Pré-Requisitos: Nenhum.

Metodologia: Apresentar em detalhes os conceitos de discos, volumes e partições.

Antes que seja possível utilizar um novo disco no Windows Server 2003, o administrador deve realizar algumas operações. Um dos aspectos que o administrador deve definir é o tipo de armazenamento que será utilizado no disco. No Windows Server 2003 (a exemplo do que acontece no Windows 2000 Server) é possível optar entre dois tipos de armazenamento: Armazenamento básico ou o Armazenamento dinâmico. A seguir descreverei estes dois tipos de armazenamento em detalhes.

Nota: Neste capítulo utilizarei a palavra disco como sendo sinônimo de um disco rígido. Então sempre que você encontrar uma referência a disco, entenda como sendo um disco rígido e não um disquete ou outro tipo de mídia. Também é importante salientar que uso a palavra disco em referência ao disco físico, o qual pode ser dividido em várias partições (no caso de armazenamento básico) ou vários volumes (no caso de armazenamento dinâmico).

Armazenamento básico

É o tipo de armazenamento que vem sendo utilizado desde a época do bom e velho (talvez não tão bom) MS-DOS. É utilizado por sistemas como o Windows 95, Windows 98, Windows NT Server 4.0 e Windows NT Workstation 4.0. É o tipo de armazenamento padrão no Windows Server 2003, isto é, todos os novos discos são criados com Armazenamento básico. Caso seja necessário o administrador pode transformá-los para armazenamento dinâmico sem perda de dados. Um disco com armazenamento básico é chamado de “disco básico”.

Importante: É importante salientar que um disco somente pode ser configurado para um tipo de armazenamento. Não é possível, por exemplo, ter uma parte do disco configurada como armazenamento básico e o restante como armazenamento dinâmico.

No armazenamento básico, o disco é dividido em partições.  Uma partição é uma parte do disco que se comporta como se fosse uma unidade de armazenamento separada. Por exemplo, em um disco de 4GB, posso criar duas partições de 2GB, que na prática se comportam como se fossem dois discos de 2GB independentes. Em um disco com armazenamento básico, é possível ter Partições primárias, partições estendidas e Drivers lógicos. Mostrarei mais detalhes sobre estes elementos, bem como exemplos de utilização de cada um deles.

Partição primária: O Windows Server 2003 pode utilizar uma partição primária, para inicializar o computador, sendo que somente partições primárias podem ser marcadas como ativas. Uma partição ativa é onde o computador procura pelos arquivos de inicialização para efetuar o processo de boot do Sistema Operacional. Um disco básico somente pode possuir uma partição marcada como ativa. Um disco básico pode conter no máximo quatro partições primárias. Considere o exemplo da Figura 10.1, onde um disco de 7 GB foi dividido em quatro partições primárias. Três de 2 GB e uma de 1GB. Observe que para cada partição primária é atribuída uma letra de unidade: C:, D: e assim por diante.

Figura 10.1 No máximo podem ser criadas quatro partições primárias em um disco básico.

Partição estendida: Apenas uma partição estendida pode ser criada em um disco básico. Partições estendidas são criadas a partir do espaço livre no disco básico. Espaço livre é o espaço que não está sendo ocupado por nenhuma partição. Por isso é aconselhável, quando da criação de uma partição estendida, que todo o espaço livre seja ocupado. A partição estendida é dividida em segmentos, sendo que cada segmento representará um drive lógico. Deve ser atribuída uma letra para cada drive lógico e formatá-los com um sistema de arquivos – FAT, FAT32, NTFS ou NTFS 5 (nova versão do NTFS disponível a partir do Windows 2000). Com o uso de uma partição estendida e drivers lógicos, é possível superar o limite de quatro unidades por disco, que é imposto quando se utiliza apenas partições primárias. Considere o exemplo da Figura 10.2, onde é exibido um disco com três partições primárias (C:, D: e E:), e um volume estendido, no qual foram criados dois drivers lógicos (F: e G:).

Figura 10.2 Utilizando partições estendidas.

