Windows Server操作系統(tǒng)教程 課件 項目3 磁盤的配置與管理

WindowsServer2019版WindowsServer操作系統(tǒng)教程項目3磁盤的配置與管理目錄PART01學(xué)習(xí)目標PART02項目描述PART03知識準備PART04項目實施PART05項目小結(jié)PART06項目拓展學(xué)習(xí)目標01學(xué)習(xí)目標1.了解磁盤的類型和存儲原理；2.理解磁盤分區(qū)的基本概念和必要性；3.掌握WindowsServer中的磁盤管理工具和基本操作；3.掌握動態(tài)磁盤和基本磁盤的區(qū)別和適用場景；4.熟悉磁盤的性能優(yōu)化與故障排除。知識目標12345學(xué)習(xí)目標技能目標5.能夠使用工具進行磁盤性能的監(jiān)控和分析。3.能夠配置和管理RAID1.能夠使用WindowsServer的磁盤管理工具進行磁盤的初始化和分區(qū)2.能夠進行基本磁盤和動態(tài)磁盤的轉(zhuǎn)換0103024.能夠備份和還原磁盤分區(qū)0405學(xué)習(xí)目標3.具備自主學(xué)習(xí)新知識的能力，能夠不斷更新自己的知識儲備以適應(yīng)不斷變化的IT技術(shù)環(huán)境。2.培養(yǎng)團隊合作精神，提升溝通和協(xié)作能力；素養(yǎng)目標1.具備解決磁盤配置與管理問題的能力；2.培養(yǎng)良好的信息安全意識，提升自我保護意識；項目描述02隨著KIARUI科技有限公司業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，公司數(shù)據(jù)量也呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。為了更好地滿足業(yè)務(wù)需求并確保數(shù)據(jù)安全，公司決定對現(xiàn)有的磁盤配置進行優(yōu)化管理。為此，公司的網(wǎng)絡(luò)管理員對服務(wù)器和存儲設(shè)備進行全面檢查和分析，準備實施一套高效、安全的磁盤配置方案，以滿足其業(yè)務(wù)需求并確保數(shù)據(jù)的安全性。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求分析知識準備03磁盤類型和存儲原理存儲介質(zhì)的種類和特點磁盤存儲介質(zhì)是記錄數(shù)據(jù)的載體，根據(jù)材質(zhì)的不同可以分為磁性介質(zhì)和非磁性介質(zhì)兩種。磁性介質(zhì)包括機械硬盤和固態(tài)硬盤中的閃存芯片等；非磁性介質(zhì)包括光盤、U盤等。各種存儲介質(zhì)都有自己的特點和優(yōu)缺點，因此在選擇時需要根據(jù)實際需求進行選擇。磁盤類型和存儲原理機械硬盤（HDD）的工作原理和優(yōu)缺點機械硬盤是一種傳統(tǒng)的硬盤類型，它由一個或多個旋轉(zhuǎn)的盤片組成，每個盤片表面都涂覆了一層磁性材料。當(dāng)盤片旋轉(zhuǎn)時，磁頭會懸浮在盤片表面上方，并通過電流來改變磁性材料的磁極方向，從而記錄下數(shù)據(jù)。讀取數(shù)據(jù)時，磁頭會感應(yīng)到磁性材料的磁極方向，并將其轉(zhuǎn)換成電信號，最終還原成原始數(shù)據(jù)。機械硬盤的優(yōu)點是容量大、價格便宜、可靠性較高、壽命長等。但是，機械硬盤的缺點也很明顯，如速度慢、易損壞、怕震動等。磁盤類型和存儲原理固態(tài)硬盤的優(yōu)點是速度快、不怕震動、體積小、重量輕等。由于沒有機械部件，因此固態(tài)硬盤的讀寫速度要比機械硬盤快很多，同時也不會出現(xiàn)機械故障等問題。