Cтатья была опубликована на сайте www.rusdoc.ru

Глава 4. Отказоустойчивость в Windows NT

Термины, необходимые для понимания материала:

• Отказоустойчивость
• Раздел диска
• RAID
• Зеркальное копирование дисков
• Дублирование дисков
• Чередующиеся наборы
• Чередующиеся наборы с проверкой четности
• Восстановление при сбоях
• ИБП (источник бесперебойного питания)

• Применение Disk Administrator для обеспечения отказоустойчивости
• Создание набора томов
• Создание зеркального диска
• Создание чередующихся наборов (с проверкой четности и без нее)

Понятие отказоустойчивости объединяет широкий спектр системных возможностей и функциональных средств. Здесь эта тема рассматривается применительно к различным предметным областям, при этом выделяется все необходимое для ответов на вопросы экзамена.

К общей категории отказоустойчивости в Windows NT Server относятся следующие основные темы: зеркальные наборы, дуплексные наборы и чередующиеся наборы (с проверкой четности и без нее). Кроме того, к отказоустойчивости также относятся восстановление при сбоях (с применением встроенной утилиты NT Disk Administrator) и некоторые общие проблемы, связанные с носителями информации, контроллерами и загрузкой. Данная глава частично повторяет информацию из других глав. Это поможет вам связать различные аспекты отказоустойчивости с их реализацией в Windows NT на уровне общей системной архитектуры и дизайна.

Disk Administrator

Все средства отказоустойчивости в NT сосредоточены в утилите Disk Administrator (или, по крайней мере, тесно связаны с ней). Тщательное изучение этой программы поможет вам лучше понять, как Microsoft реализовала отказоустойчивость в Windows NT Server 4. Чем лучше вы освоите команды и меню Disk Administrator, тем с большей вероятностью вы справитесь с вопросами по отказоустойчивости, которые встретятся на экзамене (см. рис. 4.1). Программа Disk Administrator вызывается из меню Start командой Programs > Administrative Tools (Common).

Выделите немного времени и познакомьтесь со структурой меню Disk Administrator, расположением команд и открывающимися диалоговыми окнами. Читателям, склонным к образному мышлению, достаточно недолго поработать с программой, чтобы начать мысленно «видеть» ее. Другим приходится просто запоминать ее меню. Схема, приведенная в табл. 4.1, поможет вам справиться с этой задачей (примечание: в схеме отсутствует меню Help).

Внимание

Команда Commit Changes Now играет очень важную роль в Disk Administrator — она приказывает Windows NT внести указанные изменения на соответствующих носителях информации. Иначе говоря, создание или модификация разделов и дисков в Disk Administrator происходит лишь после выполнения этой команды.

Рис. 4.1. Программа Disk Administrator

Таблица 4.1. Меню и команды Disk Administrator

Совет

Как видите, пять меню Disk Administrator содержат множество команд. Многие из этих команд подробно рассматриваются далее — при описании конкретных аспектов отказоустойчивости, входящих в экзаменационные вопросы. Если команда меню не описана в тексте, можно смело считать, что она вам не понадобится.

Дисковые структуры

Вероятно, вы уже знакомы с устройствами хранения информации и терминологией, используемой для описания их конфигурации и принципов работы. На всякий случай приведем краткую сводку с минимумом необходимых сведений.

Разделы

Жесткие диски разбиваются на разделы (partitions). Раздел может поддерживать одну или несколько файловых систем, с помощью которых сетевая или обычная операционная система осуществляет запись и чтение файлов. Хотя NT непосредственно поддерживает только FAT и NTFS, на компьютерах с Windows NT могут существовать разделы с поддержкой других файловых систем (даже если NT не сможет обращаться к ним). Например, на жестком диске компьютера, на котором установлена Windows 95 OSR 2 и Windows NT Server 4, может присутствовать раздел FAT32; с этим разделом сможет работать только Windows 95 (эта тема более подробно рассматривается в главе 3).

Жесткий диск содержит от 1 до 32 самостоятельных разделов. Следовательно, один физический жесткий диск может выглядеть как совокупность нескольких логических дисков. Разделы позволяют оптимизировать использование диска операционной системой и ее приложениями. Любая модификация раздела приводит к уничтожению хранящейся в нем информации. Если на диске существует свободное пространство, не принадлежащее ни одному разделу, то новый раздел создается без разрушения информации в существующих разделах. Удаление раздела также не влияет на другие разделы диска.

Файловая система NTFS поддерживает различные схемы создания разделов. Один диск может содержать до четырех основных разделов или от одного до трех основных разделов и один дополнительный раздел. Дополнительный раздел может делиться на логические диски. Тем не менее общее количество основных разделов и логических дисков на физическом жестком диске, находящемся под управлением NT, не может превышать 32.

Том

Томом (volume) называется структура, которая объединяет один или несколько разделов, предназначенных для хранения файлов. Если выбрать один или несколько разделов жесткого диска и отформатировать их для конкретной файловой системы, итоговая дисковая структура будет представлять собой том. В Windows NT том может состоять из нескольких разделов, находящихся на различных физических дисках.

Набор томов представляет собой том, содержащий от 2 до 32 разделов. Набор томов NTFS можно в любой момент расширить, добавив в него новый раздел без повреждения существующих данных. Однако уменьшение размера тома приводит к уничтожению набора томов и его данных. Во всех разделах набора томов должна использоваться одна и та же файловая система, при этом всему набору томов присваивается одна буква диска. Том не обеспечивает отказоустойчивость своих данных. При сбое хотя бы одного раздела или диска из набора томов теряются все данные.

Совет

Фраза «Теряешь один — теряешь все» поможет вам запомнить, что происходит при потере элемента набора томов. Данные поврежденного набора томов можно восстановить только из архива.

