Basisdatenträger und dynamische Datenträger

Bevor Sie ein Laufwerk partitionieren oder Informationen zum Partitionslayout eines Laufwerks abrufen, müssen Sie zunächst die Features und Einschränkungen von grundlegenden und dynamischen Datenträgerspeichertypen verstehen.

Für die Zwecke dieses Themas wird der Begriff Volume verwendet, um auf das Konzept einer Datenträgerpartition zu verweisen, die mit einem gültigen Dateisystem formatiert ist, am häufigsten NTFS, das vom Windows-Betriebssystem zum Speichern von Dateien verwendet wird. Ein Volume verfügt über einen Win32-Pfadnamen, kann von den Funktionen FindFirstVolume und FindNextVolume aufzählt werden und weist in der Regel einen Laufwerkbuchstaben wie C: auf. Weitere Informationen zu Volumes und Dateisystemen finden Sie unter Dateisysteme.

In diesem Thema:

In diesem Kontext gibt es zwei Arten von Datenträgern, die auf Speichertypen verweisen: Basisdatenträger und dynamische Datenträger. Beachten Sie, dass die hier erläuterten Speichertypen nicht mit physischen Datenträgern oder Partitionsstilen identisch sind, bei denen es sich um verwandte, aber separate Konzepte handelt. Beispielsweise impliziert der Verweis auf einen Basisdatenträger keinen bestimmten Partitionsstil– der Partitionsstil, der für den zu diskutierenden Datenträger verwendet wird, muss ebenfalls angegeben werden. Eine vereinfachte Beschreibung, wie sich ein grundlegender Datenträgerspeichertyp auf eine physische Festplatte bezieht, finden Sie unter Datenträgergeräte und Partitionen.

Basic Disks

Basisdatenträger sind die Speichertypen, die am häufigsten mit Windows. Der Begriff Basisdatenträger bezieht sich auf einen Datenträger, der Partitionen enthält, z. B. primäre Partitionen und logische Laufwerke, und diese wiederum werden in der Regel mit einem Dateisystem formatiert, um zu einem Volume für die Dateispeicherung zu werden. Basisdatenträger bieten eine einfache Speicherlösung, die ein nützliches Array von Szenarien mit sich ändernden Speicheranforderungen unterstützen kann. Basisdatenträger unterstützen auch gruppierte Datenträger, IEEE 1394-Datenträger (Institute of Electrical and Electronics Engineers) und USB-Wechseldatenträger (Universal Serial Bus). Aus Gründen der Abwärtskompatibilität verwenden Basisdatenträger in der Regel den gleichen MBR-Partitionsstil (Master Boot Record) wie die Datenträger, die vom Microsoft MS-DOS-Betriebssystem und allen Versionen von Windows verwendet werden, können aber auch GUID-Partitionstabellenpartitionen (GPT) auf Systemen unterstützen, die dies unterstützen. Weitere Informationen zu MBR- und GPT-Partitionsstilen finden Sie im Abschnitt Partitionsstile.

Sie können vorhandenen primären Partitionen und logischen Laufwerken mehr Platz hinzufügen, indem sie diese auf den angrenzenden, zusammenhängenden und nicht zugewiesenen Speicherplatz auf dem gleichen Datenträger erweitern. Um ein Basisvolume zu erweitern, muss es mit dem NTFS-Dateisystem formatiert sein. Ein logisches Laufwerk kann innerhalb des zusammenhängenden freien Speicherplatzes in der erweiterten Partition erweitert werden, die es enthält. Wenn Sie ein logisches Laufwerk über den in der erweiterten Partition verfügbaren freien Speicherplatz hinaus erweitern, erhöht die erweiterte Partition die Größe, um das logische Laufwerk zu beinhalten, solange sich an die erweiterte Partition zusammenhängender, nicht zugewiesener Speicherplatz anschließt. Weitere Informationen finden Sie unter Funktionsweise von Basisdatenträgern und Volumes.

Die folgenden Vorgänge können nur auf Basisdatenträgern ausgeführt werden:

  • Erstellen und Löschen primärer und erweiterter Partitionen.
  • Erstellen und Löschen logischer Laufwerke innerhalb einer erweiterten Partition.
  • Formatieren Sie eine Partition, und markieren Sie sie als aktiv.

Dynamische Datenträger

Hinweis

Für alle Verwendungen außer Spiegelstartvolumes (mithilfe eines Spiegelvolumes zum Hosten des Betriebssystems) sind dynamische Datenträger veraltet. Verwenden Sie für Daten, die Resilienz gegen Laufwerkausfälle erfordern, Speicherplätze, eine robuste Speichervirtualisierungslösung. Weitere Informationen finden Sie unter Speicherplätze Übersicht.

