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1、Windows存储系统架构和基本概念存储系统架构和基本概念Windows存储系统系列课程存储系统系列课程Windows存储系统系列课程存储系统系列课程uu1212月月月月0606日日日日 WindowsWindows存储系统架构和基本概念存储系统架构和基本概念存储系统架构和基本概念存储系统架构和基本概念uu1212月月月月1414日日日日 Volume Shadow CopyVolume Shadow Copy和存储备份新技术和存储备份新技术和存储备份新技术和存储备份新技术uu1212月月月月2323日日日日 WindowsWindows文件系统和文件系统和文件系统和文件系统和NTFSNTFS
2、uu1212月月月月2727日日日日 企业级存储技术对比和案例分析企业级存储技术对比和案例分析企业级存储技术对比和案例分析企业级存储技术对比和案例分析今日议程今日议程uuWindows I/OWindows I/O子系统的工作方式子系统的工作方式I/OI/O管理器的职能管理器的职能典型典型I/OI/O请求的处理方式请求的处理方式uu磁盘驱动程序的结构磁盘驱动程序的结构NtldrNtldr和启动过程中磁盘的工作模式和启动过程中磁盘的工作模式磁盘驱动：磁盘驱动：Class,PortClass,Port和和MiniportMiniport磁盘设备对象磁盘设备对象分区管理器分区管理器uuWindows
3、Windows下的卷管理下的卷管理基本磁盘和动态磁盘基本磁盘和动态磁盘多分区卷的管理多分区卷的管理uu常用工具常用工具Windows I/O子系统的子系统的结构结构典型的典型的I/O请求方式请求方式 uu系统已虚拟文件的方式抽象化所有设备uuI/O管理器负责映射虚拟文件和实际的设备常见驱动程序的类型常见驱动程序的类型uu用户模式驱动用户模式驱动VDDVDD驱动驱动 (支持支持1616位位DOSDOS应用应用)Printer driver Printer driver(把图形信息转换为打印指令把图形信息转换为打印指令)uu内核模式驱动内核模式驱动File System driverFile Sy
4、stem driver(接收文件形式的接收文件形式的I/OI/O请求并处理请求并处理)Plug&Play driverPlug&Play driver(支持创建的设备，如显卡、网卡、磁盘等支持创建的设备，如显卡、网卡、磁盘等)Non-Plug&play driverNon-Plug&play driver (kernel extensions,(kernel extensions,如如netmon,AV)netmon,AV)uuWDM DriverWDM DriverBus driver Bus driver(管理物理或者逻辑总线管理物理或者逻辑总线)Function driver Funct
5、ion driver(实际控制设备的驱动实际控制设备的驱动)Filter driver Filter driver(增强或者改变设备驱动的行为方式增强或者改变设备驱动的行为方式)uu分层驱动模型：分层驱动模型：Class/Port/MiniportClass/Port/MiniportuuDemoDemo用用msinfo32.exemsinfo32.exe和和Process ExplorerProcess Explorer查看系统驱动列表查看系统驱动列表分层驱动的作用分层驱动的作用 有关存储的重要概念有关存储的重要概念uu物理磁盘物理磁盘(Disk)(Disk)uu扇区扇区(Sectors)(
6、Sectors)uu分区分区(Partitions)(Partitions)uu简单卷简单卷(Simple Volume)(Simple Volume)uu多分区卷多分区卷(Multi-partitions Volume)(Multi-partitions Volume)uuDemoDemo:用用DiskMonDiskMon查看磁盘读写过程查看磁盘读写过程磁头柱面扇区磁道Windows的存储设备驱动的存储设备驱动 uu文件系统文件系统 卷卷 分区分区 磁盘磁盘磁盘的磁盘的Class,Port和和Miniport驱动驱动uuClassClassImplements functionality c
7、ommon to all storage devicesImplements functionality common to all storage devicesWindowsSystem32DriversDisk.sysWindowsSystem32DriversDisk.sysuuPortPortImplements functionality common to particular bus(SCSI/IDE)Implements functionality common to particular bus(SCSI/IDE)Scsiport.sysScsiport.sys，Atapi
8、.sysAtapi.sys，Storport.sys(Win2k3)Storport.sys(Win2k3)uuMiniportMiniportPlug into the port driver to interface Windows to a particular Plug into the port driver to interface Windows to a particular implementation implementation Aha154x.sysfor Adaptecs 1540 family of SCSI controllersAha154x.sysfor Ad
9、aptecs 1540 family of SCSI controllersPciidex.sys and Pciide.sysPciidex.sys and Pciide.sysNtldr在在Windows启动时如何加载磁盘启动时如何加载磁盘uu启动步骤启动步骤主引导扇区调用主引导扇区调用ntldrntldrNtldrNtldr通过读取通过读取boot.iniboot.ini加载加载ntoskrnl.exe,ntoskrnl.exe,注册表和驱动注册表和驱动uuSystemSystem分区和分区和BootBoot分区分区SystemSystem分区分区:ntldr:ntldr和和boot.i
10、niboot.ini所在的分区所在的分区BootBoot分区分区:ntoskrnl.exe:ntoskrnl.exe和其他启动和其他启动WindowsWindows所需的文件所在的分区所需的文件所在的分区uuNtldrNtldr一定是采用主板上的一定是采用主板上的firmwarefirmware来读取来读取SystemSystem分区分区uu有些情况下，有些情况下，NtldrNtldr采用采用MiniportMiniport驱动来读取驱动来读取BootBoot分区分区uuSystemSystem和和BootBoot分区对分区类型有特定的要求分区对分区类型有特定的要求(比如：动态磁盘不能比如：动