Имя диска

Практически с любым томом на компьютере с Windows NT связано определенное имя диска. Более того, Windows NT не сможет обратиться к тому, не имеющему собственного имени. Имя диска упрощает идентификацию физического устройства, раздела и тома для любых папки или файла. В NT носителям информации присваиваются имена от С до Z (А и В зарезервированы для гибких дисков). Поскольку этих имен хватит только на 24 диска, a Windows NT позволяет иметь до 32 дисков, некоторые тома могут распространяться на несколько физических дисков (таким томам назначается одно общее имя).

Внимание

Каждому создаваемому тому NT автоматически присваивает следующее возможное имя. Вы можете переназначить или поменять имена дисков командой Assign Drive Letter из меню Tools программы Disk Administrator.

Другое исключение из правила связи томов с буквами относится к томам, отформатированным для файловых систем, которые в настоящее время не поддерживаются Windows NT. Обычно таким томам имена не присваиваются, потому что NT не может обратиться к ним.

Главная загрузочная запись

Главная загрузочная запись (Master Boot Record, MBR) представляет собой загрузочную процедуру BIOS, которая вызывается во время загрузки PC аппаратным системным кодом низкого уровня, находящимся в ПЗУ. В свою очередь, она вызывает программу-загрузчик (boot loader), которая продолжает загрузку операционной системы на компьютере. В MBR хранятся данные о местонахождении так называемого активного раздела (active partition), с которого может быть загружена операционная система (более подробная информация по этой теме приведена в главе 13).

Внимание

Активным можно назначить только один из основных разделов, для этого используется команда Mark Active из меню Partition программы Disk Administrator. Системным разделом (system partition) называется раздел, в котором находятся MBR и программа загрузки; в Windows NT загрузочным разделом (boot partition) называется раздел, в котором находятся системные файлы Windows NT. Все наоборот!

Отказоустойчивость

Отказоустойчивостью называется способность системы сохранять рабочее состояние при возникновении ошибок или сбоев без потери или повреждения данных. В Windows NT предусмотрены разнообразные средства отказоустойчивости, от организации разделов дисков и высокоуровневых системных операций с файлами до различных способов архивации данных. В совокупности все эти средства делают NT надежной и устойчивой сетевой операционной системой.

Файловая система NTFS обладает внутренними автоматическими средствами отказоустойчивости. Специальная методика, называемая оперативным исправлением (hot fixing), следит за всеми операциями записи на носитель информации и проверяет целостность записанных секторов. Если проверка оказывается неудачной, спорные секторы помечаются, а данные переписываются в другую рабочую область диска. Файловая система выполняет эти операции автоматически и не сообщает об ошибках другим приложениям. NTFS также регистрирует все изменения в файловой системе, чтобы их можно было отменить или повторить заново при возникновении системной ошибки или сбоя питания.

Windows NT Server 4 поддерживает три типа отказоустойчивых дисковых структур — зеркальные наборы, дуплексные наборы и чередующиеся наборы с проверкой четности. Все эти структуры создаются из меню Fault Tolerance утилиты Disk Administrator. Чередование без проверки четности не удовлетворяет критериям отказоустойчивости, хотя оно и является еще одним способом объединения разделов в Disk Administrator.

Зеркальные наборы

На отдельном физическом носителе информации создается точная копия одного физического и логического носителей информации. Основной и резервный (зеркальный) диски подключаются к общему контроллеру жестких дисков. Даже если на основном диске происходит сбой, потери данных удается избежать, потому что все содержимое основного диска дублируется на зеркальном диске. При отказе основного диска система автоматически переключается на зеркальный диск (если остальные физические компоненты работают нормально).

Зеркальные наборы обладают следующими недостатками:

• Понижение быстродействия. Двукратная запись одних и тех же данных занимает больше времени, чем однократная.
• Дополнительные расходы. Каждый зеркальный диск должен находиться на отдельном физическом устройстве; следовательно, цена носителя информации возрастает вдвое.
• Отсутствие защиты от сбоев контроллера. При сбое дискового контроллера зеркальный диск оказывается таким же недоступным, как и исходный диск.

Внимание
Загрузочный и системный разделы могут находиться на основном диске зеркального набора. Однако при отказе исходного диска вам придется вручную редактировать файл BOOT.INI загрузочного диска так, чтобы он ссылался на ARC-ИМЯ зеркального диска (имена ARC и редактирование файла BOOT.INI рассматриваются в главе 13).

Дуплексные наборы

Дуплексные наборы похожи на зеркальные, однако они обладают большей устойчивостью. Как и в случае зеркальных наборов, на отдельном жестком диске создается точная копия физического и логического дисков, однако резервный диск подключается к системе через отдельный контроллер. При сбое исходного диска или контроллера система продолжает работать, используя дуплексный диск. Это не влияет на быстродействие системы, потому что двукратная запись данных через два дисковых контроллера не требует дополнительного времени и обе операции записи выполняются одновременно.

Дуплексные наборы обладают одним существенным недостатком — высокой ценой. Для них нужен двойной объем носителя информации и второй контроллер диска.

Внимание
Как и зеркальные наборы, загрузочный и системный разделы могут находиться на основном диске дуплексного набора. Однако при отказе исходного диска вам придется вручную редактировать файл BOOT.INI загрузочного диска так, чтобы он ссылался на ARC-ИМЯ дуплексного диска.

Чередующиеся наборы без проверки четности

В чередующихся наборах данные хранятся на нескольких физических носителях. Несколько разделов одинакового размера на отдельных устройствах объединяются в одно логическое устройство. Данные, сохраняемые в чередующемся наборе, последовательно записываются на диски в виде 64-килобайтных блоков: на первый диск записывается блок 1, на второй — блок 2 и т. д. (на рис. 4.2 изображен пример чередующегося набора).

