Linux mbr или gpt

Содержание

Чем отличается MBR от GPT

Linux mbr или gpt

Если вы когда нибудь делали разметку диска или даже более того, пытались установить Linux на ноутбук с предустановленой Windows 8 или более новой версией, то скорее всего встречались с такими понятиями как таблица разделов, gpt и mbr.

Даже если вы стерли Windows, все равно наверное задавались вопросом чем отличается mbr от gpt, какая таблица разделов лучше, какие преимущества gpt от mbr.

В этой статье мы ответим на все эти вопросы и после ее прочтения вы уже будете точно знать какая таблица разделов вам нужна, но сначала немного теории.

Таблица разделов

Как вы знаете, жесткий диск не целая субстанция, на которую устанавливается система. Мы можем разделить его на несколько разделов, чтобы на один установить одну систему, на другой – другую, а третий вообще оставить под файлы. Подобное разделение было и в Windows – это диск С:, D:, такое есть и в Linux – sda1, sda2, sda3.

Но вопрос в том, как система узнает структуру жесткого диска? По сути жесткий диск представляет собой огромное адресное пространство в которое можно записывать данные.

Чтобы знать сколько разделов существует, какого они размера, на какой ячейке начинаются и на какой заканчиваются нужно где-то хранить эти данные. Вот тут уже нужна таблица разделов MBR или GPT. Или как они расшифровываются Master Boot Record и GUID Partition Table.

Не смотря на то, что они отличаются архитектурой, они выполняют одну и ту же работу. Разница между mbr и gpt будет лучше понятна, если мы рассмотрим их по очереди.

MBR (Master Boot Record)

MBR – это старый стандарт таблицы разделов, но он до сих пор широко используется многими людьми. Эта таблица разделов разработана еще во времена DOS, в 1983 году, а поэтому содержит много соответствующих ограничений.

MBR находится в самом начале диска, если точнее, то она занимает первые 512 байт. Она содержит информацию, о том, какие логические и расширенные разделы есть на этом устройстве.

Кроме того в MBR находится исполняемый код, который может сканировать разделы в поисках операционной системы, а также инициировать загрузку операционной системы. Для Windows – это загрузчик WIndows, в Linux там находится код инициализации Grub.

Поскольку места там очень мало, обычно этот код используется только для инициализации основного загрузчика расположенного где-нибудь на диске.

Очень неудобное ограничение MBR, это то, что вы можете иметь только четыре раздела диска. Это связанно с ограниченным количеством памяти выделенным под таблицу разделов. Так было с самого начала, но потом разработчики нашли решение.

Обычные разделы начали называть первичными (primary), а также добавили расширенные (extended) и логические (logical).

Один расширенный раздел, может содержать несколько логических, таким образом вы сможете создать необходимое количество разделов.

Кроме того MBR использует 32-битную адресацию пространства, поэтому вы сможете работать только с дисками размером до двух терабайт. Конечно, со временем появились способы поддерживать и большие объемы, но работать с ними она будет не так хорошо.

Еще один минус в том, что MBR расположена только в начале диска и если вы ее случайно затрете, то диск станет полностью нечитаемым.

Плюсом MBR можно назвать полную совместимость со многими операционными системами в том числе Windows, включая старые версии, Linux и MacOS.

GPT (GUID Partition Table)

GPT это современный стандарт управления разделами на жестком диске. Это часть стандарта EFI (Extensible Firmware Interface), разработанного в Intel для замены устаревшего BIOS.

Самое первое отличие – это использование совсем другой адресации диска. В MBR использовалась адресация зависимая от геометрии диска. Адрес состоял с трех значений головка, цилиндр и сектор (например 0,0,0).

В GPT используется адресация LBA.

Это блочная адресация, каждый блок имеет свой номер, например LBA1, LBA2, LBA3, и так далее, при чем адреса MBR автоматически транслируются в LBA, например LBA1 будет иметь адрес 0,0,1 и так далее.

GPT не содержит кода загрузчика, она рассчитывает что этим будет заниматься EFI, здесь размещена только таблица разделов.

