Наик Дайлип - Серверные технологии хранения данных в среде Windows® 2000 Windows® Server 2003

Данное пространство имен развилось за несколько лет существования Windows NT. Для обеспечения обратной совместимости новое пространство имен объединяется со старым пространством с помощью символических ссылок. Кроме того, драйверы режима ядра создают пространство имен в режиме ядра, используя возможности диспетчера объектов. Приложения пользовательского режима воспринимают другие пространства имен, взаимодействующие друг с другом посредством символических ссылок. Иногда разобраться с хитростями пространств имен не так-то просто. В этом разделе делается скромная попытка перечислить наиболее важные для подсистемы хранения имена устройств.

Драйвер класса диска создает объекты устройств для представления каждого физического диска. Эти объекты имеют название \device\harddiskX,где X – число, начинающееся с нуля и увеличивающееся для каждого найденного жесткого диска.

Кроме того, драйвер класса диска создает объект устройства для каждого найденного основного раздела. Драйвер класса диска использует функцию IoReadPartitionTableдиспетчера ввода-вывода для поиска всех основных разделов на диске. Такие основные разделы называются \device\harddiskX \partitionY,где X – номер диска, а У– номер основного раздела, расположенного на этом физическом диске. Диспетчер ввода-вывода создает символьную ссылку в формате \??\PhysicalDriveX,где X – число больше нуля, отображаемое на ссылку \device\harddiskX\partitionY.

Диспетчер томов LDM создает объект для каждого поддерживаемого тома. Эти объекты устройств имеют имена в формате \Device\HarddiskVolumes \PhysicalDmVolumes\BlockVolumeX,где X – идентификатор, который назначается тому диспетчером томов. Это устройство режима ядра соотносится с устройством Win32, которое создается диспетчером монтирования и имеет вид \??\Volume [GUID], где GUID – глобально уникальный идентификатор. Диспетчер томов также создает символьную ссылку в формате \Device\HarddiskDmVolumes\ComputerNameDgOWolumeYдля каждого тома и соотносит ссылки с определенными устройствами в каталоге PhysicalVolumesПри этом значение ComputerName заменяется фактическим именем компьютера, a Y – идентификатором тома.

Для предоставления прямого доступа к тому диспетчер томов LDM создает объект для каждого поддерживаемого тома. Этот объект устройства имеет имя в формате \Device\HarddiskDmVolumes\PhysicalDmVolumes\RawVolumeX.

Обратите внимание, что в данном разделе не описываются все возможные имена устройств и их форматы. Любознательным читателям рекомендуется

запустить утилиты управления дисками и томами с графическим интерфейсом и обратить внимание на предоставляемые ими сведения.

Операционная система Windows NT обеспечивает поддержку различных файловых систем. Основной, обладающей полным спектром возможностей файловой системой является NTFS. Компания Microsoft утверждает, что в ныне устаревшую файловую систему FAT новые функции вноситься не будут. Кроме NTFS и FAT (которые рассматриваются далее в главе), операционная система поддерживает и другие файловые системы.

Файловая система CDFS, совместимая со стандартом ISO 9660 и предназначенная для ввода-вывода данных на дисководы для компакт-дисков.

Файловая система UDF (Universal Disk Format), разработанная ассоциацией OSTA. Поддержка UDF была впервые реализована в Windows 2000. Эта файловая система – наследник CDFS, поддерживающий DVD. В Windows 2000 предоставляется поддержка только чтения, а в Windows ХР – как чтения, так и записи данных.

Обратите внимание, что один экземпляр операционной системы может одновременно использовать несколько файловых систем. Более того, компьютер под управлением Windows может иметь несколько томов и вовсе не обязательно, чтобы все тома имели одинаковую файловую систему.

Операционная система Windows 2000 поддерживает обновленную версию FAT (File Allocation Table). Следует отметить ряд особенностей FAT.

Существует две версии файловой системы FAT – FAT 16 с 16-разрядными указателями и FAT32 с 32-разрядными указателями.

Файловая система FAT16 поддерживает тома размером дй 4 Гбайт при условии применения кластеров размером 64 Кбайт. Файловая система FAT32 поддерживает разделы размером до 32 Гбайт при условии применения кластеров размером 16 Кбайт.

Корневой каталог может содержать не более 512 записей.

Сжатие и механизмы безопасности не поддерживаются.

Эта файловая система проектировалась специально для Windows NT. С момента первого появления NTFS в нее вносилось несколько модификаций, но основная архитектура оставалась неизменной. Файловых систем FAT и HPFS (High-Performance File System), поддерживаемых Microsoft в момент появления NTFS, было явно недостаточно для удовлетворения потребностей Windows NT.

Файловая система FAT не предоставляет необходимого уровня безопасности файлов и объектов.

Файловая система FAT не поддерживает возможностей по обработке вместительных жестких дисков, доступных в настоящий момент. (Вспомните, что изначально FAT проектировалась для использования на дисках объемом 1 Мбайт.)

Как FAT, так и HPFS не поддерживают транзакций, которые необходимы для обеспечения надежности данных и их восстановления после отказов в работе системы.

Файловая система NTFS предоставляет различные возможности, которые перечислены ниже и подробно описываются далее в главе.

Поддержка транзакций в NTFS обеспечивает регистрацию всех изменений метаданных файловой системы в специальном журнале, который поддерживает восстановление в случае неисправности.

Все данные, включая метаданные системы, хранятся в файлах.

NTFS и программные интерфейсы приложений Win32 поддерживают использование 64-разрядных указателей для структур данных файлов.

NTFS поддерживает имена файлов длиной до 255 символов и кодировку Unicode.

Структуры данных поддерживают быстрое перемещение и поиск в каталогах. '

Файловая система поддерживает сжатие и разреженные файлы.

Начиная с Windows 2000 поддерживается шифрованная файловая система (EFS).

Файловая система обеспечивает устойчивость к отказам, например к появлению поврежденных кластеров на диске или перераспределению секторов.

NTFS не имеет ограничения на длину имен 8.3, которое было характерно для MS DOS. Кроме того, обеспечивается совместимость с именами

файлов POSIX, включая точки и пробелы в начале имени. Тем не менее иногда при использовании имен, не соответствующих стандарту 8.3, возникают проблемы. Основной их причиной могут быть утилиты, не поддерживающие длинных имен, которые не соответствуют стандарту 8.3. Отдельные имена файлов NTFS могут иметь размер до 255 символов, а полный путь к файлу не должен превышать 32 767 символов.