Windows支持大于2TB的硬盘

Windows支持大于2TB的硬盘

本文详细介绍了Windows系统对大于2TB硬盘的支持情况，包括如何初始化和分区硬盘以充分利用存储空间。文章从技术角度深入探讨了MBR和GPT分区格式的差异，以及UEFI和BIOS启动方式的兼容性问题，对于需要处理大容量存储设备的用户和IT技术人员具有很高的参考价值。

本文内容

本文讨论Windows支持存储容量超过2TB的硬盘的方式，并说明如何初始化和分区磁盘，以最大化空间使用量。

摘要

若要让操作系统完全支持容量超过2TB（2TB或2百万位元组）的存储设备，必须使用GUID磁盘分区表（GPT）磁盘分区配置来初始化设备。此配置支持完整存储容量范围的寻址。如果用户想要从其中一个大型磁盘启动计算机，则系统的底层固件接口必须使用统一可扩展固件接口（UEFI），而不是BIOS。

本文概述自Windows XP以来所有Windows版本的Microsoft支持。它也会说明满足这些设备完整存储功能的需求。

注意：

• 本文所参考的磁盘容量有两种，而非十种，这是存储设备容量标签上较常见的指定。因此，2TB的参考实际上是指标示为具有2.2TB容量的产品。
• 本文所述的操作系统特定行为也适用于该系统的服务器变体。因此，Windows 7的参考包括Windows Server 2008 R2、Windows Vista包含Windows Server 2008，而Windows XP包含Windows Server 2003和Windows Server 2003 R2。

其他相关信息

使用称为逻辑块寻址（LBA）的配置来处理新型存储设备的管理。这是构成媒体的逻辑磁盘排列方式。LBA0代表设备的第一个逻辑磁盘，而最后一个LBA指定代表设备的最后一个逻辑磁盘，每个磁盘一个标签。要判断存储设备的容量，您可以将设备内的逻辑磁盘数量乘以每个逻辑磁盘的大小。目前大小标准是512个位元组。例如，要达到容量为2TB的设备，您必须有3,906,250,000个512位元组磁盘。不过，计算机系统需要32位元（1秒和0秒）的信息，才能表示这个庞大的数字。因此，任何大于可使用32位元来表示的存储容量，都需要额外的位元。也就是33位元。

此计算的问题在于，大部分新型Windows型计算机所使用的磁盘分区配置为MBR（主引导记录）。此配置会将可用用来表示逻辑磁盘数量的位数限制为32。

2TB屏障是此32位元限制的结果。由于使用32位元可以表示的最大数字为4,294,967,295，因此使用512位元组磁盘（大约2.2TB）转换为2.199TB的容量。因此，使用MBR磁盘分区配置无法寻址超过2.2TB的容量。

若要让更多的位元可供寻址，必须使用GPT来初始化存储设备。此磁盘分区配置可让您在逻辑磁盘中使用最多64位元的信息。其转换的理论限制为9.4ZB（9.4泽字节，即94亿TB）。不过，影响GPT的问题是，大部分目前可用的系统都是以过时的BIOS平台为基础。BIOS仅支持MBR初始化磁盘来启动计算机。要从使用GPT初始化的设备重新启动，您的系统必须具备UEFI功能。默认情况下，许多目前的系统都可以支持UEFI。Microsoft预期未来大部分的系统都会具有这项支持。客户应咨询其系统厂商，以判断其系统支持UEFI的能力，以及存储容量大于2TB的磁盘。

不可启动数据磁盘区的整体需求

若要让系统能够解决存储容量超过2TB的设备容量上限，则适用下列必要条件：

• 磁盘必须使用GPT进行初始化。
• 除非另有注明，否则Windows版本必须是下列其中之一（32位元或64位元，除非另有标註，否则为包含所有SKU版本）：
• Windows Server 2008 R2（仅64位元版本可用）
• Windows Server 2008
• Windows 7
• Windows Vista
• 您必须安装存储控制器制造商的最新存储驱动程序。例如，如果您的系统使用设置为“RAID”模式的Intel存储控制器，请确定您有来自Intel支持网站的最新适用驱动程序。
• 整体而言，您应该联系系统厂商，以判断系统是否支持超过2TB的设备大小。

可启动系统磁盘区的整体需求

假设您要符合以下条件：

• 准备一个您可以在其中安装Windows的存储设备。
• 该存储设备需可启动。
• 让操作系统能够处理该设备大于2TB的最大存储容量。

为了符合这些条件，须适用下列必要条件：

• 磁盘必须使用GPT进行初始化。
• 系统固件必须使用UEFI。
• Windows版本必须是下列其中一版本（仅限64位元，但包含所有SKU版本）：
• Windows Server 2008 R2
• Windows Server 2008
• Windows 7
• Windows Vista
• 您必须安装存储控制器制造商的最新存储驱动程序。例如，如果您的系统使用设置为RAID模式的Intel存储控制器，请确定您有来自Intel支持网站的最新适用驱动程序。

注意：
Windows不支持在32位元版本的Windows上使用UEFI系统启动GPT初始化磁盘区。此外，旧版BIOS系统不支持启动GPT分区磁盘区。请咨询您的系统厂商，以判断系统是否同时支持UEFI以及存储容量大于2TB的设备启动。

