Administrador de discos lógicos

Implementación de un gestor de volúmenes lógicos para Microsoft Windows NT

El Administrador de discos lógicos ( LDM ) es una implementación de un administrador de volúmenes lógicos para Microsoft Windows NT , desarrollado por Microsoft y Veritas Software . Fue introducido con el sistema operativo Windows 2000 y es compatible con Windows XP , Windows Server 2003 , Windows Vista , Windows 7 , Windows 8 , Windows 10 y Windows 11. El complemento Administración de discos basado en MMC ( diskmgmt.msc ) aloja el Administrador de discos lógicos. En Windows 8 y Windows Server 2012 , Microsoft desaprobó LDM a favor de Espacios de almacenamiento . ^[1]

El Administrador de discos lógicos permite que los volúmenes de disco sean dinámicos , a diferencia del formato de volumen básico estándar . Los volúmenes básicos y los dinámicos difieren en su capacidad de ampliar el almacenamiento más allá de un disco físico. Las particiones básicas están restringidas a un tamaño fijo en un disco físico. Los volúmenes dinámicos se pueden ampliar para incluir más espacio libre, ya sea del mismo disco o de otro disco físico. (Para obtener más información sobre la diferencia, consulte Discos y volúmenes básicos y dinámicos, a continuación).

Descripción general

El almacenamiento básico implica dividir un disco en particiones primarias y extendidas . ^[2] Esta es la ruta que tomaron todas las versiones de Windows que dependían del almacenamiento controlado por DOS , y los discos formateados de esta manera se conocen como discos básicos. El almacenamiento dinámico implica el uso de una sola partición que cubre todo el disco, y el disco en sí se divide en volúmenes o se combina con otros discos para formar volúmenes que son más grandes que un disco en sí. Los volúmenes pueden usar cualquier sistema de archivos compatible .

Los discos básicos se pueden actualizar a discos dinámicos; sin embargo, cuando esto se hace, el disco no se puede volver a convertir fácilmente en un disco básico. Para realizar una conversión a una versión inferior, primero se deben realizar copias de seguridad de los datos del disco dinámico en otro dispositivo de almacenamiento. En segundo lugar, se debe volver a formatear el disco dinámico como un disco básico (borrando todos los datos). Por último, los datos de la copia de seguridad se deben volver a copiar en el disco básico recién reformateado.

Los discos dinámicos brindan la capacidad de implementar RAID mediante software . La principal desventaja de los discos dinámicos en Microsoft Windows es que solo se pueden reconocer en ciertos sistemas operativos, como Windows 2000 o posterior (excluyendo versiones como Windows XP Home Edition y Windows Vista Home Basic y Premium ^[3] ), FreeBSD o el kernel de Linux a partir de la versión 2.4.8.

Los discos dinámicos de Windows se proporcionan con el uso de bases de datos almacenadas en uno o más discos. Los volúmenes se denominan volúmenes dinámicos. Es posible tener 2000 volúmenes dinámicos por disco dinámico, pero el máximo recomendado por Microsoft es 32.

Solo las versiones de servidor de Windows ( Windows Server ) pueden admitir la función RAID5 de LDM.

Tipos de tablas de particiones

^1 En un disco particionado con el esquema de tabla de particiones MBR, los metadatos del Administrador de discos lógicos no se almacenan en una partición, sino en un área de 1  MB al final del disco que no está asignada a ninguna partición. ^[4] Las herramientas de particionamiento de discos de Windows 2000 a Windows 10 no usarán esa área para particiones de discos, pero las herramientas de otros sistemas operativos sí podrían hacerlo. La reserva de 1 MB mencionada anteriormente solo se produciría en un disco que Windows identifique como un "disco local" en lugar de un "disco extraíble". Por lo tanto, una tarjeta CompactFlash (CF) capaz de funcionar en modo IDE verdadero conectada a una PC que ejecute Windows a través de un puerto IDE o un puente USB a ATA , por ejemplo, una carcasa de disco duro móvil, obtendría esta reserva en contraste con una que se conecte a través de un lector de tarjetas USB normal o un adaptador pasivo CF a PCMCIA de 16 bitsdonde no merece esta reserva.