 Рис. 4.2. Чередующийся набор, состоящий из трех физических дисков

Чередующиеся наборы отличаются высоким быстродействием, особенно если носители подключаются к разным дисковым контроллерам. Они не требуют дополнительных расходов, характерных для зеркальных и дуплексных наборов, потому что все оплаченное дисковое пространство (или его большая часть) оказывается в вашем распоряжении. Чередующийся набор без проверки четности может объединять от 2 до 32 устройств. Чередующиеся наборы могут быть реализованы на базе как системы FAT, так и NTFS.

Внимание

Чередующиеся наборы без проверки четности не обеспечивают отказоустойчивости. Если хотя бы на одном диске такого набора произойдет сбой, будут потеряны все данные на всех дисках (знакомый принцип: «Теряешь один — теряешь все»!) При отказе хотя бы одного дискового контроллера все данные набора становятся недоступными, пока контроллер не будет отремонтирован.

Загрузочный и системный разделы не могут быть частью чередующегося набора без проверки четности (или с проверкой, как вы узнаете из следующего раздела). Внимание! Если в тексте вопроса упоминается чередующийся набор, но не упоминается проверка четности (ее наличие или отсутствие), следует считать, что речь идет о наборе без проверки четности, и ответить соответствующим образом.

Чередующиеся наборы с проверкой четности

Чередующиеся наборы с проверкой четности обладают большинством преимуществ, предоставляемых наборами без проверки четности, но риск потери данных в них значительно ниже. Термин «проверка четности» определяет алгоритм записи, при котором данные записываемого блока частично дублируются на всех остальных устройствах, входящих в набор. Эта избыточная информация называется данными четности. Если один из дисков в наборе с проверкой четности выходит из строя, находящуюся на нем информацию можно восстановить по данным четности на других устройствах.

Для записи данных четности в наборе необходимо дополнительное пространство. К сожалению, это означает, что общий объем набора оказывается меньше суммы объемов всех разделов, входящих в него. Для вычисления общего объема (Т) чередующегося набора с проверкой четности применяется следующая формула (где Р — размер одного раздела, а п — количество разделов в наборе):

Т = Р * (n - 1)

При создании чередующегося набора командой Create Stripe Set With Parity меню Fault Tolerance программы Disk Administrator выводится диалоговое окно, в котором указывается общий объем набора. Он равен Р * n, то есть размеру наименьшего раздела, умноженному на общее количество разделов. Приведенное значение не совпадает с реально используемым объемом набора, который рассчитывается по приведенной выше формуле и учитывает объем для хранения данных четности.

Внимание

Ниже перечислены некоторые важные факты, которые необходимо запомнить о наборах с проверкой четности:

• Все разделы, входящие в набор, должны иметь равный (или практически равный) объем.
• Каждый раздел должен находиться на отдельном физическом диске.
• В наборах с проверкой четности могут использоваться файловые системы NTFS и FAT.
• Для создания набора с проверкой четности необходимо минимум три диска; максимальное количество дисков, как и прежде, не должно превышать 32.
• Операции записи в наборах с проверкой четности выполняются немного медленнее, чем в наборах без проверки, но быстрее, чем в зеркальных наборах.
• Если на одном из дисков набора произойдет сбой, хранящиеся на нем данные можно восстановить по остальным дискам.

Ни загрузочные, ни системные разделы не могут входить в чередующиеся наборы данных (даже с проверкой четности).

RAID

Четыре способа организации разделов Windows NT, описанные выше, представляют собой программные реализации RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks). Иначе говоря, RAID — это технология хранения больших объемов данных на нескольких дисковых устройствах.

Внимание

RAID также предусматривает различные уровни отказоустойчивости и возможности восстановления для конкретных конфигураций и технологий хранения информации. Существует шесть разных уровней RAID-систем, от 0 до 5. Windows NT Server поддерживает RAID уровней 0,1 и 5:

• RAID 0 — чередующиеся наборы без проверки четности. Этот уровень не обеспечивает отказоустойчивости, однако он отличается максимальным быстродействием. RAID 0 включает как наборы томов без чередования, так и чередующиеся наборы без проверки четности.
• RAID 1 — зеркальные наборы. Этот уровень обеспечивает некоторую защиту данных, за которую приходится расплачиваться снижением быстродействия. Дуплексные наборы также иногда относятся к RAID 1, потому что они обеспечивают ту же степень защиты данных при улучшенном быстродействии. Объем зеркальных и дуплексных наборов вдвое превышает объем хранящихся данных (поскольку все хранится в двух идентичных копиях).
• RAID 5 — чередующиеся наборы с проверкой четности. RAID уровня 5 обеспечивает самую высокую степень защиты данных с минимальным снижением быстродействия и умеренными издержками на хранение данных четности.

Помните о том, что программная реализация RAID в NT требует дополнительного расхода системных ресурсов, особенно при большом количестве устройств. Программная реализация RAID удобна и дешева (она входит в NT), однако аппаратная реализация работает быстрее, обладает повышенной надежностью и дополнительными возможностями (например, имеются аппаратные реализации с возможностью замены дисков и контроллеров без отключения питания).

Сравнение уровней RAID

На экзамене часто встречаются вопросы, в которых вам предлагается выбрать уровень отказоустойчивости для конкретной системы или конфигурации. Прежде всего следует запомнить, что чередующиеся наборы без проверки четности (RAID 0) вообще не обеспечивают отказоустойчивости. Кроме уровней RAID и средств отказоустойчивости, связанных с конкретной организацией разделов, не забывайте о расходах и аппаратных требованиях.