但是，固態(tài)硬盤的缺點也很明顯，如容量小、價格高、壽命相對較短等。固態(tài)硬盤是一種新興的硬盤類型，它采用半導(dǎo)體存儲技術(shù)，因此也被稱為電子硬盤。固態(tài)硬盤內(nèi)部由多個閃存芯片和其他電子元件組成，每個閃存芯片都可以存儲數(shù)據(jù)，并通過電子接口與主控芯片通信。固態(tài)硬盤（SSD）的工作原理和優(yōu)缺點磁盤分區(qū)提高數(shù)據(jù)安全性：將重要的數(shù)據(jù)分別存儲在不同的邏輯磁盤上，可以降低因單個磁盤損壞而丟失數(shù)據(jù)的風(fēng)險。提高磁盤管理效率：通過將一個物理磁盤劃分為多個邏輯磁盤，可以更好地組織和管理磁盤上的文件和數(shù)據(jù)，提高磁盤的管理效率。方便備份和還原：通過分區(qū)備份和還原操作，可以更快、更方便地備份和還原整個磁盤或某個邏輯磁盤的數(shù)據(jù)。磁盤分區(qū)GPT分區(qū)表：GUIDPartitionTable（GPT）是新的分區(qū)方式，它支持將磁盤劃分為無限個分區(qū)，并且支持超過2TB的磁盤分區(qū)。GPT分區(qū)表的優(yōu)點包括支持大容量磁盤、支持多個分區(qū)的創(chuàng)建和管理等。MBR分區(qū)表：MasterBootRecord（MBR）是傳統(tǒng)的分區(qū)方式，它只支持將一個磁盤劃分為四個主分區(qū)，其中一個主分區(qū)可以擴展為邏輯分區(qū)。但是，MBR不支持超過2TB的磁盤分區(qū)，因此逐漸被GPT所取代。磁盤分區(qū)選擇要分區(qū)的物理磁盤。選擇分區(qū)表類型（MBR或GPT）。根據(jù)需要創(chuàng)建主分區(qū)或邏輯分區(qū)。根據(jù)需要安裝操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。對每個分區(qū)進行格式化操作。磁盤分區(qū)的基本步驟磁盤分區(qū)在進行分區(qū)操作前，務(wù)必備份重要數(shù)據(jù)，以防意外數(shù)據(jù)丟失。Step01在進行分區(qū)操作時，要選擇正確的分區(qū)表類型，以免造成后續(xù)使用上的不便。Step02

在進行分區(qū)操作時，要根據(jù)實際需求合理規(guī)劃分區(qū)數(shù)量和大小，以充分利用磁盤資源并提高系統(tǒng)性能。Step03磁盤管理工具磁盤管理器是WindowsServer內(nèi)置的一個圖形化界面管理工具。通過磁盤管理器，可以進行磁盤的管理和配置、查看磁盤的詳細信息、創(chuàng)建新的分區(qū)、格式化磁盤等操作。磁盤管理器打開“計算機管理”控制臺，在左側(cè)窗格中選擇“存儲”選項。在右側(cè)窗格中選擇“磁盤管理”選項，即可打開磁盤管理器。在磁盤管理器中，可以看到當(dāng)前系統(tǒng)中所有物理磁盤的詳細信息，包括磁盤的容量、可用空間、已用空間等。通過右鍵菜單可以對磁盤進行分區(qū)、格式化、備份和還原等操作。使用磁盤管理器進行磁盤管理的步驟磁盤管理工具PowerShell是WindowsServer內(nèi)置的一個強大的命令行工具，它可以用于自動化管理和配置系統(tǒng)任務(wù)。通過PowerShell，我們可以執(zhí)行各種磁盤管理任務(wù)，如創(chuàng)建分區(qū)、格式化磁盤、備份和還原數(shù)據(jù)等。PowerShell命令行工具打開PowerShell控制臺，輸入“diskpart”命令進入命令行磁盤管理狀態(tài)。