Discos y volúmenes básicos y dinámicos

El disco dinámico es un formato propietario de Microsoft desarrollado junto con Veritas. ^{[5] [6]} Un volumen básico es un volumen almacenado en un disco básico, mientras que un volumen dinámico es un volumen almacenado en un disco dinámico. Los volúmenes básicos y dinámicos difieren en la capacidad de ampliar el almacenamiento más allá de un disco físico. Las particiones básicas están confinadas a un disco y su tamaño es fijo. Los volúmenes dinámicos permiten ajustar el tamaño y agregar más espacio libre ya sea del mismo disco o de otro disco físico. Los volúmenes seccionados (RAID 0) y los volúmenes distribuidos (SPAN) son volúmenes dinámicos que utilizan espacio en diferentes discos físicos. En Windows XP, el volumen distribuido puede utilizar un máximo de 32 discos físicos. ^[7]

Las principales diferencias entre los discos básicos y dinámicos son: ^{[8] [9]}

• Los discos dinámicos admiten volúmenes de múltiples particiones; los discos básicos no.
• Windows almacena información básica de la partición del disco en el registro y la información dinámica de la partición del disco en el disco.

Los discos dinámicos permiten una configuración más flexible sin necesidad de reiniciar el sistema. El programa de instalación de Windows con una versión de kernel 5.x reserva algo de espacio al final del disco para evitar que el disco se actualice a uno dinámico. La cantidad que se reserva es un cilindro o 1 MB, lo que sea mayor. Un cilindro, dependiendo de la geometría y la traducción de la unidad, puede tener hasta 8 MB (para ser precisos, 512 bytes/sector × 63 sectores/cabezal × 255 cabezales/cilindro = 8225280 bytes = 7,844 MiB), lo que representa un espacio libre restante de 8 MB una vez que se utiliza la instalación de Windows para crear una partición. Casualmente, Solaris 11 deja exactamente esta cantidad de espacio al principio de un disco. Además, esto no es así desde Windows Vista , que siempre deja 1 MB alineado con los límites de 2048 sectores al final de un disco local para fines de disco dinámico.

Problemas de compatibilidad

La Administración de discos en Windows Vista crea particiones de acuerdo con un límite de alineación de 1 MB , ignorando las convenciones anteriores llamadas "geometría de unidad" o "CHS" . ^[10] En otras palabras, la Administración de discos de Vista actúa como si estuviera usando una geometría CHS no estándar de 2048 sectores por pista / cabezal y 1 pista/cabezal por cilindro (los sectores son de 512 bytes, de modo que 2048 sectores son 1  MB ).

Problemas de compatibilidad con el uso de un límite de alineación de 1 MB

• Las tablas de particiones extendidas que se editan con la Administración de discos de Vista no se deben editar con la Administración de discos de Windows XP. La Administración de discos de XP puede eliminar estas particiones extendidas sin previo aviso. ^[11] Una forma de corregir estas tablas de particiones mixtas es eliminar todas las particiones (reiniciar o reconectar la unidad) y usar solo un editor de particiones en la unidad.
• Es posible que no pueda instalar XP ^[12] o Windows Server 2003 ^[13] en particiones creadas con Administración de discos de Vista.
• Estas alineaciones de 1 MB ignoran las convenciones CHS anteriores , como los intervalos regulares en los que comienzan y terminan las particiones, y la distancia entre los registros de arranque extendidos y sus unidades lógicas . ^[10]

Otros sistemas operativos (quizás programas DOS utilizados por software de respaldo o recuperación), cargadores de arranque o particionadores pueden tener problemas al visualizar o editar particiones que no siguen una alineación CHS. (Generalmente, pueden surgir resultados impredecibles al usar más de un particionador en la misma tabla de particiones sin verificar las alineaciones con herramientas como Ranish Partition Manager . Por ejemplo, los instaladores de sistemas operativos generalmente comienzan con un editor de particiones , por lo que puede ser importante que este use las mismas alineaciones que los editores de particiones anteriores, si no se eliminan todas las particiones (y se reinicia la computadora) antes de instalar el sistema operativo. La variación en la geometría CHS es casi siempre una cantidad diferente de cabezales por cilindro, por ejemplo, 240 en lugar de 255. Sin embargo, los editores de particiones pueden parecer que ignoran este tipo de geometría en algunas situaciones. "Cabeza" y "pista" significan lo mismo en este contexto).