Dynamische Datenträger bieten Features, die von Basisdatenträgern nicht unterstützt werden, z. B. die Möglichkeit, Volumes zu erstellen, die sich über mehrere Datenträger erstrecken (volumesübergreifend und mit Striping), und die Möglichkeit, fehlertolerante Volumes (gespiegelte und RAID-5-Volumes) zu erstellen. Wie Basisdatenträger können dynamische Datenträger die MBR- oder GPT-Partitionsstile auf Systemen verwenden, die beide unterstützen. Alle Volumes auf dynamischen Datenträgern werden als dynamische Volumes bezeichnet. Dynamische Datenträger bieten mehr Flexibilität bei der Volumeverwaltung, da sie eine Datenbank verwenden, um Informationen zu dynamischen Volumes auf dem Datenträger und zu anderen dynamischen Datenträgern auf dem Computer nachverfolgung zu erhalten. Da jeder dynamische Datenträger auf einem Computer beispielsweise ein Replikat der dynamischen Datenträgerdatenbank speichert, kann eine beschädigte dynamische Datenträgerdatenbank einen dynamischen Datenträger reparieren, indem die Datenbank auf einem anderen dynamischen Datenträger verwendet wird. Der Speicherort der Datenbank wird durch den Partitionsstil des Datenträgers bestimmt. Auf MBR-Partitionen ist die Datenbank in den letzten 1 Megabyte (MB) des Datenträgers enthalten. Auf GPT-Partitionen ist die Datenbank in einer reservierten (ausgeblendeten) 1 MB-Partition enthalten.

Dynamische Datenträger sind eine separate Form der Volumeverwaltung, bei der Volumes nicht zusammenhängenden Umfang auf mindestens einem physischen Datenträger haben können. Dynamische Datenträger und Volumes basieren auf dem Logical Disk Manager (LDM) und dem Virtual Disk Service (VDS) und den zugehörigen Features. Mit diesen Features können Sie Aufgaben wie das Konvertieren von Basisdatenträgern in dynamische Datenträger und das Erstellen fehlertoleranter Volumes ausführen. Um die Verwendung dynamischer Datenträger zu fördern, wurde die Unterstützung von Volumes mit mehreren Partitionen von Basisdatenträgern entfernt und wird jetzt ausschließlich auf dynamischen Datenträgern unterstützt.

Die folgenden Vorgänge können nur auf dynamischen Datenträgern ausgeführt werden:

  • Erstellen und löschen Sie einfache, übergreifende, gestreifte, gespiegelte und RAID-5-Volumes.
  • Erweitern sie ein einfaches oder übergreifendes Volume.
  • Entfernen Sie einen Spiegel von einem gespiegelten Volume, oder unterlegen Sie das gespiegelte Volume in zwei Volumes.
  • Reparieren gespiegelter oder RAID-5-Volumes.
  • Reaktivieren Sie einen fehlenden oder Offlinedatenträger.

Ein weiterer Unterschied zwischen Basisdatenträgern und dynamischen Datenträgern ist, dass dynamische Datenträgervolumes aus einer Reihe von nicht zusammenhängenden Speichermengen auf einem oder mehreren physischen Datenträgern bestehen können. Im Gegensatz dazu besteht ein Volume auf einem Basisdatenträger aus einem Satz zusammenhängender Speichermengen auf einem einzelnen Datenträger. Aufgrund des Speicherorts und der Größe des von der LDM-Datenbank benötigten Speicherplatzes kann Windows einen Basisdatenträger nur dann in einen dynamischen Datenträger konvertieren, wenn mindestens 1 MB nicht verwendeter Speicherplatz auf dem Datenträger vorhanden ist.

Unabhängig davon, ob die dynamischen Datenträger auf einem System den MBR- oder GPT-Partitionsstil verwenden, können Sie bis zu 2.000 dynamische Volumes auf einem System erstellen, obwohl die empfohlene Anzahl dynamischer Volumes 32 oder weniger beträgt. Weitere Informationen und überlegungen zur Verwendung dynamischer Datenträger und Volumes finden Sie unter Dynamische Datenträger und Volumes.

Weitere Features von und Verwendungsszenarien für dynamische Datenträger finden Sie unter Was sind dynamische Datenträger und Volumes?.

Grundlegende und dynamische Datenträger sind die folgenden Vorgänge:

  • Unterstützt sowohl MBR- als auch GPT-Partitionsstile.
  • Überprüfen Sie die Datenträgereigenschaften, z. B. Kapazität, verfügbaren freien Speicherplatz und aktuellen Status.
  • Zeigen Sie Partitionseigenschaften wie Offset, Länge, Typ und an, wenn die Partition beim Start als Systemvolumen verwendet werden kann.
  • Zeigen Sie Volumeeigenschaften wie Größe, Laufwerkbuchstabenzuweisung, Bezeichnung, Typ, Win32-Pfadname, Partitionstyp und Dateisystem an.
  • Richten Sie Laufwerkbuchstabenzuweisungen für Datenträgervolumes oder Partitionen sowie für CD-ROM-Geräte ein.
  • Konvertieren sie einen Basisdatenträger in einen dynamischen Datenträger oder einen dynamischen Datenträger in einen Basisdatenträger.