在命令行磁盤管理狀態(tài)下可以執(zhí)行各種磁盤管理任務(wù)，如創(chuàng)建分區(qū)、格式化磁盤等。通過PowerShell命令行工具，還可以執(zhí)行其他高級任務(wù)，如設(shè)置磁盤屬性、查看磁盤詳細信息等。使用PowerShell進行磁盤管理的步驟基本磁盤和動態(tài)磁盤基本磁盤（BasicDisk）是WindowsServer默認的磁盤類型，也是最為常見的一種磁盤類型?；敬疟P只能創(chuàng)建四個主分區(qū)，并且只能有一個擴展分區(qū)。此外，基本磁盤只能包含255個邏輯驅(qū)動器。因此，基本磁盤的局限性較大，無法滿足一些高級需求。（1）主分區(qū)：主分區(qū)（PrimaryPartition）是基本磁盤上必須存在的分區(qū)，它是構(gòu)成邏輯C磁盤的重要組成部分。主分區(qū)包含主引導(dǎo)程序，主要用于檢測硬盤分區(qū)的正確性，確定活動分區(qū)，并將引導(dǎo)權(quán)移交給活動分區(qū)的操作系統(tǒng)。主分區(qū)最多可以有四個，最少必須有一個。每個主分區(qū)都被賦予一個盤符，如C、D、E等。（2）擴展分區(qū)：擴展分區(qū)（ExtendedPartition）相當(dāng)于一個獨立的小磁盤，它有獨立的分區(qū)表。擴展分區(qū)不能獨立存在，也就是說它不能直接存放數(shù)據(jù)，必須在擴展分區(qū)上建立邏輯分區(qū)才能存放數(shù)據(jù)。（3）邏輯分區(qū)：邏輯分區(qū)（LogicalPartition）建立在擴展分區(qū)之上，它存放的是任意普通數(shù)據(jù)。一個擴展分區(qū)可以包含多個邏輯分區(qū)，根據(jù)需要可以動態(tài)地創(chuàng)建、刪除和調(diào)整大小。邏輯分區(qū)與主分區(qū)一樣，都被賦予一個盤符，但它們的盤符只在擴展分區(qū)范圍內(nèi)有效，例如E、F、G等?；敬疟P和動態(tài)磁盤動態(tài)磁盤動態(tài)磁盤（DynamicDisk）是一種高級的磁盤類型，它可以將多個基本磁盤組合成一個單一的卷，稱為動態(tài)卷。動態(tài)磁盤突破了基本磁盤的一些限制，例如分區(qū)數(shù)量的限制和擴展分區(qū)的限制等。此外，動態(tài)磁盤還可以提供一些高級功能，如數(shù)據(jù)備份和還原、鏡像卷等。因此，動態(tài)磁盤適用于需要高級存儲管理功能和高可靠性的場景。在動態(tài)磁盤上，分區(qū)稱為動態(tài)卷，它是Windows操作系統(tǒng)中的一個邏輯單元，是由一個或多個物理磁盤上的分區(qū)組成，通常用來組織和管理磁盤上的數(shù)據(jù)。卷主要分為簡單卷、帶區(qū)卷、跨區(qū)卷、鏡像卷和RAID-5卷?；敬疟P和動態(tài)磁盤（1）簡單卷：簡單卷是動態(tài)磁盤上的一部分，它可以像基本磁盤中的主分區(qū)一樣工作，即當(dāng)且只有一個動態(tài)磁盤時，簡單卷是您可以創(chuàng)建的唯一卷。（2）跨區(qū)卷：跨區(qū)卷是由多個物理磁盤空間組成，可以動態(tài)擴展空間，至少需要兩塊磁盤組成，最多擴展到32個動態(tài)磁盤。（3）帶區(qū)卷：帶區(qū)卷是在兩個或多個物理磁盤構(gòu)成，是Windows所有卷中讀寫速度最快的卷。（4）鏡像卷：鏡像卷有且僅有兩個磁盤構(gòu)成，磁盤容量大小必須相同，鏡像卷宗空間大小是一塊磁盤的空間大小，具有備份和容錯作用。（5）RAID-5卷：RAID-5卷結(jié)合了帶區(qū)卷和鏡像卷的特點，通過將數(shù)據(jù)分成多個部分并存儲在不同的磁盤上，提供了數(shù)據(jù)冗余和容錯功能。