Para o Windows Server 2003 existem duas partições que são muito importantes. A Partição do Sistema – System Partition é a Partição ativa, a qual contém os arquivos necessários para o processo de boot do Windows Server 2003 (normalmente é a primeira partição ativa do primeiro disco).  A Partição de boot – Boot partition, é uma partição primária, ou um drive lógico onde estão instalados os arquivos do Windows Server 2003, normalmente em uma pasta chamada WINNT ou WINDOWS. Muitas vezes estes conceitos causam uma certa confusão, porque podemos dizer que a “Partição do Sistema contém os arquivos de boot e a Partição de boot contém os arquivos do Sistema Operacional”. Normalmente a Partição do Sistema e a Partição de boot, estão na mesma partição, tipicamente no drive C:

Dependendo da maneira com que as partições são criadas ou combinadas, podem existir diversos tipos de partições em um disco de armazenamento básico, conforme descrito a seguir:

• Partição do Sistema: Contém os arquivos necessários para o boot do Windows Server 2003.
• Partição de boot: Contém os arquivos do Windows Server 2003, tipicamente em uma pasta WINNT ou WINDOWS.
• Volume set: Para criar um Volume set é usado o espaço de duas ou mais partições, no mesmo disco ou em discos diferentes, de tal forma que apareçam para o Windows Server 2003 como uma única unidade. Por exemplo posso combinar uma partição de 1 GB com outra de 4 GB, para formar uma unidade de 5 GB. Posso aumentar o tamanho de um Volume set (operação chamada de estender o Volume set), porém não posso reduzir o tamanho sem que haja perda dados. É possível usar até 32 partições para criar um Volume set. O Windows Server 2003 preenche todo o espaço da primeira partição, depois o da segunda e assim por diante. Se uma das partições apresentar problemas, todo o Volume set será perdido. Posso juntar partições de tamanhos diferentes. Um Volume set não pode conter a Partição do sistema, nem a Partição de boot.
• Stripe set: Para criar um Stripe set combina-se espaços iguais de dois ou mais discos. Não podem ser utilizadas duas partições do mesmo disco. Posse utilizar até 32 partições. Os dados são gravados em todas as partições de uma maneira uniforme, isto é, o espaço de cada partição vai sendo preenchido a medida que os dados são gravados. Não apresenta tolerância a falhas, pois se uma das partições apresentar problemas, todo o Stripe Set será perdido. Uma das vantagens do Stripe set é que o desempenho melhora devido as gravações simultâneas em mais de um disco. Não pode conter a Partição do sistema, nem a Partição de boot.
• Mirror set – Raid 1: Permite a duplicação de uma partição em um disco básico. Com isso a medida que os dados vão sendo gravados, o Windows Server 2003, automaticamente vai duplicando os dados na partição espelhada. Pode conter a Partição do sistema e também a Partição de boot. O maior inconveniente é que existe um comprometimento de 50% do espaço em disco. Por exemplo, para fazer o espelhamento de uma partição de 2 GB, serão necessários 4 GB de espaço em disco (2 GB da partição original mais 2 GB da partição espelhada). Apresenta tolerância a falhas, pois se uma das partições espelhadas falhar, a outra continua funcionando. O administrador pode substituir o disco defeituoso e restabelecer o espelhamento.
• Stripe set com paridade – Raid 5: Um Stripe set com paridade é um Stripe set com tolerância a falhas. Junto com os dados, o Windows Server 2003 grava informações de paridade (obtidas a partir de cálculos matemáticos) nos vários discos que formam o Stripe set com paridade. Com isso, no evento de falha de um dos discos, toda a informação do disco com problemas, pode ser reconstituída a partir das informações de paridade dos outros discos. O disco defeituoso pode ser substituído e a informação nele contida pode ser recriada a partir da informação de paridade nos demais discos do RAID-5. Para que possa ser criada uma partição do tipo RAID-5, um mínimo de três discos é necessário. Porém se dois discos falharem, ao mesmo tempo, não será possível recuperar a informação. Também existem implementações de RAID-5  em hardware, que são mais rápidas, porém tem um custo maior.

Armazenamento dinâmico

No armazenamento dinâmico, é criada uma única partição com todo o espaço do disco. Um disco configurado com armazenamento dinâmico é chamado de Disco dinâmico. Um disco dinâmico pode ser dividido em volumes. Um volume pode conter uma ou mais partes de um ou mais discos. Também é possível converter um disco básico para disco dinâmico. Existem diferentes tipos de volumes. O tipo de volume a ser utilizado, é determinado por fatores tais como espaço disponível, performance e tolerância a falhas. A tolerância a falhas, diz respeito a possibilidade do Windows Server 2003 manter as informações, mesmo no evento de comprometimento de um disco ou volume.

