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

WindowsServer2019版WindowsServer操作系統(tǒng)教程項(xiàng)目3磁盤的配置與管理目錄PART01學(xué)習(xí)目標(biāo)PART02項(xiàng)目描述PART03知識(shí)準(zhǔn)備PART04項(xiàng)目實(shí)施PART05項(xiàng)目小結(jié)PART06項(xiàng)目拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)01學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解磁盤的類型和存儲(chǔ)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(dòng)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(shí)目標(biāo)12345學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)5.能夠使用工具進(jìn)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(jìn)行磁盤的初始化和分區(qū)2.能夠進(jìn)行基本磁盤和動(dòng)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(biāo)3.具備自主學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，能夠不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備以適應(yīng)不斷變化的IT技術(shù)環(huán)境。2.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提升溝通和協(xié)作能力；素養(yǎng)目標(biāo)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(shí)，提升自我保護(hù)意識(shí)；項(xiàng)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(shì)。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(duì)現(xiàn)有的磁盤配置進(jìn)行優(yōu)化管理。為此，公司的網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行全面檢查和分析，準(zhǔn)備實(shí)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(shí)準(zhǔn)備03磁盤類型和存儲(chǔ)原理存儲(chǔ)介質(zhì)的種類和特點(diǎn)磁盤存儲(chǔ)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(jī)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(chǔ)介質(zhì)都有自己的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，因此在選擇時(shí)需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。磁盤類型和存儲(chǔ)原理機(jī)械硬盤（HDD）的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)機(jī)械硬盤是一種傳統(tǒng)的硬盤類型，它由一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)的盤片組成，每個(gè)盤片表面都涂覆了一層磁性材料。當(dāng)盤片旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭會(huì)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(shí)，磁頭會(huì)感應(yīng)到磁性材料的磁極方向，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，最終還原成原始數(shù)據(jù)。機(jī)械硬盤的優(yōu)點(diǎn)是容量大、價(jià)格便宜、可靠性較高、壽命長等。但是，機(jī)械硬盤的缺點(diǎn)也很明顯，如速度慢、易損壞、怕震動(dòng)等。磁盤類型和存儲(chǔ)原理固態(tài)硬盤的優(yōu)點(diǎn)是速度快、不怕震動(dòng)、體積小、重量輕等。由于沒有機(jī)械部件，因此固態(tài)硬盤的讀寫速度要比機(jī)械硬盤快很多，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)機(jī)械故障等問題。但是，固態(tài)硬盤的缺點(diǎn)也很明顯，如容量小、價(jià)格高、壽命相對(duì)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(chǔ)技術(shù)，因此也被稱為電子硬盤。固態(tài)硬盤內(nèi)部由多個(gè)閃存芯片和其他電子元件組成，每個(gè)閃存芯片都可以存儲(chǔ)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(diǎn)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(chǔ)在不同的邏輯磁盤上，可以降低因單個(gè)磁盤損壞而丟失數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)。提高磁盤管理效率：通過將一個(gè)物理磁盤劃分為多個(gè)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(gè)磁盤或某個(gè)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(gè)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(diǎn)包括支持大容量磁盤、支持多個(gè)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(gè)磁盤劃分為四個(gè)主分區(qū)，其中一個(gè)主分區(qū)可以擴(kuò)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?jiǎng)?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(duì)每個(gè)分區(qū)進(jìn)行格式化操作。