Sofern nicht anders angegeben, Windows ein Laufwerk standardmäßig als Basisdatenträger partitioniert. Sie müssen einen Basisdatenträger explizit in einen dynamischen Datenträger konvertieren. Es gibt jedoch Überlegungen zum Speicherplatz, die berücksichtigt werden müssen, bevor Sie dies versuchen.

Partitionsstile

Partitionsstile, auch als Partitionsschemas bezeichnet, sind ein Begriff, der sich auf die bestimmte zugrunde liegende Struktur des Datenträgerlayouts bezieht und sich darauf bezieht, wie die Partitionierung tatsächlich angeordnet ist, was die Funktionen sind und welche Einschränkungen gelten. Zum Starten von Windows benötigen die BIOS-Implementierungen auf x86- und x64-basierten Computern einen Basisdatenträger, der mindestens eine MBR-Partition (Master Boot Record) enthalten muss, die als aktiv markiert ist, wobei Informationen zum Windows-Betriebssystem (aber nicht unbedingt zur gesamten Betriebssysteminstallation) und Informationen zu den Partitionen auf dem Datenträger gespeichert werden. Diese Informationen werden an separaten Stellen platziert, und diese beiden Orte können sich in separaten Partitionen oder in einer einzelnen Partition befinden. Alle anderen physischen Datenträgerspeicher können als verschiedene Kombinationen der beiden verfügbaren Partitionsstile eingerichtet werden, die in den folgenden Abschnitten beschrieben werden. Weitere Informationen zu anderen Systemtypen finden Sie im TechNet-Thema zu Partitionsstilen.

Dynamische Datenträger folgen, wie bereits beschrieben, geringfügig unterschiedlichen Verwendungsszenarien, und die Art und Weise, wie sie die beiden Partitionsstile verwenden, wird von dieser Verwendung beeinflusst. Da dynamische Datenträger im Allgemeinen nicht verwendet werden, um Systemstartvolumes zu enthalten, wird diese Diskussion vereinfacht, um Sonderfallszenarien auszuschließen. Ausführlichere Informationen zu Partitionsdatenblocklayouts und grundlegenden oder dynamischen Datenträgerverwendungsszenarien im Zusammenhang mit Partitionsstilen finden Sie unter Funktionsweise von Basisdatenträgern und Volumes und Funktionsweise dynamischer Datenträger und Volumes.

Master Boot Record

Alle x86- und x64-basierten Computer, auf denen Windows, können den Partitionsstil verwenden, der als Master boot record (MBR) bekannt ist. Der MBR-Partitionsstil enthält eine Partitionstabelle, die beschreibt, wo sich die Partitionen auf dem Datenträger befinden. Da MBR der einzige Partitionsstil ist, der auf x86-basierten Computern vor Windows Server 2003 mit Service Pack 1 (SP1) verfügbar ist, müssen Sie diesen Stil nicht auswählen. Sie wird automatisch verwendet.

Sie können bis zu vier Partitionen auf einem Basisdatenträger mithilfe des MBR-Partitionsschemas erstellen: entweder vier primäre Partitionen oder drei primäre und eine erweiterte. Die erweiterte Partition kann ein oder mehrere logische Laufwerke enthalten. Die folgende Abbildung veranschaulicht ein Beispiellayout von drei primären Partitionen und einer erweiterten Partition auf einem Basisdatenträger mit MBR. Die erweiterte Partition enthält vier erweiterte logische Laufwerke. Die erweiterte Partition befindet sich möglicherweise am Ende des Datenträgers, ist aber immer ein einzelner zusammenhängender Speicherplatz für logische Laufwerke 1-n.

drei primäre Partitionen und eine erweiterte Partition auf einem Basisdatenträger mit mbr

Jede Partition , ob primär oder erweitert, kann als Windows-Volume mit einer 1:1-Korrelation von Volume zu Partition formatiert werden. Anders ausgedrückt: Eine einzelne Partition darf nicht mehr als ein einzelnes Volume enthalten. In diesem Beispiel stehen insgesamt sieben Volumes zur Verfügung, um Windows dateispeichern zu können. Eine unformatierte Partition ist nicht für die Dateispeicherung in Windows.

Das MBR-Layout des dynamischen Datenträgers ähnelt dem MBR-Layout des Basisdatenträgers, mit der Ausnahme, dass nur eine primäre Partition zulässig ist (als LDM-Partition bezeichnet), keine erweiterte Partitionierung zulässig ist und eine ausgeblendete Partition am Ende des Datenträgers für die LDM-Datenbank vorhanden ist. Weitere Informationen zur LDM finden Sie im Abschnitt Dynamische Datenträger.