Em discos de volume dinâmico podem ser criados os seguintes tipos de volumes:

• Volume simples: É criado usando todo ou parte do espaço de um único disco. Também pode ser criado usando duas ou mais partes de um mesmo disco dinâmico. Não fornece nenhum mecanismo de tolerância a falhas, isto é, se houver algum problema com o disco onde está o volume, toda a informação será perdida. O Windows Server 2003 pode ser instalado em um volume simples. Se o volume simples não for utilizado como volume do sistema (onde estão os arquivos de boot do Windows Server 2003) ou como volume de boot (onde estão os arquivos do Sistema Operacional), ele pode ser estendido (adicionadas novas porções) usando partes do mesmo disco ou de outros discos. Não é possível estender um volume simples se ele for o volume de boot ou o volume do sistema. Ao estender um volume simples, usando porções de dois ou mais discos, ele torna-se um Spanned volume (Volume estendido). Mais adiante irei detalhar o conceito de volume estendido.
• Volume expandido: Pode incluir espaço de até 32 discos. O Windows Server 2003 começa a preencher o espaço do primeiro disco, após este estar esgotado, passa para o espaço disponível no segundo disco e assim por diante. Não fornece nenhum mecanismo de tolerância a falhas. Se um dos discos que formam o volume apresentar problemas, todo o volume estará comprometido. Também não oferece melhoria no desempenho, uma vez que a informação somente é gravada ou lida em um disco ao mesmo tempo.
• Volume espelhado (Mirrored volume): É formado por duas cópias idênticas do mesmo volume, sendo que as cópias são mantidas em discos separados. Volumes espelhados oferecem proteção contra falha, uma vez que se um dos discos falhar, a informação do outro disco pode ser utilizada. O espelhamento pode ser desfeito, o disco defeituoso substituído, e o espelhamento pode ser refeito. O único inconveniente é que devido a duplicidade das informações, o espaço de armazenamento necessário é exatamente o dobro. Por exemplo, para espelhar um volume de 10 GB você precisará de um espaço adicional de 10 GB em outro disco rígido. Ou seja, para 10 Gb de informações você utiliza 20 GB, sendo os 10 GB adicionais para o espelhamento.
• Striped Volume: Podem ser combinadas áreas de espaço livre de até 32 discos. Não apresenta nenhum mecanismo de tolerância a falhas, pois se um dos discos do Striped Volume falhar, toda a informação estará comprometida. Uma das vantagens é que o desempenho melhora, uma vez que as informações são gravadas nos diversos discos ao mesmo tempo.
• Volume do tipo RAID-5: Um volume do tipo RAID-5 é um Striped volume, porém com tolerância a falhas. Junto com os dados, o Windows Server 2003 grava informações de paridade (obtidas a partir de cálculos matemáticos) nos vários discos que formam o volume do tipo RAID-5. Com isso, no evento de falha de um dos discos, toda a informação do disco com problemas, pode ser reconstituída a partir das informações de paridade dos outros discos. O disco defeituoso pode ser substituído e a informação nele contida pode ser recriada a partir da informação de paridade gravada nos demais discos do volume RAID-5. Para que criar um volume do tipo RAID-5, é necessário espaço disponível em, pelo menos, três discos físicos diferentes. O mecanismo de tolerância à falhas restringe-se a falha de um dos discos do volume, se dois discos falharem ao mesmo tempo, não será possível recuperar os dados

Nota: Dispositivos de armazenamento removíveis, com um Zip drive, somente suportam armazenamento básico e somente podem ter partições primárias. Além disso uma partição primária deste tipo de dispositivo, não pode ser marcada como ativa, para que seja possível dar o boot a partir desta partição.

Existem mais alguns detalhes importantes que devem ser conhecidos:

Observação: É muito importante lembrar, que o armazenamento dinâmico somente é suportado pelo Windows 2000 (Professional e Server e também pelo Windows XP) e pelo Windows Server 2003, sendo que discos dinâmicos não serão reconhecidos por outros sistemas operacionais como o Windows NT Server 4.0, Windows 95, Windows 98 e Windows NT Workstation 4.0.

Importante: Para acompanhar os exemplos deste tutorial, você deve dispor de um disco o qual possa ser formatado, criadas partições,  etc. Cabe lembrar que todas as informações do disco serão perdidas. Por isso não utilize um disco que contém informações importantes e que não possam ser apagadas. Para acompanhar os exemplos de criação de volumes do tipo Striped Volume ou Volume do tipo RAID-5 você deve ter um servidor com espaço livro em, pelo menos, três discos rígidos diferentes.

Conhecendo estes aspectos básicos sobre o armazenamento de informações do Windows Server 2003, é hora de ir para a parte prática, onde você aprenderá a realizar as tarefas de gerenciamento de discos, utilizando o Snap-in especialmente projetado para esse fim.