Ventajas de utilizar un límite de alineación de 1 MB

• Microsoft afirma que en las unidades de sectores grandes , también conocidas como formato avanzado , existe un "problema de rendimiento" (es decir, un problema) cuando el desplazamiento inicial de la primera partición es un número "impar". Este desplazamiento de alineación de la partición también afecta a las unidades de nueva generación que no necesariamente se especifican como formato avanzado , como las unidades SSD . La desalineación causa una degradación grave no solo en el rendimiento de escritura aleatoria, sino también en el rendimiento de escritura secuencial (normalmente en un grado mucho menor).

(Citando directamente a Microsoft): "En versiones anteriores de Windows, el desplazamiento inicial predeterminado para la primera partición de una unidad de disco duro era el sector 0x3F. Debido a que este desplazamiento inicial era un número impar, podía causar problemas de rendimiento en unidades con sectores grandes debido a la desalineación entre la partición y los sectores físicos. En Windows Vista, el desplazamiento inicial predeterminado generalmente será el sector 0x800". ^[14]

El "desplazamiento inicial" se refiere a los sectores antes de la partición. "3F" es un valor hexadecimal; en decimal es "63". Este es el tamaño de una cabeza (o "pista") en términos de una geometría CHS estándar . El valor hexadecimal "800", en forma decimal es 2048, por lo que se refiere al primer MB de espacio, desde el comienzo del disco. Debido a que el particionador de Vista utiliza un límite de alineación de 1 MB, 1 MB está "reservado" para el registro de arranque maestro (MBR), en lugar de los 63 sectores tradicionales (31,5 KB ). Tenga en cuenta que el MBR tiene un tamaño de un solo sector, pero muchos paquetes de software utilizan estos 63 sectores de "espacio libre" (o cualquier "espacio libre" anterior a la partición) para sus fines. 63 sectores es el espacio mínimo que debe reservarse para el MBR o un registro de arranque extendido (EBR).

Esto significa que, si no había particiones en un disco cuando se inició, se creó una partición utilizando la geometría CHS estándar (como la que utilizarían la mayoría de los editores de particiones como fdisk de DOS, fdisk de Linux, Ranish Partition Manager o un disco de instalación de XP), y esta partición se creó al comienzo del disco, entonces la partición comenzará en el segundo cabezal. La partición no pudo comenzar en el primer sector porque el MBR se encuentra allí, por lo que en su lugar comienza la partición en el segundo cabezal. Cuando se crean particiones primarias en cualquier otro lugar (siguiendo la alineación de geometría CHS típica), comienzan al comienzo de un cilindro.

Si se inicia un equipo sin particiones definidas y la primera partición se crea con el disco de instalación de Vista, se utilizará la alineación de 1 MB. (El particionador del disco de instalación de Vista sigue la alineación de 1 MB, al igual que la Administración de discos de Vista). Al seguir una alineación de 1 MB, todas las particiones tendrán un desplazamiento de número par (siempre que no se utilice ningún otro particionador en la unidad).

• El uso de un límite de alineación de 1 MB permite una edición más segura de la tabla de particiones con Vista Disk Management.

Las tablas de particiones que utilizan una geometría CHS (o alguna combinación de alineaciones) pueden impedir que Vista cambie el tamaño de las particiones o pueden producir tablas de particiones no convencionales. Por ejemplo, los finales de las " particiones extendidas EBR " (tipo 0x05 ) pueden superponerse a otras particiones, y dejarán cantidades de espacio sin precedentes entre un registro de arranque extendido y su unidad lógica. Ranish Partition Manager no muestra un error si hay más de 63 sectores entre el EBR y su volumen lógico, siempre que los EBR y los VBR estén en el primer sector de cualquier pista (cabezal) . Si el VBR o el EBR no están en el primer sector de un cabezal, Ranish Partition Manager muestra la "partición" en rojo y cuando la partición está resaltada, aparece este mensaje de error: "El sector de arranque no tiene información válida". El uso del límite de alineación de 1 MB no colocará los VBR o EBR en el primer sector de una pista (según cualquier geometría CHS estándar) y Vista Disk Management no utilizará la geometría CHS de una tabla de particiones creada con un editor de particiones diferente.