11、态磁盘不能做做SysSys分区分区)磁盘对象和演示磁盘对象和演示uuDisk device objectDisk device objectDeviceHarddisk0DP(1)0 x7e000-0 x7ff50c002+2DeviceHarddisk0DP(1)0 x7e000-0 x7ff50c002+2表示方法表示方法GLOBAL?GLOBAL?中的符号连接：为了兼容中的符号连接：为了兼容NT4NT4uuPartition managerPartition manager在启动时读取分区表：在启动时读取分区表：IoReadPartitionTableIoReadPartitionTab
12、leuuDemoDemo显示磁盘对象显示磁盘对象 (Winobj)(Winobj)常见的分区表结构常见的分区表结构常见的分区表结构常见的分区表结构(续续)uu基本磁盘的基本磁盘的基本磁盘的基本磁盘的GUIDGUID分区表分区表分区表分区表(GPT)(GPT)uu基本磁盘卷管理器基本磁盘卷管理器基本磁盘卷管理器基本磁盘卷管理器uuGUIDGUID分区表为分区表为分区表为分区表为EFIEFI平台所设计平台所设计平台所设计平台所设计分区表为分区表为分区表为分区表为6464位，使得分区可以大于位，使得分区可以大于位，使得分区可以大于位，使得分区可以大于2TB2TB常见的分区表结构常见的分区表结构(续续
13、)uu动态磁盘动态磁盘uu动态磁盘卷管理器动态磁盘卷管理器uuWindows Logical Disk Manager(LDM)由微软和由微软和由微软和由微软和VERITASVERITAS合作开发，从合作开发，从合作开发，从合作开发，从UNIXUNIX上的上的上的上的LDMLDM移植而来移植而来移植而来移植而来Windows下采用软件实现的多分区卷下采用软件实现的多分区卷uuSpanned VolumeuuMirrored VolumeuuStriped VolumeuuRAID-5 Volume多分区卷类型多分区卷类型uuSpanned VolumeuuMirrored Volume多分区卷
14、类型多分区卷类型(续续)uuStriped VolumeuuRAID-5 Volume常见的分区表结构常见的分区表结构(续续)uuDemo:LDMDump多分区卷的工作原理多分区卷的工作原理uuFtdiskFtdiskFtdiskFtdisk管理所有的基本磁盘卷管理所有的基本磁盘卷以总线驱动程序的方式工作，枚举基本磁盘，检测存在的基本卷以总线驱动程序的方式工作，枚举基本磁盘，检测存在的基本卷Ftdisk,PnPFtdisk,PnP管理器、分区管理器互相合作，完整对分区和卷的管理管理器、分区管理器互相合作，完整对分区和卷的管理Summary of Windows NT NTFS and FTDi
15、sk Data Recovery Summary of Windows NT NTFS and FTDisk Data Recovery http:/ uuDMIODMIO控制对磁盘上数据库的访问和建立动态磁盘上卷的设备对象控制对磁盘上数据库的访问和建立动态磁盘上卷的设备对象DMConfigDMConfig和和DMBootDMBoot负责解析数据库负责解析数据库devicehardDiskDmVolumesphyscialDMVolumesBlockVolumeXdevicehardDiskDmVolumesphyscialDMVolumesBlockVolumeX装配点和硬连接装配点和硬连接
16、uuWindowsWindows下的硬连接下的硬连接 (NTFS junction points(NTFS junction points )junction.exe/FileMon junction.exe/FileMon mountvolmountvoluuhttp:/ 其他磁盘工具其他磁盘工具参考参考uuWindows Internals 4/eWindows Internals 4/euuInside Windows 2000Inside Windows 2000uuBest practices for using dynamic disks on Windows Best pract
17、ices for using dynamic disks on Windows 2000-based computers 2000-based computers uuhttp:/ practices for using dynamic disks on Windows Best practices for using dynamic disks on Windows Server 2003-based computers Server 2003-based computers uuhttp:/ IT 专业人员来说，专业人员来说，专业人员来说，专业人员来说，TechNet TechNet 是一
18、个知识的宝库，你可是一个知识的宝库，你可是一个知识的宝库，你可是一个知识的宝库，你可以找到关于如何规划，部署和管理微软产品的的技术资源以找到关于如何规划，部署和管理微软产品的的技术资源以找到关于如何规划，部署和管理微软产品的的技术资源以找到关于如何规划，部署和管理微软产品的的技术资源uu每月发放包含最新信息的每月发放包含最新信息的每月发放包含最新信息的每月发放包含最新信息的 DVD DVD或者或者或者或者CDCD这是最权威的资源，可以帮助你评估、配置和维护微软产品。这是最权威的资源，可以帮助你评估、配置和维护微软产品。这是最权威的资源，可以帮助你评估、配置和维护微软产品。这是最权威的资源，可以
19、帮助你评估、配置和维护微软产品。订阅订阅TechNetTechNet 网站网站uu两周发放一次的中文电子快报两周发放一次的中文电子快报两周发放一次的中文电子快报两周发放一次的中文电子快报安全更新安全更新安全更新安全更新,新的资源等等新的资源等等新的资源等等新的资源等等TechNet 中文电子快报中文电子快报uu有关最新微软产品介绍和技术的简报有关最新微软产品介绍和技术的简报有关最新微软产品介绍和技术的简报有关最新微软产品介绍和技术的简报uu上机试验上机试验上机试验上机试验,“,“如何操作如何操作如何操作如何操作”等信息等信息等信息等信息TechNet 活动活动和网站消息和网站消息uu用户群用户群用户群用户群uu可管理的新闻组可管理的新闻组可管理的新闻组可管理的新闻组中文社区中文社区我们从哪里可以了解到我们从哪里可以了解到 TechNet?常用磁盘工具常用磁盘工具uuDiskpar您的潜力，我们的动力！您的潜力，我们的动力！