支持矩阵

下表列出Microsoft对本文所讨论之各种概念的支持。此信息提供有关存储容量大于2TB之磁盘的整体支持声明。

表 1：Windows支持将配置分区为数据磁盘区

Hybrid-MBR是任何版本的Windows都不支持的替代分区样式。

表 2：Windows支持系统固件

表 3：Windows支持启动磁盘区的启动固件和磁盘分区配置组合

表 4：Windows支持大容量磁盘作为非启动数据磁盘区

如果磁盘是使用MBR磁盘分区配置初始化，Windows就无法寻址超过2TB的容量。例如，针对使用MBR初始化的3TB单一磁盘，Windows可以建立最多前2TB的磁盘分区。不过，无法寻址剩余的容量，因此无法使用。

使用GPT初始化数据磁盘

下列步骤示范如何使用GPT磁盘分区配置来初始化全新磁盘，以协助确保Windows可以处理可用的存储容量上限。请务必先备份所有重要的数据，再尝试这些步骤。

1. 按两下[开始]，在 [开始] 搜索方块中输入diskmgmt.msc，以鼠标右键按两下 diskmgmt.msc，然后按两下 [以系统管理员] 身份执行。如有必要，请输入具有系统管理员权限之使用者帐户的认证。

注意：
当Windows侦测到未初始化的磁盘时，会开启下列视窗以提示您初始化磁盘。

3. 在 [初始化磁盘] 对话方块中，按一下 [GPT (GUID磁盘分区表)]，然后按 [确定]。

注意：
如果您选取此选项，包括Windows XP在内的Windows之前版本将无法辨识此硬盘。

5. 检查 [磁盘管理] 视窗，确认磁盘已初始化。如果是，视窗底部该磁盘的状态资料列应该会指出磁盘为 [线上]。

6. 初始化磁盘之后，您必须建立分区，然后使用档案系统来格式化该磁盘分区。它能够将数据储存在该分区中，并将名称和磁盘机代号指派给该分区。要这样做，请以鼠标右键按一下该磁盘状态资料列右侧的未配置空间，然后按一下 [新增简单磁盘区]。请遵循磁盘分区精灵的步骤来完成此流程。

将MBR磁盘转换为GPT

如果您先前已使用MBR磁盘分区配置初始化磁盘，请遵循下列步骤，使用GPT配置来初始化磁盘。请务必先备份所有重要的数据，再尝试这些步骤。

1. 按两下[开始]，在 [开始] 搜索方块中输入diskmgmt.msc，以鼠标右键按两下 diskmgmt.msc，然后按两下 [以系统管理员] 身份执行。如有必要，请输入具有系统管理员权限之使用者帐户的认证。

2. 在 [磁盘管理] 视窗中，检查底部的磁盘状态资料列。在下列范例中，使用者有先前使用MBR磁盘分区配置初始化的3TB磁盘。该装置在这里标示为磁盘1。

5. 磁盘1包含两个不同的未配置区段。此区隔表示可以使用磁盘空间的前2TB。不过，剩余的空间无法寻址，因为存在MBR磁盘分区配置的32位元寻址空间限制。要让系统完全处理存储装置的总容量，您必须将磁盘转换成使用GPT磁盘分区配置。

6. 以鼠标右键按一下您要转换之磁盘的左侧标签，然后按一下 [转换成GPT磁盘]。

注意：
显示器现在应该会显示未配置的完整可用空间量。

9. 现在磁盘已初始化以存取完整存储容量，您必须建立分区，然后使用档案系统来格式化该磁盘分区。它能够将数据储存在该分区中，并将名称和磁盘机代号指派给该分区。要这样做，请以鼠标右键按一下该磁盘状态资料列右侧的未配置空间，然后按一下 [新增简单磁盘区]。请遵循磁盘分区精灵的步骤来完成此流程。

已知问题与限制

由于最近已转转换为大于2TB的单一磁盘容量，因此Microsoft已调查Windows如何支持这些大型磁盘。结果显示数个适用于之前所有版本Windows的问题，包括Service Pack 1和Windows Server 2008 R2 service Pack 1 Windows 7。

至此，已知当Windows处理大于2TB的单一磁盘存储容量时，会发生下列不正确的行为：

• 超过2TB的数值容量溢位。这会导致系统只能处理超过2TB的容量。例如，在3TB的磁盘上，可用容量可能只有1TB。
• 超过2TB的数值容量会被截断。其产生的可寻址空间不超出2TB。例如，在3TB的磁盘上，可用的容量可能只有2TB。
• 未正确侦测到存储设备。在此情况下，它不会显示在 [装置管理员] 或 [磁盘管理] 视窗中。许多存储控制器制造商都提供更新的驱动程序，可支持超过2TB的存储容量。请联络您的存储控制器制造商或OEM，以判断大于2TB的单一磁盘容量有哪些可下载的支持。

SCSI感应数据

当刺客遇到与无法读取或无法写入的磁盘机相关的错误时，它会将这些错误和相关的SCSI感应数据回报给操作系统。SCSI感应数据可能包含发现无法读取或无法写入之磁盘机LBA的相关信息。

对于大于2TB的LBA位址空间，磁盘需要描述元格式的SCSI感应数据。Windows 7或Windows Server 2008 R2不支持此格式，其会以固定格式撷取SCSI感应数据。因此，撷取的SCSI感应数据不包含不正确的磁盘机相关资讯，或包含不正确磁盘机的资讯。当系统管理员寻找记录在Windows事件记录档中的不正确磁盘机LBA资讯时，应该注意這項限制。