В чем разница между разделом, томом и логическим диском?

Жестким дискам, твердотельным накопителям(SSDs) и другим устройствам хранения данных требуется какая-то система для организации их физического хранения данных во что-то, что может понять вычислительное устройство. 

Разделы, тома и логические диски — все это примеры различных способов, которыми вы можете отобразить недвижимое пространство вашего устройства хранения. Хотя они выполняют схожую работу, между ними есть существенные различия.

Начните сверху: физические диски

Компьютеры хранят все данные на каком-либо физическом носителе — обычно на жестком диске ( HDD ) или твердотельном накопителе(Solid State Drive) ( SSD ). Физическое хранилище — это то, к чему вы можете прикоснуться, и фактические данные представлены каким-то физическим способом. Ямки и поля на оптическом диске представляют собой единицы и нули. В SSD эти биты данных выражаются ячейками памяти с различными уровнями заряда.

И тома, и разделы представляют собой структуры данных, которые можно найти внутри и между физическими дисками. Ваш физический диск будет полностью содержать тома, которые вы используете для большинства домашних пользователей. Однако может случиться и обратное, что мы объяснили ниже в разделе «Логические и физические тома(Volumes) ».

Наиболее важные факты, которые необходимо понять, это то, что весь физический диск может быть одним томом, что несколько томов могут находиться на одном физическом диске и что один том может располагаться на нескольких физических дисках.

Что такое раздел?

Самый простой способ описать раздел — это физическое подразделение устройства хранения, такого как жесткий диск. Раздел начинается и заканчивается в определенной точке на жестком диске или в более сложных конфигурациях с несколькими дисками это может быть сегмент виртуального диска. 

Думайте об этом как о разделении поля на участки земли. Каждый огороженный участок земли — это как перегородка на проезде.

Операционные системы обычно обрабатывают разделы так, как если бы они были отдельными физическими жесткими дисками. Как пользователь, вы не увидите никакой практической разницы между наличием двух жестких дисков на вашем компьютере и разделением одного диска на два раздела.

Что такое объем?

Термин «том» часто используется взаимозаменяемо с «диском» и даже «разделом», но между ними есть фундаментальное различие. Не помогает и то, что в различных операционных системах и компьютерной литературе некоторые из этих терминов используются свободно и взаимозаменяемо. Путаница неизбежна, но мы попытаемся немного прояснить ситуацию.

Том — это автономная единица данных. Он имеет метку тома (имя), одну файловую систему (например, NTFS или FAT32 ) и обычно занимает весь диск или раздел.

Когда вы видите свои диски, такие как C: или D:, вы видите том. Поскольку тома обычно имеют размер диска или раздела, легко забыть, что это не одно и то же, а два разных понятия.

В качестве доказательства этого предположим, что вы можете сохранить том как файл, например DVD или образ диска. Затем вы можете «монтировать» эти файлы образов как тома в вашей операционной системе, и они будут вести себя и выглядеть так же, как физический диск или отформатированный раздел.

Другой типичный пример различия между томами и разделами заключается в том, что вы не можете разбить дискету на разделы, но это все же том хранения. То же самое касается диска без разделов, что просто означает, что у него есть один раздел, который использует весь диск. Разделов нет, но это все равно том.

Надеюсь(Hopefully) , это демонстрирует отличие тома от таких понятий, как диск или раздел.

Логические и физические тома

Теперь, когда мы установили, что том не обязательно совпадает с жестким диском(HDD) или разделом, полезно кратко обсудить «логические» тома. Хотя на одном физическом диске может быть несколько томов, бывают ситуации, когда размер тома превышает возможности одного диска.

Здесь в игру вступают логические тома. Логический том выглядит для пользователя как большой непрерывный объем памяти. Тем не менее, физически он находится в разных местах на одном диске или даже в местах, охватывающих несколько дисков.

Логические диски

Не путайте логический том с логическим диском. Если вы разбиваете физический диск на несколько разделов, а затем форматируете каждый раздел как том, каждый со своей буквой диска, эти диски являются «логическими» дисками. Строго говоря, все тома являются логическими, поскольку они не обязательно связаны с одним или целым физическим диском. Тем не менее, термин «логический том» кажется более распространенным для обозначения тома, который охватывает несколько дисков.

Все это означает, что с точки зрения операционной системы существует только один диск с одним набором адресов хранения. Фоновые механизмы логического диска просто гарантируют, что данные записываются в правильное физическое расположение, сопоставленное с адресами хранения логических дисков, независимо от того, какой физический диск это может быть.

Базовые диски против динамических дисков

В Windows существует два типа конфигурации жестких дисков: базовые диски(Disks) и динамические диски(Dynamic Disks) .

Скорее всего, диски вашего компьютера с Windows настроены как Basic Disk s. Существует два типа базового диска(Basic Disk) . Те, которые используют основную загрузочную запись(Master Boot Record) ( MBR ), могут иметь четыре основных раздела или три основных раздела и один расширенный раздел, который можно разделить на множество логических разделов. Новые(New) компьютеры, использующие таблицу разделов GUID(GUID Partition Table) ( GPT ), могут иметь 128 разделов, что намного больше, чем раздел MBR .

Чтобы узнать больше о различиях, ознакомьтесь с MBR и GPT: какой формат лучше для SSD-накопителя? (MBR vs. GPT: Which Format Is Better for an SSD Drive?).