動態(tài)磁盤12345磁盤配額系統(tǒng)管理員為每個用戶或用戶組設(shè)置一個配額限制，以指定最大可使用的存儲空間大小。當(dāng)用戶在文件系統(tǒng)中創(chuàng)建文件或目錄時，系統(tǒng)會檢查用戶已使用的存儲空間。如果用戶已經(jīng)達到或超過配額限制，系統(tǒng)會阻止用戶繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶刪除文件或目錄時，系統(tǒng)會相應(yīng)地減少用戶已使用的存儲空間。系統(tǒng)管理員可以監(jiān)控用戶的存儲使用情況，并隨時調(diào)整配額限制。管理員還可以設(shè)置警告閾值，當(dāng)用戶接近配額限制時，系統(tǒng)會向用戶發(fā)送警告消息。磁盤配額是一種用于限制用戶在計算機系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)的技術(shù)，它允許系統(tǒng)管理員為每個用戶或用戶組設(shè)置最大可使用的存儲空間。這樣可以防止個別用戶占用過多的存儲空間，從而保證其他用戶也能夠正常使用系統(tǒng)。磁盤配額的工作原理磁盤配額（1）管理資源：磁盤配額可以幫助管理員更好地管理共享存儲資源，確保每個用戶都有足夠的存儲空間。（2）提高性能：限制用戶的存儲空間可以提高文件系統(tǒng)的性能，防止存儲空間被濫用或過度碎片化。（3）數(shù)據(jù)保護：配額限制可以防止用戶不小心或惡意地占用過多的存儲空間，保護重要數(shù)據(jù)免受意外刪除或覆蓋。磁盤配額的優(yōu)點項目實施04項目實施使用WindowsServer2019中的磁盤管理器進行磁盤分區(qū)，創(chuàng)建主分區(qū)和擴展分區(qū)，并創(chuàng)建邏輯分區(qū)。使用磁盤管理器進行磁盤格式化，選擇適合的文件系統(tǒng)格式（如NTFS、FAT32等），并執(zhí)行快速和完全格式化。磁盤管理規(guī)劃1.基本磁盤分區(qū)3.動態(tài)磁盤管理4.RAID配置與管理2.磁盤格式化將基本磁盤轉(zhuǎn)換為動態(tài)磁盤，創(chuàng)建和管理動態(tài)卷，并對動態(tài)卷進行備份和還原。使用磁盤管理器進行RAID配置，創(chuàng)建和管理不同級別的RAID。為了真實地模擬實際工作環(huán)境中的磁盤配置與管理情況，首先需要在虛擬機服務(wù)器上添加虛擬磁盤。在虛擬機服務(wù)器上添加磁盤可以顯著提升存儲容量和性能，允許用戶擴展虛擬機的存儲空間，以便安裝更多應(yīng)用程序、存儲更多數(shù)據(jù)或優(yōu)化系統(tǒng)運行效率。此外，通過添加額外的磁盤，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余和備份，提高系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)安全性。任務(wù)1在虛擬機服務(wù)器上添加磁盤任務(wù)2基本磁盤的管理將一個物理硬盤分割成多個獨立的存儲區(qū)域，可以更好地組織和管理數(shù)據(jù)。通過圖形界面，用戶可以直觀地看到硬盤的使用情況，選擇要分區(qū)的硬盤，指定分區(qū)大小，并為每個分區(qū)分配驅(qū)動器字母或文件系統(tǒng)標簽。這樣可以提高數(shù)據(jù)的可訪問性，優(yōu)化存儲空間的使用，并且在某些情況下還能提高系統(tǒng)的性能和安全性。當(dāng)基本磁盤的分區(qū)數(shù)量小于4個時，不能直接使用圖形界面創(chuàng)建擴展分區(qū)。