磁盤分區(qū)的基本步驟磁盤分區(qū)在進(jìn)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(jìn)行分區(qū)操作時(shí)，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(jìn)行分區(qū)操作時(shí)，要根據(jù)實(shí)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(gè)圖形化界面管理工具。通過磁盤管理器，可以進(jìn)行磁盤的管理和配置、查看磁盤的詳細(xì)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(jì)算機(jī)管理”控制臺(tái)，在左側(cè)窗格中選擇“存儲(chǔ)”選項(xiàng)。在右側(cè)窗格中選擇“磁盤管理”選項(xiàng)，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(xì)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(duì)磁盤進(jìn)行分區(qū)、格式化、備份和還原等操作。使用磁盤管理器進(jìn)行磁盤管理的步驟磁盤管理工具PowerShell是WindowsServer內(nèi)置的一個(gè)強(qiáng)大的命令行工具，它可以用于自動(dòng)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(tái)，輸入“diskpart”命令進(jìn)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(jí)任務(wù)，如設(shè)置磁盤屬性、查看磁盤詳細(xì)信息等。使用PowerShell進(jìn)行磁盤管理的步驟基本磁盤和動(dòng)態(tài)磁盤基本磁盤（BasicDisk）是WindowsServer默認(rèn)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(gè)主分區(qū)，并且只能有一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。此外，基本磁盤只能包含255個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器。因此，基本磁盤的局限性較大，無法滿足一些高級(jí)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(cè)硬盤分區(qū)的正確性，確定活動(dòng)分區(qū)，并將引導(dǎo)權(quán)移交給活動(dòng)分區(qū)的操作系統(tǒng)。主分區(qū)最多可以有四個(gè)，最少必須有一個(gè)。每個(gè)主分區(qū)都被賦予一個(gè)盤符，如C、D、E等。（2）擴(kuò)展分區(qū)：擴(kuò)展分區(qū)（ExtendedPartition）相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的小磁盤，它有獨(dú)立的分區(qū)表。擴(kuò)展分區(qū)不能獨(dú)立存在，也就是說它不能直接存放數(shù)據(jù)，必須在擴(kuò)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(kuò)展分區(qū)之上，它存放的是任意普通數(shù)據(jù)。一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)可以包含多個(gè)邏輯分區(qū)，根據(jù)需要可以動(dòng)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(gè)盤符，但它們的盤符只在擴(kuò)展分區(qū)范圍內(nèi)有效，例如E、F、G等?；敬疟P和動(dòng)態(tài)磁盤動(dòng)態(tài)磁盤動(dòng)態(tài)磁盤（DynamicDisk）是一種高級(jí)的磁盤類型，它可以將多個(gè)基本磁盤組合成一個(gè)單一的卷，稱為動(dòng)態(tài)卷。動(dòng)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(kuò)展分區(qū)的限制等。此外，動(dòng)態(tài)磁盤還可以提供一些高級(jí)功能，如數(shù)據(jù)備份和還原、鏡像卷等。因此，動(dòng)態(tài)磁盤適用于需要高級(jí)存儲(chǔ)管理功能和高可靠性的場景。在動(dòng)態(tài)磁盤上，分區(qū)稱為動(dòng)態(tài)卷，它是Windows操作系統(tǒng)中的一個(gè)邏輯單元，是由一個(gè)或多個(gè)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(dòng)態(tài)磁盤（1）簡單卷：簡單卷是動(dòng)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(gè)動(dòng)態(tài)磁盤時(shí)，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(gè)物理磁盤空間組成，可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展空間，至少需要兩塊磁盤組成，最多擴(kuò)展到32個(gè)動(dòng)態(tài)磁盤。（3）帶區(qū)卷：帶區(qū)卷是在兩個(gè)或多個(gè)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(gè)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(cuò)作用。（5）RAID-5卷：RAID-5卷結(jié)合了帶區(qū)卷和鏡像卷的特點(diǎn)，通過將數(shù)據(jù)分成多個(gè)部分并存儲(chǔ)在不同的磁盤上，提供了數(shù)據(jù)冗余和容錯(cuò)功能。動(dòng)態(tài)磁盤12345磁盤配額系統(tǒng)管理員為每個(gè)用戶或用戶組設(shè)置一個(gè)配額限制，以指定最大可使用的存儲(chǔ)空間大小。當(dāng)用戶在文件系統(tǒng)中創(chuàng)建文件或目錄時(shí)，系統(tǒng)會(huì)檢查用戶已使用的存儲(chǔ)空間。如果用戶已經(jīng)達(dá)到或超過配額限制，系統(tǒng)會(huì)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(shí)，系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)地減少用戶已使用的存儲(chǔ)空間。系統(tǒng)管理員可以監(jiān)控用戶的存儲(chǔ)使用情況，并隨時(shí)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(shí)，系統(tǒng)會(huì)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的技術(shù)，它允許系統(tǒng)管理員為每個(gè)用戶或用戶組設(shè)置最大可使用的存儲(chǔ)空間。