Внимание

Сравнивая зеркальные (или дуплексные) наборы с чередующимися наборами с проверкой четности, помните следующее:

• Зеркальный набор состоит из двух физических дисков.
• Чередующийся набор с проверкой четности состоит минимум из 3 и максимум из 32 физических дисков.
• Зеркальные (или дуплексные) наборы можно создавать для томов, на которых находятся системные и загрузочные файлы Windows NT (то есть, соответственно, для загрузочных и системных разделов Windows NT).
• Системные и загрузочные разделы Windows NT не могут использоваться в чередующихся наборах (с проверкой четности или без нее).
• При использовании зеркальных и дуплексных наборов половина общего доступного объема используется для хранения копий.
• В наборах с проверкой четности 1/п часть общего доступного объема дисков расходуется на хранение данных четности (n — количество разделов в наборе).
• Если в наборе с проверкой четности или в зеркальном наборе выйдет из строя больше одного физического диска, остальные данные набора теряются, набор приходится строить заново, а данные восстанавливать из архива.

Восстановление данных

Пока физический диск (или диски), содержащий системные и загрузочные разделы, работает нормально, восстановление при дисковых сбоях выполняется относительно просто. Однако восстановление данных без обращения к архивам возможно лишь для зеркальных или дуплексных наборов, а также наборов с проверкой четности. Все остальные структуры разделов не позволяют оперативно восстановить хранящиеся в них данных.

Восстановление зеркальных и дуплексных наборов

При отказе основного диска зеркального (или дуплексного) набора NT для продолжения работы автоматически использует другой диск набора. Однако при любом сбое дисков в зеркальных или дуплексных наборах необходимо заменить сбойный диск и воссоздать набор, в противном случае защита данных перестанет действовать. Более того, при отказе основного диска NT Server вообще не загрузится, потому что ссылка на сбойный диск содержится в файле BOOT.INI (поэтому перезагрузка системы станет возможной лишь после того, как вы вручную исправите имя ARC в этом файле и введете ссылку на другой диск из набора).

Чтобы восстановить зеркальный набор, необходимо сначала разбить его. Это делается командой Break Mirror из меню Fault Tolerance программы Disk Administrator. Когда зеркальный набор будет разбит, вы должны заново присвоить имя оставшемуся диску набора. Например, если дискам 1 и 2 зеркального набора было присвоено имя диска D и на диске 1 произошел сбой, необходимо разбить зеркальный набор и присвоить имя D диску 2.

Замените сбойный диск и создайте на новом диске раздел, объем которого равен объему зеркального диска. Затем воссоздайте зеркальный набор командой Establish Mirror меню Fault Tolerance.

(Примечание, при этом основной и зеркальный диск фактически меняются ролями. После перезагрузки NT зеркальный набор строится заново, однако для примера, приведенного в предыдущем абзаце, основным становится диск 2).

Внимание

Если зеркальный набор содержал загрузочный раздел и на его основном диске произошел сбой, вам придется загрузиться с гибкого диска, чтобы снова получить доступ к системе и восстановить набор с помощью программы Disk Administrator. Чтобы это у вас получилось, необходимо создать загрузочный гибкий диск, который соответствует текущему состоянию системы. На этом диске должны присутствовать следующие файлы:

• BOOT.INI
• NTLDR
• NTDETECT.COM
• NTBOOTDD.SYS — только если вы используете SCSI-контроллер с отключенной (или отсутствующей) трансляцией BIOS.
• BOOTSECT.DOS — только при необходимости загрузиться в MS-DOS или другой операционной системе, установленной на вашем компьютере.

Возможно, вам придется отредактировать файл BOOT.INI, чтобы его содержимое соответствовало новому расположению загрузочного раздела. Дополнительная информация приведена в разделе «Особенности загрузки» этой главы.

Восстановление чередующихся наборов с четностью

Восстановить чередующийся набор с четностью, на одном из дисков которого произошел сбой, несложно. После сбоя диска система может «на лету» восстанавливать содержимое набора по данным четности, находящейся на рабочих дисках. Так как восстановление данных отнимает ресурсы процессора, быстродействие заметно снижается. Тем не менее система продолжает работать даже при сбое одного из дисков набора.

Внимание

При отказе одного из дисков набора необходимо как можно скорее заменить его, чтобы восстановить нормальную отказоустойчивость и быстродействие системы. Сначала исправьте аппаратную часть, заменив или отремонтировав сбойный диск. Затем воспользуйтесь Disk Administrator и создайте новый раздел, который равен по объему разделу сбойного диска (если работоспособность исходного диска будет восстановлена без нарушения структуры разделов, этот шаг можно пропустить). Выберите чередующийся набор и раздел, который должен заменить сбойный (им может быть и исходный раздел, если он не был уничтожен), после чего выполните команду Regenerate из меню Fault Tolerance. После перезагрузки NT чередующийся набор восстанавливается, при этом содержимое нового раздела воссоздается по данным четности.

Особенности загрузки

При сбое раздела, содержащего системные файлы Windows NT, необходимо найти ссылки на системные файлы в файле BOOT.INI, в котором путь к системным файлам задается в соответствии с синтаксисом имен ARC. Путь начинается с указания контроллера жесткого диска и завершается именем папки, содержащей системные файлы Windows NT. Примеры элементов файла BOOT.INI могут выглядеть так:

multi(1)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WINNT= 
"Windows NT Server Version 4.00" scsi(0)disk(0)rdisk(0)partition(l)\WINNT= "Windows NT Server Version 4.00"

Если сбой происходит на исходном диске зеркального набора, на котором находится загрузочный раздел, файл BOOT.INI зеркального диска (который теперь должен выполнять функции загрузочного раздела) необходимо отредактировать так, чтобы в нем отражалось новое, правильное местонахождение этих файлов. Для той же цели можно отредактировать файл BOOT.INI на загрузочном гибком диске, особенно если вы собираетесь быстро восстановить исходный диск и вернуть систему к прежнему состоянию. BOOT.INI находится в системном разделе (обычно на диске С) компьютера с Windows NT. Он представляет собой текстовый файл, с которым можно работать в любом текстовом редакторе. BOOT.INI имеет атрибуты системного файла и доступного только для чтения; следовательно, перед редактированием эти атрибуты необходимо сбросить и восстановить их после его завершения. Ниже приведен пример файла BOOT.INI:

[boot loader] 
timeout=10
default=scsi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINNT
[operating system]
scsi(0)disk(0)rdisk(0)partition(l)
  Win NT = "Windows NT Server Version 4.00" scsi(O)disk(0)rdisk(0)partition(1)
  \WINNT= "Windows NT Server    Version 4.00 [VGA mode]" /basevideo /sos
C:\= "MS-DOS 6.22"

Внимание

Для правильного редактирования файла BOOT.INI (а по этой теме на экзамене существуют специальные вопросы) об именах ARC необходимо запомнить следующее:

• Чтобы файл BOOT.INI ссылался на правильное положение, необходимо отредактировать как строку default", так и соответствующую строку в секции [operating system] (в предыдущем примере — scsi(0)disk(0)rdisk(0)partition(l)\ «Windows NT Server Version 4.00»). Оба имени ARC должны в точности совпадать.
• Первые четыре элемента имени ARC в файле BOOT.INI всегда записываются строчными буквами. Прописные буквы используются в тексте книги для того, чтобы они отличались от основного текста.
• Первый элемент имени ARC (SCSI или MULTI) определяет тип контроллера. Элемент SCSI означает, что используется дисковый контроллер SCSI, не поддерживающий трансляцию BIOS. Кроме того, присутствие элемента SCSI говорит о том, что в системном разделе должен присутствовать драйвер NTBOOTD.SYS, который выполняет трансляцию BIOS для контроллера. Элемент MULTI соответствует произвольному типу контроллера с поддержкой трансляции BIOS, в том числе IDE и SCSI.
• Число, следующее за SCSI или MULTI, определяет позицию контроллера в системе, при этом нумерация начинается с 0. Следовательно, если первый контроллер имеет номер 0, то второй будет иметь номер 1, а третий — 2.
• Второй элемент имени ARC, DISK, определяет номер диска для SCSI-контроллера без трансляции BIOS. Элемент DISK всегда присутствует в имени ARC, но если первым элементом имени является SCSI, то следующее за DISK число определяет носитель информации, при этом нумерация начинается с 0. Если первое устройство имеет номер 0, то второе будет иметь номер 1, и т. д. Если первым элементом имени ARC является MULTI, то элемент DISK игнорируется и ему всегда присваивается 0.
• Третий элемент, RDISK, определяет номер устройства. Элемент RDISK всегда присутствует в имени ARC, но если первым элементом имени является MULTI, то следующее за RDISK число определяет носитель информации, при этом нумерация начинается с 0. Если первое устройство имеет номер 0, то второе будет иметь номер 1, и т. д. Если первым элементом имени ARC является SCSI, то элемент RDISK игнорируется и ему всегда присваивается 0.
• Четвертый элемент имени ARC определяет раздел диска. Элемент PARTITION показывает, в каком разделе находятся системные файлы; при этом, в отличие от всех остальных элементов, первый раздел имеет номер 1, второй — 2, третий — 3 и т. д.
• Пятый элемент имени ARC определяет имя папки, в которой находятся системные файлы. \WINNT означает, что системная информация находится в папке (каталоге) указанного раздела с именем WINNT. Как бы ни назывался каталог, элемент должен точно воспроизводить его имя.
• Данные, следующие за именем папки, определяют информацию, отображаемую в загрузочном меню Windows NT. Знак равенства и кавычки, в которые заключена текстовая строка, должны следовать за именем папки без дополнительных пробелов после имени папки.
• После имени загрузочного меню можно указать дополнительные параметры командной строки, управляющие процессом загрузки Windows NT. К числу таких параметров принадлежат /SOS и /BASEVIDEO. Параметр /SOS заставляет Windows NT выводить на экран имена драйверов, загружаемых в процессе загрузки системы. Параметр /BASEVIDEO загружает Windows NT в режиме VGA и может пригодиться при диагностике проблем, связанных с конфигурацией видеосистемы.

Отвечая на вопросы экзамена, важно помнить, что Microsoft изменила смысл терминов «загрузочный раздел» и «системный раздел». Загрузочные файлы хранятся в системном разделе — то есть активном разделе, в котором находятся файлы BOOT.INI и NTLDR. Системные файлы хранятся в загрузочном разделе, в котором находится стандартный каталог WINNT. Если в тексте вопроса говорится об имени ARC раздела, содержащего загрузочные файлы, помните о том, что эти файлы находятся в системном разделе, и наоборот. Можно лишь гадать, какой логикой руководствовались в Microsoft, — например, системные файлы отвечают за низкоуровневую инициализацию процесса загрузки и потому должны находиться в загрузочном разделе, а загрузочные файлы поставляют данные загрузки самой Windows NT и потому должны находиться в системном разделе. В общем, запомните, что терминология полностью противоречит здравому смыслу, и все будет нормально.

Вопросы для подготовки к экзамену

Question 1

Using free unpartitioned space on a SCSI drive, you create a new partition. You highlight the free space, select Create from the Partition menu, specify the size of the partition, and click OK. Now the new drive appears in the Disk Administrator display. What should you do next in your endeavorto create a new place to store data?

• A. Assign drive letter.
• В. Select Configuration, Save.
• С. Format.
• D. Commit Changes Now.

Вопрос 1

В свободном нераспределенном пространстве SCSI-диска создается новый раздел. Вы выделяете свободную область, выбираете команду Create из меню Partition, указываете размер раздела и нажимаете кнопку ОК. Новый диск появляется в окне Disk Administrator. Что следует сделать дальше, чтобы создать новое место для хранения данных?

• А. Назначить имя диска.
• В. Выполнить команду Configuration, Save.
• С. Отформатировать раздел.
• D. Выполнить команду Commit Changes Now.