使用DiskPart控制臺可以對基本磁盤進行主分區(qū)的創(chuàng)建，也可以將一個物理硬盤劃分為多個邏輯部分，每個分區(qū)可以獨立格式化、分配驅(qū)動器字母或卷標，并安裝不同的操作系統(tǒng)或存儲不同類型的數(shù)據(jù)。這樣做有助于提高數(shù)據(jù)的組織性、安全性和可恢復(fù)性，同時便于進行磁盤維護和管理任務(wù)。在圖形界面創(chuàng)建磁盤分區(qū)使用diskpart控制臺創(chuàng)建分區(qū)任務(wù)3動態(tài)磁盤的管理簡單卷簡單卷是動態(tài)磁盤中的最基本單位，與基本磁盤中的主磁盤分區(qū)相當(dāng)。簡單卷可以被格式化為FAT32或NTFS文件系統(tǒng)，如果要擴展簡單卷，則須將其格式化為NTFS?？鐓^(qū)卷跨區(qū)卷是在兩個或更多個不同物理磁盤的未指派空間上創(chuàng)建一個邏輯卷，可以用來將動態(tài)磁盤內(nèi)多個剩余的、容量較小的未指派空間組合成為一個容量較大的卷，以有效地利用磁盤空間。帶區(qū)卷利用帶區(qū)卷可以將數(shù)據(jù)分塊并按一定的順序在陣列中的所有磁盤上分布數(shù)據(jù)，與跨區(qū)卷類似。帶區(qū)卷可以同時對所有磁盤進行寫數(shù)據(jù)操作，從而可以相同的速率向所有磁盤寫數(shù)據(jù)。在理論上，帶區(qū)卷的讀寫速度是帶區(qū)卷所跨越的所有n個硬盤中最慢的一個的n倍。鏡像卷鏡像卷是具有容錯能力的動態(tài)卷。它通過使用卷的兩個副本或鏡像復(fù)制存儲在卷上的數(shù)據(jù)從而提供數(shù)據(jù)冗余性。寫入到鏡像卷上的所有數(shù)據(jù)都寫入到位于獨立的物理磁盤上的兩個鏡像中。RAID-5卷RAID-5卷與鏡像卷類似，區(qū)別是需要在3個以上的磁盤中創(chuàng)建RAID-5卷。RAID-5卷在存儲數(shù)據(jù)時，會根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容計算出奇偶校驗數(shù)據(jù)，并將該檢驗數(shù)據(jù)一起寫入RAID-5卷中。當(dāng)某個磁盤出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可以利用該奇偶校驗數(shù)據(jù)推算出故障磁盤內(nèi)的數(shù)據(jù)，具有一定的容錯能力。擴展卷當(dāng)磁盤有未分配的空間時，可以使用擴展卷的方法對基本磁盤的分區(qū)和動態(tài)磁盤上的簡單卷或跨區(qū)卷進行擴展操作，保證充分利用磁盤空間。任務(wù)4磁盤配額管理系統(tǒng)管理員通過磁盤配額功能為各用戶分配磁盤空間，當(dāng)用戶使用的空間超過了配額的允許后會收到系統(tǒng)的警報，并且不能再使用更多的磁盤空間。磁盤配額監(jiān)視個人用戶的卷使用情況，每個用戶對磁盤空間的利用都不會影響同一卷上的其他用戶的磁盤配額。項目小結(jié)05項目小結(jié)本項目主要介紹了磁盤的配置與管理，包括磁盤類型、分區(qū)概念、WindowsServer中的磁盤管理工具和基本操作、動態(tài)磁盤與基本磁盤的區(qū)別和應(yīng)用等。通過實踐任務(wù)的形式介紹了如何在圖形界面和diskpart控制臺創(chuàng)建主分區(qū)、擴展分區(qū)及創(chuàng)建動態(tài)磁盤卷的基本操作，最后介紹了如何使用磁盤配額功能來限制用戶的磁盤空間使用。通過本項目的學(xué)習(xí)，可以更好地理解和掌握磁盤的配置和管理技術(shù)。項目拓展06數(shù)據(jù)存儲安全數(shù)據(jù)加