這樣可以防止個(gè)別用戶占用過多的存儲(chǔ)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(chǔ)資源，確保每個(gè)用戶都有足夠的存儲(chǔ)空間。（2）提高性能：限制用戶的存儲(chǔ)空間可以提高文件系統(tǒng)的性能，防止存儲(chǔ)空間被濫用或過度碎片化。（3）數(shù)據(jù)保護(hù)：配額限制可以防止用戶不小心或惡意地占用過多的存儲(chǔ)空間，保護(hù)重要數(shù)據(jù)免受意外刪除或覆蓋。磁盤配額的優(yōu)點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施04項(xiàng)目實(shí)施使用WindowsServer2019中的磁盤管理器進(jìn)行磁盤分區(qū)，創(chuàng)建主分區(qū)和擴(kuò)展分區(qū)，并創(chuàng)建邏輯分區(qū)。使用磁盤管理器進(jìn)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(dòng)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(dòng)態(tài)磁盤，創(chuàng)建和管理動(dòng)態(tài)卷，并對(duì)動(dòng)態(tài)卷進(jìn)行備份和還原。使用磁盤管理器進(jìn)行RAID配置，創(chuàng)建和管理不同級(jí)別的RAID。為了真實(shí)地模擬實(shí)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(jī)服務(wù)器上添加虛擬磁盤。在虛擬機(jī)服務(wù)器上添加磁盤可以顯著提升存儲(chǔ)容量和性能，允許用戶擴(kuò)展虛擬機(jī)的存儲(chǔ)空間，以便安裝更多應(yīng)用程序、存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)或優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行效率。此外，通過添加額外的磁盤，可以實(shí)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(jī)服務(wù)器上添加磁盤任務(wù)2基本磁盤的管理將一個(gè)物理硬盤分割成多個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)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(gè)分區(qū)分配驅(qū)動(dòng)器字母或文件系統(tǒng)標(biāo)簽。這樣可以提高數(shù)據(jù)的可訪問性，優(yōu)化存儲(chǔ)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(gè)時(shí)，不能直接使用圖形界面創(chuàng)建擴(kuò)展分區(qū)。使用DiskPart控制臺(tái)可以對(duì)基本磁盤進(jìn)行主分區(qū)的創(chuàng)建，也可以將一個(gè)物理硬盤劃分為多個(gè)邏輯部分，每個(gè)分區(qū)可以獨(dú)立格式化、分配驅(qū)動(dòng)器字母或卷標(biāo)，并安裝不同的操作系統(tǒng)或存儲(chǔ)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(shí)便于進(jìn)行磁盤維護(hù)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(tái)創(chuàng)建分區(qū)任務(wù)3動(dòng)態(tài)磁盤的管理簡單卷簡單卷是動(dòng)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(kuò)展簡單卷，則須將其格式化為NTFS?？鐓^(qū)卷跨區(qū)卷是在兩個(gè)或更多個(gè)不同物理磁盤的未指派空間上創(chuàng)建一個(gè)邏輯卷，可以用來將動(dòng)態(tài)磁盤內(nèi)多個(gè)剩余的、容量較小的未指派空間組合成為一個(gè)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(shí)對(duì)所有磁盤進(jìn)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(gè)硬盤中最慢的一個(gè)的n倍。鏡像卷鏡像卷是具有容錯(cuò)能力的動(dòng)態(tài)卷。它通過使用卷的兩個(gè)副本或鏡像復(fù)制存儲(chǔ)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(dú)立的物理磁盤上的兩個(gè)鏡像中。RAID-5卷RAID-5卷與鏡像卷類似，區(qū)別是需要在3個(gè)以上的磁盤中創(chuàng)建RAID-5卷。RAID-5卷在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算出奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將該檢驗(yàn)數(shù)據(jù)一起寫入RAID-5卷中。當(dāng)某個(gè)磁盤出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可以利用該奇偶校驗(yàn)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(cuò)能力。擴(kuò)展卷當(dāng)磁盤有未分配的空間時(shí)，可以使用擴(kuò)展卷的方法對(duì)基本磁盤的分區(qū)和動(dòng)態(tài)磁盤上的簡單卷或跨區(qū)卷進(jìn)行擴(kuò)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(huì)收到系統(tǒng)的警報(bào)，并且不能再使用更多的磁盤空間。磁盤配額監(jiān)視個(gè)人用戶的卷使用情況，每個(gè)用戶對(duì)磁盤空間的利用都不會(huì)影響同一卷上的其他用戶的磁盤配額。項(xiàng)目小結(jié)05項(xiàng)目小結(jié)本項(xiàng)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(dòng)態(tài)磁盤與基本磁盤的區(qū)別和應(yīng)用等。通過實(shí)踐任務(wù)的形式介紹了如何在圖形界面和diskpart控制臺(tái)創(chuàng)建主分區(qū)、擴(kuò)展分區(qū)及創(chuàng)建動(dòng)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(xiàng)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(xiàng)目拓展06數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全數(shù)據(jù)加