Невозможно присвоить имя разделу до того, как он будет отформатирован; следовательно, ответ А неверен. Команда Configuration, Save сохраняет текущую конфигурацию из реестра на диске аварийного восстановления; она не помогает в создании работоспособного тома, поэтому ответ В тоже неверен. Форматирование раздела является необходимым этапом создания тома, однако оно не может начаться до закрепления изменений в структуре разделов, поэтому ответ С тоже неправилен. Вашим следующим шагом должно быть сохранение новой структуры разделов командой Commit Changes Now. После этого можно переходить к форматированию раздела и присвоению имени. Следовательно, правильный ответ — D.

Question 2

You have two IDE hard drivers on a single drive controller in your Windows NT Server computer. There is only one partition on each of the two drives. The first drive's partition is formatted with FAT, and the second drive's partition is formatted with NTFS. The boot files are located on the second drive. What is the ARC name for the system partition?

• A. multi(0)disk(l)rdisk(0)partition(l)
• В. multi(0)disk(0)rdisk(l)partition(l)
• С. multi(l)disk(0)rdisk(l)partition(l)
• D. multi(0)disk(0)rdisk(l)partition(0)
• E. multi(l)disk(0)rdisk(0)partition(l)

Вопрос 2

На вашем компьютере с Windows NT Server два жестких диска с интерфейсом IDE подключены к общему контроллеру. На каждом из дисков существуетлишь один раздел. Раздел первого диска отформатирован в системе FAT, а раздел второго — в NTFS. Загрузочные тфайлы находятся на втором диске. Как выглядит имя ARC системного раздела?

• A. multi(0)disk(l)rdisk(0)partition(l)
• В. multi(0)disk(0)rdisk(l)partition(l)
• С. multi(l)disk(0)rdisk(l)paitition(l) 
• D. multi(0)disk(0)rdisk(l)partition(0)
• E. multi(l)disk(0)rdisk(0)partition(l)

Имя ARC в ответе А составлено неправильно — при использовании элемента MULTI элемент DISK(n) должен быть равен 0. Следовательно, ответ А неверен. Ответ В описывает первый раздел второго жесткого диска первого контроллера. Поскольку в приведенной конфигурации это соответствует местонахождению системного раздела, ответ В является правильным. В ответе С указан второй дисковый контроллер, которого в данном примере не существует; соответственно, этот ответ неверен. В ответе D элемент PARTITION имеет неправильное значение — поскольку нумерация разделов начинается с 1, номер раздела никогда не может быть равен 0. Ответ Е содержит ссылку на второй, несуществующий дисковый контроллер. Поскольку системный раздел в примере находится на втором жестком диске, подключенном к первому (и единственному) дисковому контроллеру, ответ Е также неверен. Помните о том, что системный раздел должен быть активным, но он не обязан находиться на первом диске или первом разделе диска.

Question 3

What is the best method forimplementing fault tolerance in a Windows NT Server computer with two high-speed SCSI drives, each on a separate controller card?

• A. Disk duplexing
• В. Disk striping without parity
• С. Disk mirroring
• D. Create a volume set across both drives.

Вопрос 3

Какова оптимальная реализация отказоустойчивости на компьютере с Windows NT Server с двумя быстрыми SCSI-дисками, каждый из которых подключен к отдельному контроллеру?

• А. Дуплексный набор
• В. Чередующийся набор без проверки четности
• С. Зеркальный набор
• D. Создание набора томов на двух дисках.

Дуплексный набор состоит из двух дисков, подключенных к разным контроллерам. Следовательно, правильный ответ — А. Чередующиеся наборы без проверки четности не обеспечивают отказоустойчивости, поэтому ответ В неправилен. Зеркальный набор создается на двух дисках, подключенных к одному контроллеру, поэтому ответ С также неправилен. Наконец, набор томов тоже не обеспечивает отказоустойчивости; следовательно, ответ D неправилен.

Question 4

Which items below describe disk striping with parity? [Check all correct answers]

• A. Requires three physical drives.
• В. Can be implemented with FAT.
• С. Provides fault tolerance.
• D. Has faster read-write performance than disk mirroring.
• E. Data cannot be recovered if a single drive within the set fails.

Ответ А соответствует контроллеру со включенной трансляцией BIOS, поэтому данный ответ неверен. По той же причине неправилен и ответ В. Ответ С определяет третий раздел четвертого диска на контроллере SCSI с отключенной трансляцией BIOS, поэтому этот ответ правилен. Ответ D близок к нему, однако в нем упоминается четвертый раздел, поэтому этот ответ неправилен.

Question б

You want to implement fault tolerance on your Windows NT Server computer so your data will be protected in the event of a power failure or hardware malfunction. Which of the following techniques will provide you some type of fault tolerance? [Check all correct answers]

• A. RAI01
• B. Disk duplexing
• C. Volume set
• D. Disk striping without parity
• E. RAID 5

Вопрос б

Вы хотите реализовать отказоустойчивость на компьютере с Windows NT Server, чтобы защитить свои данные от перебоев питания или аппаратных неисправностей. Какие из перечисленных методов обеспечивают некоторую степень отказоустойчивости? [Пометьте все правильные ответы]

• A. RAID1
• В. Дуплексный набор
• С. Набор томов
• D. Чередующийся набор без проверки четности
• E. RAID 5

Технология RAID 1 соответствует зеркальным наборам, обеспечивающим некоторую степень отказоустойчивости, следовательно, ответ А правилен. Дуплексные наборы представляют собой еще один отказоустойчивый метод хранения данных, поэтому ответ В тоже правилен. Набор томов не обеспечивает отказоустойчивости, поэтому ответ С неверен. Чередующиеся наборы без проверки четности тоже не обеспечивают отказоустойчивости, следовательно, ответ D неверен. RAID 5 — то же, что и чередующийся набор с проверкой четности. Эта схема обеспечивает отказоустойчивость, поэтому ответ Е правилен. Итак, правильные ответы — А, В и Е.

