磁區再進行分割，並且格式化硬碟可格式化成NTFS以及FAT兩種檔案系統，所以也就可以將榜案系統做轉換，只要重新格式化就可。它還能改變磁碟區的代號以方便做資料的管理，例如將D磁碟的代號改變成E磁碟來調整磁碟區在視窗下的排列順序。比較特別的是磁碟管理可以將一個磁碟區轉換成動態磁碟區，但是在XP/2000之前的作業系統都讀不到此一動態磁碟區裡面的資料內容，因此在轉換成動態磁區之前就要先考量是否有多個作業系統的因素。轉換成動態磁碟的原因是要合併兩個動態磁碟機成為一個大容量的磁區成為一個跨距磁碟，例如第一顆硬碟的第二磁區(D)有8GB，第二顆硬碟全部有12GB，兩個硬碟都是動態磁碟的話就能將這兩部分進行合併，成為一個20GB的跨距磁區。這在硬碟空間管理上將是個很好用的工具。而且我在實際操作時，在XP的硬碟管理工具下，一個大於32GB以上的磁區就必須將之格式化為NTFS的格式，不同於98、Me以及之前的FAT32硬碟資料檔案系統。Partition Magic這一個軟體也是在視窗下執行的程式，介面很像Windows的磁碟管理，但功能上卻要強上許多。在裝上一個新的硬碟時，他能分割出主、延伸以及邏輯分割區，進行格式化之後，在視窗下就能直接使用新的磁碟區了。在現有的硬碟甚至有資料的區域，也能進行磁區的變更調整，它的功能有：調整分割區大小能將一個還剩下很多磁碟空間的磁碟區，把多餘的空間分配給空間快用完的磁碟區，讓快用完的磁碟區能補更多的空間記進去，同類型的資料就可以繼續存在同一個磁碟區中不必分散儲存了。這在硬碟空間的管理運用上就增加了很多彈性，畢竟一開始分割出每個磁碟區之後也不一定會知道日後會怎樣去用它。建立新的分割除了能分割一個全新的硬碟之外，在已分好、有資料的磁碟區，還能將剩下的空間分出新的磁碟區。在重新分配可用空間方面，可以規劃未配置的硬碟空間。合併分割區，顧名思義就是將兩個鄰近的分割區空間合併起來，當你發現把硬碟分割成太小、太瑣碎的區段時，就可以用合併分割增加單一磁區的容量，但是前提是，合併的兩個分割區必須檔案系統相同、分割區相鄰且在同一個實體硬碟之中、主分割區不能合併到邏輯分割區之中、不要合併兩個作業系統的分割區、在不需要使用系統做其他事情的時候進行合併分割磁區的動作。刪除分割區能將原本分割好的磁碟區刪除，它可以選擇將資料刪除或是保留，若刪除成未分配空間之後沒有去進行調整這一個區域，則可以取消刪除將資料救回來。隱藏分割區也是為了安裝多個作業系統，做多重開機的動作。另外如果有重要資料不想曝光的也可以利用隱藏分割區將這個磁碟區隱藏起來。複製分割區是可以將一個磁碟區的資料完整的複製到其他任一的磁碟分割區上，在進行資料備份的時候非常的好用，但是目的地的空間必須要大於等於來源分割區。另外Partition Magic的轉換檔案系統功能非常強大，可以將FAT、FAT32、NTFS的檔案系統之間進行轉換，不同於格式，它是轉換成另一種管理檔案系統模式，不需要刪除資料，但是要注意的是，舊系統如95等不能讀取FAT32及NTFS的資料，在轉換檔案格式時，要對系統的支援性多加注意。第四篇：硬碟資料備份篇RAID 1RAID就是磁碟陣列，磁碟陣列多用在提升硬碟效能以及備份資料增加資料安全性上，磁碟陣列必須由兩個以上相同大小的硬碟所組成。利用磁碟陣列去備份資料讓人直接想到的就是RAID 1架構，RAID 1又稱為鏡射架構，它的原理是把2個相同大小的硬碟當成一個，也就是說在系統裡只能看到一個硬碟容量大小的磁區。在寫入資料的時候，分別同時將資料寫入兩個硬碟之中，讀取時則以先讀出來的資料為主。這樣的架構下兩個硬碟之中會有兩份完全相同的資料，當有一個硬碟損壞時，還有另一份一模一樣的資料存在著，因此安全性相當的高。另外還有RAIID 0+1架構。RAID 0是串聯架構，必須要兩個以上硬碟所構成，它能將兩個硬碟合併成一顆，讀取或寫入資料時會將資料散成資料塊分別在兩個硬碟上執行，也就是說同時間會有兩個硬碟在動作，效能也就會加倍。因此RAID 0+1就是RAID 0及RAID 1的整合，需要4顆硬碟所組成， 兩兩 先結合成一個硬碟分為兩組再進行兩組鏡射備份，因此有了效能也有了安全性，但是價格卻非常昂貴。Norton GhostGhost是很多人喜歡用來備份資料的軟體，Ghost必須在DOS下執行，因此在視窗系統上設定好要怎樣去複製之後就會重開機進入到DOS模式下去執行Ghost程式。Ghost的功能有硬碟複製到硬碟，硬碟複製成影像檔，磁碟區複製到磁碟區，磁碟區複製成影像檔。Ghost在硬碟複製上要注意到來源硬碟必須擁有一個分割區、目的硬碟容量要大於來源硬碟容量目的硬碟的資料會完全用來源硬碟的資料所取代、會依照來源硬碟的分配比例來分割目的硬碟。硬碟複製之後這兩個硬碟裡就會有完全相同的資料，甚是作業系統及開機資訊都一樣，只要拿到其他電腦上就可使用。分割磁碟區複製主要是用來備份部分的儲存，當你的一個磁碟區中都是裝一些重要的檔案資料時，就可以利用這一個功能完整複製此一磁碟區的資料到另一個磁碟區上。在硬碟以及分割區複製上都可以存成影像檔的方式。Ghost的影像檔是一種獨特的壓縮模式，一般的解壓縮軟體無法處理它，在系統上一個硬碟或是分割區所做成的一個影像檔看起來只是一個容量很大無法開啟的檔案，因此都不會去動到影像檔的資料。在需要還原系統的時候只要用Ghost把影像檔還原到磁碟區就可以了，備份的資料都回來了。備份成影像檔的優點有，資料經過壓縮成影像檔，檔案變小，有快速及高壓縮模式，在備份的空間不足時很好用。做成一個影像檔，平時在作業系統中動不了裡面的內容，安全性高，且單一檔案在移動時較方便，雖然這個檔案通常都很大。結論硬碟空間是永遠都不嫌大的，高容量的硬碟充斥在市面上也很被大眾所接受，畢竟當想要塞一些大容量的資料時尤其是影像影片檔，才發覺硬碟空間不足就會太晚了。更多的資料往電腦裡面塞，檔案的管理就很重要，尤其是硬碟分割區的配置，有好的配置方式，在儲存檔案的管理上就更加得心應手。使用電腦到現在，也深深的覺得資料備份的重要，常常聽說有人被網路上的病毒攻擊而資料損毀的情形。其實，現階段的硬碟，磁密度越來越高，單一磁盤的容量不斷的提升，但是卻出現了一個矛盾點，就是使用一段時間之後容易產生壞軌的情形，因此現在在購買硬碟上要特別的注意相關的保固情形，好一點的大約都有3年。相對的，為了避免因為壞軌問題而造成的無預計的資料損失，更就要去進行資料的備份了。  .msgcontent .wsharing ul li { text-indent: 0; } 分享 Facebook Plurk YAHOO! .