Осмысление ограничения на разделы MBR 2 ТБ

Question

Таблица разделов MBR поддерживает "размер раздела" в 4 294 967 295 секторов. Предполагая, что стандартный 512-байтовый сектор, это приводит к общему пределу в 2 199 023 255 040 байт = 2 ТБ или чуть меньше 2,2 ТБ.

Некоторые источники называют это размером раздела:

Поскольку таблицы разделов на дисках с основной загрузочной записью (MBR) поддерживают только разделы размером до 2 ТБ ...

... тогда как другие называют его общей емкостью тома или диска и настаивают на том, что он должен быть отформатирован как GPT, чтобы преодолеть это ограничение:

Чтобы операционная система полностью поддерживала устройства хранения данных, емкость которых превышает 2 терабайта (2 ТБ или 2 триллиона байт), устройство должно быть инициализировано с использованием схемы разбиения таблицы разделов GUID (GPT).

С учетом вышесказанного:

1. Является ли ограничение 2TiB ограничением раздела или общим диском / объемом? Если это первое, возможно ли увеличить полезное пространство диска, создав на нем дополнительные разделы размером менее 2 ТБ? Если нет, то почему нет?

2. Учитывая, что ограничение 2TiB основано на традиционных 512-байтовых секторах и что увеличение размера сектора значительно увеличивает максимальный размер раздела, почему обновление до GPT является стандартным советом для обхода ограничения, когда проблему легче решить, просто отформатировав с большим размером сектора? Есть ли причины, по которым этот подход не принят?

---

^{NB. Я потратил добрые часы на чтение информации, которая в настоящее время существует, как на SU, так и за ее пределами, что означает, что я переварил большинство лучших результатов в Google и не смог найти ответы на эти вопросы в их, вот почему я спрашиваю здесь. По этой причине я стараюсь избегать ответов, которые просто ссылаются на эти результаты, и в первую очередь ищу ответы от кого-то с хорошим пониманием того, как работает технология.}

Answer 1

Является ли ограничение 2TiB ограничением раздела или общим диском / объемом? Если это первое, возможно ли увеличить полезное пространство диска, создав на нем дополнительные разделы размером менее 2 ТБ? Если нет, то почему нет?

Раздел определяется его смещением от начала диска плюс размер раздела. Теоретически вы можете определить раздел, который будет начинаться с сектора размером чуть менее 2 ТБ и размером 2 ТБ, что даст вам почти 4 ТБ. На практике поддержка варьируется в зависимости от ОС.

---

Учитывая, что ограничение 2TiB основано на традиционных 512-байтовых секторах и что увеличение размера сектора значительно увеличивает максимальный размер раздела, почему обновление до GPT является стандартным советом для обхода ограничения, когда проблему легче решить, просто отформатировав с большим размером сектора? Есть ли причины, по которым этот подход не принят?

Вы не можете просто "отформатировать" с большим размером сектора (см. Следующий раздел этого ответа). Это сильно зависит как от заводской (физической) компоновки диска, так и от прошивки диска. "Низкоуровневое форматирование" на самом деле не существовало уже более десяти лет, так как накопители стали слишком сложными для этого.

Я полагаю, что диск 4k, который фактически сообщает 4k, может использоваться для адресации большего количества данных с MBR, если мы просто рассматриваем MBR "спецификации". Но это все еще требует поддержки со стороны операционной системы. Возможно, это работает в наши дни, но часто не рекомендуется, потому что у вас все еще есть проблемы с поддержкой материнской платы (если это загрузочный диск).

GPT рекомендуется, потому что он стандартный и хорошо поддерживается. Он удаляет переменные, вероятно, странных прошивок материнской платы, которые больше не получают обновлений, аппаратного обеспечения, которое нельзя изменить, и т.д. Это также лучше почти во всех отношениях. Возможно, вы должны спросить себя: «Почему бы не использовать GPT?». Обычно все сводится к необходимости поддержки старых ОС или загрузочных дисков на старом оборудовании.

---

У меня всегда было впечатление, что размер сектора легко изменяется при первоначальном форматировании диска. Например, формат диска Windows имеет следующее: imgur.com/a/rL6RE. Разве это не то же самое, что сектора?

Вы путаете секторы физического диска (обычно это 4k/AF) с секторами логического диска (см. LBA, по-прежнему часто обозначается как 512b для обратной совместимости) и единицами выделения файловой системы .

Физические сектора - это то, что на самом деле находится на диске. Они могут быть важны по причинам выравнивания (например, неэффективно запускать раздел на полпути через физический сектор), но в остальном не сильно влияют на использование диска. Вы можете почти рассматривать их как детали реализации, которые помогают изготовителю привода.

Логические сектора - это то, как ОС взаимодействует с драйвером, а контроллер взаимодействует с диском (например, через AHCI/SATA). Это зависит от того, что сообщает прошивка привода, и в последнее время вы видите, что некоторые сообщают о своих родных 4k, но многие (большинство?) до сих пор сообщают 512b (известный как "512e", для эмуляции) для совместимости со старыми системами.

Единицы выделения файловой системы, например, в этом диалоговом окне форматирования NTFS, имеют мало общего с физическими или логическими секторами. Они используются только для хранения записей в файловой системе, и даже тогда существуют файловые системы, которые не используют фиксированный размер единицы выделения. Некоторые файловые системы определяют их в виде кратных логических секторов.

Answer 2

Является ли ограничение 2TiB фактически ограничением раздела или общим ограничением диска / тома?

Вроде того же. Когда весь диск не распознается как правильный> 2TiB, любая его часть (раздел) будет автоматически отказывать,

Учитывая, что ограничение 2TiB основано на традиционных 512-байтовых секторах и что увеличение размера сектора значительно увеличивает максимальный размер раздела, почему обновление до GPT является стандартным советом для обхода ограничения, когда проблему легче решить, просто отформатировав с большим размером сектора?

Это решило бы это. К сожалению, большинство жестких дисков не позволяют изменить размер сектора. В прошлый раз, когда я переформатировал секторы низкого уровня, использовались диски SCSI 4 ГБ (522 байта на секторные хранилища мэйнфреймов до 512 байтов на секторный тип хранения ПК). И с того времени (в прошлом тысячелетии) стало труднее менять конфигурации, установленные производителем на диске.

Это означает, что во многих случаях вы застряли либо:

• 512 байт на секторный диск
• 4096 байт на секторный диск, который настаивает на том, что он использует 512 байтный сектор, и лежит, даже когда вы спрашиваете об этом.

Обходные пути:- Используйте 4-секторный диск, ОС и прошивку, которая поддерживается. - Используйте 4k сектор диска и ОС, которая знает, что диск лежит. - Используйте схему разбиения, которой нет десятилетий. (например, GPT, фрагменты, форматирование Mac ... все что угодно, кроме стиля MBR).