Question 7

Vbur Windows NT Server computer has two physical disks. What forms of storage can be implemented with only two drives? [Check all correct answers]

• A. Disk striping with parity
• B. Disk mirroring
• С. Disk duplexing
• D. Volume set
• Е. Disk striping without parity

Вопрос 7

На вашем компьютере с Windows NT Server установлены два физических диска. Какие схемы хранения данных могут быть реализованы при наличии только двух дисков? [Пометьте все правильные ответы]

• А. Чередующийся набор с проверкой четности
• В. Зеркальный набор
• С. Дуплексный набор
• D. Набор томов
• E. Чередующийся набор без проверки четности

Чередующийся набор с проверкой четности требует минимум трех дисков, поэтому ответ А неверен. Для зеркального набора достаточно двух дисков, подключенных к общему контроллеру, поэтому ответ В правилен. Для дуплексного набора достаточно двух дисков, подключенных к разным контроллерам. Следовательно, ответ С тоже правилен. Набор томов может содержать от 2 до 32 разделов, находящихся на произвольном количестве дисков, поэтому ответ D тоже правилен. Чередующийся набор без проверки четности состоит минимум из двух дисков, поэтому ответ Е тоже правилен.

Question 8

Which of the following drive sets supported by Windows NT Server can contain the system and/or boot partitions? [Check all correct answers]

• A. Disk mirroring
• B. Disk striping without parity
• C. Volume set
• D. Disk duplexing

Вопрос 8

Какие из перечисленных ниже наборов, поддерживаемых Windows NT Server, могут содержать системные и/или загрузочные разделы? [Пометьте все правильные ответы]

• А. Зеркальный набор
• В. Чередующийся набор без проверки четности
• С. Набор томов
• D. Дуплексный набор

На основном диске зеркального набора могут находиться как системные, так и загрузочные разделы. Следовательно, ответ А правилен. Чередующиеся наборы обоих типов не могут содержать системных или загрузочных разделов, поэтому ответ В неверен. Набор томов также не может содержать системных или загрузочных разделов — неверным является и ответ С. Наконец, на основном диске дуплексного набора могут находиться как системные, так и загрузочные разделы, поэтому ответ D тоже правилен.

Question 9

What files should be placed on a boot disk to boot to the duplicate drive of a disk duplex from a floppy in the event of a failure of the original drive? Assume the drive controller is SCSI that does not support BIOS translation. [Check all correct answers]

• A. NTDETECT.COM
• B. BOOT.INI
• C. NTLDR
• D. WINA20.386
• E. NTBOOTDD.SYS

Вопрос 9

После сбоя основного диска дуплексного набора вам необходимо переключиться на резервный диск. Какие файлы должны присутствовать на загрузочном гибком диске? Предполагается, что диск подключен к SCSI-контроллеру, не поддерживающему трансляцию BIOS. [Пометьте все правильные ответы]

• A. NTDETECT.COM
• В. BOOT.INI
• С. NTLDR
• D. WINA20.386
• E. NTBOOTDD.SYS

Файл NTDETECT.COM должен присутствовать на загрузочном гибком диске, поэтому ответ А правилен. Необходимым является и файл BOOT.INI, поэтому ответ В тоже правилен. Файл NTLDR тоже должен находиться на загрузочном диске, следовательно, правилен и ответ С. Файл WINA20.386 является драйвером Windows, который не нужен на загрузочном диске, так что ответ D неправилен. Файл NTBOOTD.SYS содержит драйвер трансляции SCSI, необходимый для контроллеров без собственного BIOS, поэтому ответ Е тоже правилен. Итак, правильные ответы на этот вопрос — А, В, С и Е.

Question 10

The original disk of a disk mirror fails. The mirror did not contain the system or boot partitions. What steps are required to restore the mirror set?

• A. Replace the failed disk, reformat both drives, re-create a mirror set, and restore the data from a backup tape.
• В. Replace the failed disk; Windows NT Server will automatically restore the mirror set.
• С. Replace the failed disk, break the mirror set, and re-create the mirror set.
• D. Replace the failed disk, select the mirror set and the replaces drive, and select Regenerate from the Fault Tolerance menu.

Вопрос 10

На основном диске зеркального набора происходит сбой. Зеркальный набор не содержал ни системного, ни загрузочного раздела. Какие действия потребуются для восстановления зеркального набора?

• А. Заменить сбойный диск, переформатировать оба диска, заново создать зеркальный набор и восстановить данные с резервной ленты.
• В. Заменить сбойный диск; Windows NT Server автоматически восстановит зеркальный набор.
• С. Заменить сбойный диск, разбить зеркальный набор и заново создать его.
• D. Заменить сбойный диск, выбрать зеркальный набор и новый диск, после чего выполнить команду Regenerate из меню Fault Tolerance.

Ответ А содержит много лишних действий — ни форматирование двух дисков, ни восстановление из архива не нужны. Следовательно, ответ А неверен. В Windows NT не предусмотрено автоматическое восстановление зеркальных наборов, поэтому ответ В тоже неверен. Действия из ответа С правильно восстанавливают зеркальный набор со сменой ролей дисков. Таким образом, ответ С является правильным. Ответ D используется для восстановления чередующихся наборов с четностью, поэтому в данном случае он не подходит.

Question 11

You have a Windows NT server where the system partition is the original drive of a disk duplex set. If your system partition fails, what modification should you make to a boot floppy to boot to the mirrored partition?

• A. Add the /MIRROR switch to the default line of the BOOT.INI file.
• В. Edit the ARC name in the BOOT.INI file to reflect the location of the mirrored partition.
• С. A boot floppy is not needed.
• D. Change the PATH statement in AUTOEXEC.BAT.

Вопрос 11

У вас имеется сервер Windows NT, на котором системный раздел находится на основным диске дуплексного набора. Если на системном разделе произойдет сбой, какие изменения следует внести на загрузочном гибком диске для загрузки с зеркального раздела?