• Un disco que esté particionado únicamente con Administración de discos de Vista puede crear particiones en tamaños exactos de MB y nunca dejar espacios sobrantes entre particiones (siempre que no cuente el 1 MB completo asignado para cada partición lógica para contener solo un registro de arranque extendido de un sector).

Con Vista DM, todas las unidades lógicas, excepto la más cercana al comienzo de la partición extendida (tipo 0x0F ), normalmente reservan exactamente un MB adicional para un registro de arranque extendido , en lugar de los 63 sectores (31,5 KB) que se reservan más comúnmente según las alineaciones basadas en una geometría CHS. Si se utilizan otros editores de particiones en el disco, Vista DM puede reservar diferentes cantidades de espacio para los EBR .

Véase también

• Gestión de volúmenes lógicos
• Virtualización del almacenamiento
• Administrador de volúmenes lógicos (Linux) (LVM)
• Lista de componentes de Microsoft Windows
• parte del disco

Referencias

1. "El servicio de disco virtual está en transición a la API de administración de almacenamiento de Windows (Windows)". Microsoft MSDN . 15 de marzo de 2023.
2. "Cómo funcionan los discos y volúmenes básicos". Microsoft TechNet . 28 de marzo de 2003. Archivado desde el original el 23 de abril de 2006.
3. "Compatibilidad de Windows Vista con unidades de disco duro de gran tamaño". Microsoft . 29 de mayo de 2007. Archivado desde el original el 3 de julio de 2007 . Consultado el 8 de octubre de 2007 .
4. "Cómo funcionan los discos y volúmenes dinámicos". Microsoft TechNet .
5. "VERITAS Storage Foundation para Windows: la ventaja de los discos dinámicos: comparación de los discos dinámicos con los discos básicos". Symantec . Archivado desde el original el 29 de mayo de 2012.
6. "Veritas Storage Foundation para Windows de Symantec (PDF)" (PDF) . Symantec . Archivado desde el original (PDF) el 6 de febrero de 2009.
7. "Microsoft Windows XP - Crear un volumen segmentado". Microsoft. Archivado desde el original el 10 de julio de 2006.
8. "Discos básicos y dinámicos". Microsoft MSDN . 26 de enero de 2022.
9. "Almacenamiento dinámico frente a almacenamiento básico en Windows 2000". Soporte técnico de Microsoft .
10. "Nuevas reglas de particionamiento de Vista". Arranques múltiples Arranque dual y múltiple con Vista .(La fuente es cuestionable. Hay cierta confusión en esta página fuente, que se aclara aquí ).
11. "El caso de las particiones que desaparecen". Vista Información .
12. "No se puede instalar Windows XP correctamente después de usar Windows Vista o Windows PE 2.0 para crear particiones en un disco duro". support.microsoft.com . 23 de julio de 2009. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2015 . Consultado el 4 de septiembre de 2022 .
13. "No se puede instalar Windows Server 2003 correctamente después de usar Windows Vista o Windows PE 2.0 para crear particiones en un disco duro". support.microsoft.com . 21 de junio de 2014. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2015 . Consultado el 4 de septiembre de 2022 .
14. "Compatibilidad de Windows Vista con unidades de disco duro de sectores grandes". Soporte técnico de Microsoft . 29 de mayo de 2007.

Enlaces externos

• Preguntas frecuentes sobre el administrador de discos lógicos Captive-NTFS
• Matriz comparativa de Windows LDM y Veritas Volume Manager
• libldm — Biblioteca LGPL para leer LDM de Windows en Linux