Будь то MBR(Whether MBR) или GPT , все базовые диски используют таблицу разделов для управления разделами на диске. С другой стороны, динамические диски используют базу данных Logical Disk Manager ( LDM ). Эта база данных содержит информацию о томах, находящихся на динамическом диске, такую ​​как их размер, где они начинаются и заканчиваются, а также их файловые системы. Динамические(Dynamic) диски также поддерживают разделы GPT и MBR , но не ограничиваются этим.

Динамические(Dynamic) диски позволяют использовать некоторые приемы, недоступные базовым дискам. Наиболее важной из них является возможность создания составных и чередующихся томов. Другими словами, тома существуют более чем на одном физическом диске. 

Составной том(spanned ) представляется операционной системе как единый том, но физические данные находятся на нескольких дисках. Том состоит из нескольких сегментов нераспределенного пространства с нескольких дисков и может быть расширен.

Чередующийся том также объединяет несколько физических дисков в один логический том, но данные чередуются(striped ) между всеми дисками, чтобы можно было объединить скорости чтения и записи дисков. Чередование также известно как RAID 0 и предлагает самые высокие скорости для механических жестких дисков. Этот метод повышения скорости менее актуален для твердотельных накопителей(less relevant for SSDs) .

Нераспределенные пространство

Когда вы используете диспетчер разделов или другую подобную дисковую утилиту для создания или удаления томов на диске, вы можете увидеть раздел данного физического диска, помеченный как «нераспределенное пространство». 

Это означает, что физическое пространство на диске в настоящее время не является частью какой-либо структуры. Нераспределенное пространство может быть в конце диска, в середине или где-либо еще. Если вы удалите раздел диска в середине общего пространства диска, то эта область пространства для хранения станет нераспределенным пространством.

Если вы видите нераспределенное или свободное пространство, вы можете создать в нем один или несколько разделов или томов. В некоторых случаях вы можете расширить соседний раздел, чтобы включить это нераспределенное пространство.

Изменение размеров разделов, томов(Volumes) и логических(Logical) дисков

В зависимости от типа вашего раздела и того, где он расположен на диске, вы можете изменить размер разделов. Например, предположим, что у вас есть два раздела на диске, но у вас заканчивается место на одном и много места на другом. Вы можете уменьшить один раздел, создав нераспределенное пространство, а затем расширить другой раздел.

Как проверить структуру диска(Disk) в Windows , Ubuntu Linux и macOS

Windows, Linux и macOS являются тремя основными операционными системами для настольных компьютеров, и все они имеют свои собственные утилиты управления дисками или разделами. В разных(Different) дистрибутивах Linux менеджеры могут выглядеть по-разному, но все они имеют одинаковую широкую функциональность.

Управление дисками Windows

Утилита Microsoft Windows Disk Management довольно сложна и позволяет выполнять практически все операции, связанные с разделами, томами и многим другим. Вы можете открыть его различными способами, но проще всего щелкнуть правой кнопкой мыши кнопку « Пуск(Start Button) » и выбрать « Управление дисками(Disk management) » .

Открыв приложение, вы увидите все диски и тома на вашем компьютере. Приложение « Управление дисками(Disk Management) » позволяет легко увидеть, какие тома находятся на вашем компьютере и на каких физических дисках они находятся. Здесь вы также можете назначать буквы дисков и диагностировать, правильно ли монтируются диски или тома. Графика диска также четко показывает, какой тип раздела использует каждый том.

Дисковая утилита Ubuntu Linux

В Ubuntu Linux входящая в комплект утилита управления дисками называется просто Disks . Как и утилита Windows , она дает вам четкую визуальную разбивку физических дисков и томов, которые на них находятся. 

Вы также можете управлять своими томами и разделами здесь, но помните, что Linux имеет более сложный набор разделов по умолчанию, чем Windows . Например, раздел подкачки — это то, что Linux использует в качестве пространства подкачки ОЗУ , тогда как (RAM)Windows просто использует файл(file) в существующем разделе. 

Хотя всегда верно, что вам не следует удалять разделы, если вы не знаете, что это безопасно, это вдвойне верно для Linux .

Дисковая утилита macOS

Дисковая утилита(Disk Utility) macOS не так занята информацией, как другие операционные системы. Тем не менее, он предлагает наиболее важные функции, необходимые при настройке или изменении структуры диска.

Самый простой способ запустить Дисковую утилиту(Disk Utility) — воспользоваться поиском Spotlight(Spotlight Search) . Поэтому нажмите Command + Space , а затем введите Disk Utility . Затем нажмите Enter , чтобы запустить программу.

Это покажет вам все диски, подключенные к вашему Mac , а также структуру этих дисков. Просто(Just) помните, что macOS не может понимать определенные форматы файлов, например NTFS , без специального стороннего программного обеспечения.

Используйте осторожно!

Изучив всю эту информацию о разделах, томах и логических дисках, вы должны знать еще одну вещь. Возни с разделами и структурами дисков могут легко уничтожить ваши данные. Самое безопасное время для работы с разделами — это когда ваш диск все равно пуст, и вы выполняете первоначальную настройку.

Хотя можно создавать разделы или изменять, удалять и изменять их размер на используемом диске, вам не следует делать это без резервного копирования информации, которую вы не хотите потерять.



About the author

Я инженер-программист с более чем 15-летним опытом работы с Microsoft Office и Edge. Я также разработал несколько инструментов, используемых конечными пользователями, например, приложение для отслеживания важных медицинских данных и детектор программ-вымогателей. Мои навыки заключаются в разработке элегантного кода, который хорошо работает на различных платформах, а также в отличном понимании взаимодействия с пользователем.



Related posts