• А. Включить параметр/SWITCH в строку default файла BOOT.INI.
• В. Отредактировать имя ARC в файле BOOT.INI, чтобы оно соответствовало местонахождению зеркального раздела.
• С. Загрузочный гибкий диск не нужен.
• D. Изменить строку PATH в файле AUTOEXEC.BAT.

Параметр /MIRROR не является допустимым параметром командной строки, поэтому ответ А неверен. Редактирование имени ARC позволяет загрузиться с зеркального раздела, следовательно, правильный ответ — В. Загрузочный гибкий диск необходим, поэтому ответ С неправилен. На загрузочном диске NT нет файла AUTOEXEC.BAT, поэтому ответ D неверен.

Question 12

You add four new drives to your Windows NT Server computer of sizes 800,600, 500, and 300 MB. You want to establish a disk stripe set with parity. What is the total size of the largest set you can create using any or all of these drives?

• А. 1200МВ
• В. 1000MB
• С. 800МВ
• D. 1500MB

Вопрос 12

На компьютере с Windows NT Зегуегустанавливаются четыре новых диска объемом 800, 600, 500 и 300 Мбайт. Вы хотите создать чередующийся набор с проверкой четности. Чему равен общий объем самого большого набора, который можно создать с использованием всех или некоторых из этих дисков?

• А. 1200Мбайт
• В. 1000Мбайт
• С. 800Мбайт
• D. 1500Мбайт

Если на каждом из четырех дисков будет использовано по 300 Мбайт, суммарный объем набора будет равен 1200 Мбайт. Но так как для данного набора дисков эта сумма не будет максимальной, ответ А неправилен. Объем данных, которые могут храниться в наборе максимального объема, будет равен 1000 Мбайт, однако в тексте вопроса говорится про общий объем набора, поэтому ответ В также неправилен. Размер максимального раздела на одном диске равен 800 Мбайт, но для создания чередующегося набора с проверкой четности необходимо минимум три диска. Следовательно, ответ С тоже неправилен. Общий объем максимального набора, который может быть создан на указанных дисках, равен 1500 Мбайт (при этом используются только диски объемом 800, 600 и 500 Мбайт), а единственно правильный ответ — D.

Question 13

Your Windows NT Server computer has four hard drives: a 1200 MB drive that supports the system partition, an 1800 MB drive with two unformatted partitions, and two empty 800 MB drives. How much data can you store on a disk stripe set with parity created on this system? Choose the largest and best performing.

• А. 2400МВ
• В. 3400МВ
• С. 1600МВ
• D. 3200MB

Вопрос 13

На вашем компьютере с Windows NT Server установлены четыре жестких диска: диск объемом 1200 Мбайт, на котором находится системный раздел, диск объемом 1800 Мбайт с двумя неформатированными разделами и два пустых диска по 800 Мбайт. Сколько данных может храниться в чередующемся наборе с проверкой четности, созданном на этом компьютере? Выберите вариант с максимальным объемом и быстродействием.

• А. 2400Мбайт
• В. 3400 Мбайт
• С. 1600Мбайт
• D. 3200 Мбайт

Во всех случаях следует предполагать простейшую конфигурацию. Хотя в тексте вопроса не говорится, что диск объема 1800 Мбайт делится на два равных сегмента, именно этот вариант будет самым простым и распространенным. Кроме того, вам не предлагается изменить структуру разделов. Поскольку в чередующемся наборе с проверкой четности из приведенного примера треть объема будет занята данными четности, ответ А неверен. 3400 Мбайт — объем набора томов, созданного с использованием двух 800-мегабайтных дисков и двух 900-мегабайтных разделов на диске объемом 1800 Мбайт. Однако в вопросе говорилось о создании самого быстрого чередующегося набора с проверкой четности; использование двух разделов на одном диске снижает быстродействие и не допускается для чередующихся наборов с проверкой четности, поэтому ответ В неправилен. 1600 Мбайт — объем данных, которые могут храниться на чередующемся наборе с проверкой четности, созданном с использованием обоих 800-мегабайтных дисков и 800 Мбайт одного из 900-мегабайтных разделов диска объемом 1800 Мбайт. Правильный ответ — С. С указанными дисками невозможно создать набор для хранения 3200 Мбайт (поскольку для этого потребовалось бы пять 800-мегабайтных разделов на пяти дисках); следовательно, ответ D неправилен.

Question 14

If you do not care about fault tolerance, what is the best method to maximize your data storage space on your Windows NT Server computer?

• A. Disk mirroring
• В. Disk striping with parity
• С. Volume set
• D. Disk stacking

Вопрос 14

Если отказоустойчивость вас не интересует, какой способ хранения обеспечит максимум места для хранения данных на компьютере с Windows NT Server?

• А. Зеркальный набор
• В. Чередующийся набор с четностью
• С. Набор томов
• D. Дисковый стек

Отказоустойчивость в зеркальных наборах обеспечивается ценой половины объема носителя, поэтому ответ А неправилен. В чередующемся наборе с проверкой четности данные четности занимают один полный раздел, поэтому ответ В тоже неправилен. Набор томов обеспечивает максимальный объем для хранения данных и позволяет добавлять новые диски по мере необходимости, следовательно, правильный ответ — С. Дисковые стеки не являются допустимой технологией хранения данных в Windows NT, поэтому ответ D неправилен.

Дополнительная информация

The Windows W Server Resource Kit содержит много полезной информации по отказоустойчивости в Windows NT. Вы также можете выполнить поиск на CD TechNet или CD, прилагаемом к Resource Kit, по ключевым выражениям «fault tolerance», «disk mirror» и «stripe set». В руководстве Resource Guide глава 3, «Disk Management Basics», глава 4, «Planning a Reliable Configuration», и глава 5, «Preparing for and Performing Recovery», содержат полезные общие, практические и справочные сведения по отказоустойчивости в NT.