GUID-Partitionstabelle

Systeme, auf denen Windows Server 2003 mit SP1 und höher ausgeführt wird, können zusätzlich zum MBR-Partitionsstil einen Partitionsstil verwenden, der als global eindeutiger Bezeichner (GUID) partition table (GPT) bezeichnet wird. Ein Basisdatenträger, der den GPT-Partitionsstil verwendet, kann bis zu 128 primäre Partitionen haben, während dynamische Datenträger eine einzelne LDM-Partition wie bei der MBR-Partitionierung haben. Da Basisdatenträger mit GPT-Partitionierung Sie nicht auf vier Partitionen beschränken, müssen Sie keine erweiterten Partitionen oder logischen Laufwerke erstellen.

Der GPT-Partitionsstil verfügt auch über die folgenden Eigenschaften:

  • Ermöglicht Partitionen, die größer als 2 Terabyte sind.
  • Zuverlässigkeit durch Replikation und crC-Schutz (cyclic redundancy check) der Partitionstabelle wurde hinzugefügt.
  • Unterstützung für zusätzliche Partitionstyp-GUIDs, die von Originalgeräteherstellern (OEMs), unabhängigen Softwareherstellern (INDEPENDENT Software Vendors, ISVs) und anderen Betriebssystemen definiert werden.

Das GPT-Partitionierungslayout für einen Basisdatenträger ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

GPT-Layout

Der mbr-Schutzbereich ist in einem GPT-Partitionslayout vorhanden, um Die Abwärtskompatibilität mit Datenträgerverwaltungs-Hilfsprogrammen zu gewährleisten, die mit MBR arbeiten. Der GPT-Header definiert den Bereich logischer Blockadressen, die von Partitionseinträgen verwendet werden können. Der GPT-Header definiert auch seinen Speicherort auf dem Datenträger, die GUID und eine CRC32-Prüfsumme (32-Bit cyclic redundancy check), mit der die Integrität des GPT-Headers überprüft wird. Jeder GUID-Partitionseintrag beginnt mit einer Partitionstyp-GUID. Die 16-Byte-Partitionstyp-GUID, die einer System-ID in der Partitionstabelle eines MBR-Datenträgers ähnelt, identifiziert den Typ der Daten, die die Partition enthält, und gibt an, wie die Partition verwendet wird, z. B. wenn es sich um einen Basisdatenträger oder einen dynamischen Datenträger handelt. Beachten Sie, dass jeder GUID-Partitionseintrag über eine Sicherungskopie verfügt.

Dynamische GPT-Partitionslayouts für Datenträger ähneln diesem einfachen Datenträgerbeispiel, verfügen jedoch wie bereits erwähnt nur über einen LDM-Partitionseintrag anstelle von 1-n primären Partitionen, wie auf Basisdatenträgern zulässig. Es gibt auch eine ausgeblendete LDM-Datenbankpartition mit einem entsprechenden GUID-Partitionseintrag dafür. Weitere Informationen zur LDM finden Sie im Abschnitt Dynamische Datenträger.

Erkennen des Datenträgertyps

Es gibt keine bestimmte Funktion zum programmgesteuerten Erkennen des Datenträgertyps, auf dem sich eine bestimmte Datei oder ein bestimmtes Verzeichnis befindet. Es gibt eine indirekte Methode.

  • Übergeben Sie den Datei- oder Verzeichnispfad an GetVolumePathName, um den Bereitstellungspunkt zu erhalten.
  • Übergeben Sie den Bereitstellungspunkt an GetVolumeNameForVolumeMountPoint, um den Volumenamen zu erhalten.
  • Entfernen Sie den nachdenkenden schrägen Schrägstrich aus dem Volumenamen.
  • Übergeben Sie den Volumenamen ohne den hinteren schrägen Schrägstrich an CreateFile, um das Volume zu öffnen.
  • Verwenden Sie IOCTL _ VOLUME GET VOLUME DISK _ _ _ _ EXTENTS mit dem Volumehandles, um die Datenträgernummern zu erhalten.
  • Verwenden Sie die Datenträgernummern, um die Datenträgerpfade zu erstellen, z. B. " \ \ ? \ PhysicalDrive X".
  • Übergeben Sie jeden Datenträgerpfad an CreateFile, um den Datenträger zu öffnen.
  • Verwenden Sie IOCTL _ DISK GET DRIVE LAYOUT _ _ _ _ EX, um die Partitionsliste zu erhalten.
  • Überprüfen Sie partitionType für jeden Eintrag in der Partitionsliste.

Informationen zur Volumeverwaltung

Basic Disks and Volumes Technical Reference

Technische Referenz zu dynamischen Datenträgern und Volumes