Ещё со старых времён множество компьютерщиков постоянно советует делать свой раздел на постоянном накопителе компьютера для хранимых пользователем данных. Что такое отдельный раздел для данных и зачем он нужен, пригодится ли вам? Разберём по порядку и немного погрузимся в историю накопителей компьютерных данных.
История вопроса
С появлением понятия операционной системы компьютер перестал иметь встроенный язык программирования, который позволял записывать программы внутри - обычно это был BASIC. Вместо этого внутри ЭВМ появился жёсткий диск, на который записывалась особая программа, способная запускать другие программы и работать с фрагментами данных, записанных на диске - файлами. Сами диски и дискеты были устройствами блочного чтения и записи - стандартный блок у них был равен 512 байт. Именно он стал на долгое время стандартным размером кластера.
Потом файлы стали объединять в удобные виртуальные хранилища-группы - папки и подпапки. Но всё равно - частенько при сбое операционной системы приходилось долго отделять созданные пользователем файлы от файлов системы, которая должна была запускаться в начале - но прекратила это делать. Поэтому инженерами было предложено разделять диск на отдельные участки - разделы.
Это заставило усложнить способ хранения данных: теперь на диск требовалось не просто записывать в особом порядке, позволявшем иметь доступ к каждому из файлов произвольно и организовать удобные папки - файловую систему. В начале накопителя создали заголовок разметки, в которой стали хранить сведения, сколько участков диска имеется, где начало и конец каждого из них - и указатель, где находится программа запуска, которая должна стартовать при включении ЭВМ. Заголовок этот называется главной загрузочной записью, или Master Boot Record (MBR) и занимал первые 512 байт накопителя.
Таким образом, раздел - участок накопителя, имеющий начало и определённый размер. На любом постоянном накопителе имеется таблица разделов и хотя бы один раздел - иными словами, торт делится всегда - даже если делят его на один кусок.
Ограничения MBR
Поскольку технологии были довольно мало распространены, под таблицу указания разделов выделяли всего 64 байта, а каждая запись раздела занимала по 16 байт. Оставшееся место отдавали указателю-загрузчику. Поэтому можно было создать максимум четыре раздела - или образно говоря, поделить торт на максимум четыре куска. Этого вполне хватало, когда компьютерами пользовалось ограниченное количество профессиональных пользователей - и когда сохранялся подход выдачи одному пользователю одного компьютера.
Но довольно быстро развитие программ и сфер применения компьютеров привело к дефициту разделов. Торт понадобилось делить на большее количество кусочков. Тогда приняли изящное решение: сначала мы делим целый накопитель, а потом один из его кусочков делим ещё раз, получая нужное число итоговых кусочков. Для этого была введена структура расширенной загрузочной записи - Extended Boot record, или EBR. Она также имела размер 512 байт, но применялась к одному из четырёх обычных разделов и позволяла хранить внутри себя только другие разделы, теряя возможность содержать файловую систему. Зато была достигнута возможность делить диск практически неограниченно. Так всё продолжалось довольно долгое время, пока диски на стали слишком большими - и потребовалось новое решение.
Переход к GPT
Поскольку таблица разделов в MBR имеет очень маленький объём для записи первого блока и размера раздела, оказалось: для стандартного блока в 512 байт можно разметить максимум 2 терабайта. Если увеличить размер блока до 4 килобайт, то и ограничение тоже возрастёт - до 16 терабайт. Но не только ограничения подтолкнули к созданию нового стандарта. Компьютерам нужно было запускаться быстрее, минуя слишком маленький для нашего времени загрузчик в 440 байт (4 байта отводились для уникального идентификатора накопителя и 4 байта - как указатель активного раздела, с которого нужно загружать ОС). Кроме того, потеря всего лишь первого сектора приводила к невозможности работы со всем диском.
Поэтому была представлена структура GPT, или GUID Partition Table: используя стандарт блока в 4 килобайта, она занимала первый 4-килобайтный блок следующей структурой: защитная MBR, которая помечала весь накопитель неизвестным разделом без указания размера блока, а после - записи разделов, контрольную сумму и указание на резервную таблицу - она для безопасности располагается в конце накопителя. В этом случае даже неисправная таблица разделов в начале не выводит из строя весь механизм доступа к диску, а для запуска ОС больше не надо опираться на крошечный кусок кода в начале диска.
Нововведение имеет, и обратную сторону: теперь разделы могут быть только основными. Максимальное количество разделов ограничено 128 штуками, а максимальный размер накопителя при секторе 512 байт - 9,4 зеттабайта (грубо, зеттабайт - один миллиард терабайт). Если использовать размер блока принять в 4 килобайта - то и лимит становится выше, 75,2 зеттабайт. Максимальный объём выше любых мыслимых накопителей и повышенная надёжность сделали GPT стандартом в современных ОС.
Зачем делят накопитель на разделы
Производители оборудования отделяют фрагменты внутреннего диска для хранения резервной копии предустановленной системы - чтобы в случае сбоя можно было нажать одну кнопку и вернуть ноутбук или настольный ПК в состояние после покупки. Операционные системы имеют ряд разделов для хранения технических данных для работы и запуска, иногда - для реализации быстрого старта (Intel Rapid Start) - её вытеснил спящий режим, или как его стали называть, режим гибернации. Из экзотических причин - создание шифрованного раздела, который должен работать через особенную программу. Только после её запуска и ввода верного пароля содержимое становится доступным пользователю.
Программы резервного копирования могут отделять свой раздел для скрытого хранения резервных копий - чтобы ни пользователь не мог случайно удалить её, ни вирусы не догадывались о её существовании. Пользователь может выделить раздел для независимого хранения своих данных - проектов, архивов, видео, игр - чтобы не перемешивать их с файлами и папками операционной системы. Процедура резервного копирования операционной системы при этом также упрощается в ущерб полноте сохраняемых данных.
Больше того, в электромеханических жёстких дисках начальные блоки доступны быстрее, чем блоки в конце - поэтому выделять раздел для системы в начале значит немного ускорить работу компьютера. С повсеместным внедрением твердотельных накопителей этот смысл исчез - блоки данных SSD-накопителей одинаково быстры в любом его участке. Поэтому в них деление структуры на несколько разделов делается для удобства работы пользователя с данными и их безопасности - повреждение файловой системы одного раздела не затрагивает другого.
Спасибо за внимание, не забываем подписываться на канал, чтобы не пропускать новые публикации. А кто подписался, буду благодарен за "лайк" и комментарий.