В блоке LBA0 находится MBR, это сделано для защиты от затирания GPT старыми утилитами работы с дисками, а уже с блока (LBA1) начинается сама GPT.

 Под таблицу разделов резервируется 16 384 байт памяти, по 512 на блок, а это 32 блока, таким образом первые разделы начнутся с блока LBA34 (32+1MBR+1GPT).

Важным преимуществом есть то, что количество разделов не ограничено. Точнее ограничено, только операционной системой. Ядро Linux поддерживает аж до 256 разделов.

Благодаря адресации LBA, GPT в отличии от MBR может создавать разделы до 9,4 ЗБ, а этого в ближайшее время вполне хватит.

Кроме того служебная информация GPT дублирована, она размещается не только в начале диска но и в конце, таким образом во многих случаях при повреждении GPT может сработать автоматическое восстановление и вы даже не заметите проблем. Тут уже сразу становится понятно, что лучше mbr или gpt.

GPT поддерживает юникод поэтому вы можете задавать имена и атрибуты разделам. Имена могут быть заданы на любом поддерживаемом языке и вы сможете обращаться к дискам по этим именам.

Для дисков используются глобальные уникальные идентификаторы GUID (Globally Unique IDentifier), это одна из вариаций UUID с большей вероятностью уникальных значений, может также использоваться для идентификации дисков вместо имен.

Минусом или еще одним плюсом GPT есть то, что при загрузке проверяются контрольные суммы таблиц, а это значит, что если вы захотите что-то изменить вручную, то система не загрузится. Как видите разница между mbr и gpt просто колоссальная.

Поддержка операционных систем

MacOS и новые версии Windows начиная от Windows 8 используют GPT по умолчанию. Вы не сможете установить MacOS в системе с MBR, она будет работать на этом диске, но вы не сможете ее туда установить. Windows поддерживает как MBR так и GPT начиная с версии 8, более ранние версии установить на GPT не удастся, но работать с GPT можно начиная с XP.

Ядро Linux включает поддержку как MBR так и GPT, только для установки на GPT вам придется использовать загрузчик Grub2. Здесь сравнение MBR vs GPT не так однозначно. Если вам нужна старая операционная система ничего с GPT не выйдет.

Какая таблица разделов

Теперь давайте рассмотрим  как узнать gpt или mbr используется на вашем компьютере. Конечно, если у вас предустановлена Windows 10 на ноутбуке, то тут и думать нечего, там точно GPT, но в других случаях будет полезно узнать.

В Linux мы можем использовать для этого утилиту fdisk. Просто выполните:

sudo fdisk -l

Disk /dev/sda: 465,8 GiB, 500107862016 bytes, 976773168 sectorsUnits: sectors of 1 * 512 = 512 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisklabel type: dos

Disk identifier: 0x1c50df99

Disklabel type: dos – значит, что у вас используется mbr, в gpt так будет и написано – gpt. Также узнать gpt или mbr используется можно с помощью программы gparted.

Выводы

Теперь вы знаете чем отличается mbr от gpt, и у вас не возникнет трудностей при выборе таблицы разделов. Если вы используете диск размером меньше двух терабайт и вам не нужно больше четырех разделов, то возможно и не стоит выбирать GPT.

Некоторые старые BIOS не поддерживают нормальную загрузку системы с таблиц GPT, к тому же без UEFI вы не сможете установить Windows на эту таблицу разделов. Но если вы хотите устанавливать на GPT только Linux то ничего плохого в этом нет.

Определять что лучше mbr или gpt нужно в зависимости от вашей ситуации.

Давайте подведем итог всего выше написанного и еще раз приведем преимущества gpt перед mbr:

  • MBR поддерживает диски до 2 Тб, GPT – до 9 Зб
  • GPT поддерживает более четырех разделов
  • GPT использует GUID для идентификации дисков, а значит меньше шанс конфликтов имен
  • GPT использует новую систему адресации LBA, вместо устаревшей CHS
  • Служебная информация GPT дублируется в начале и конце диска
  • GPT проверяет контрольные сумы, что позволяет обнаружить модификацию таблицы разделов
  • GPT поддерживает Unicode, а следовательно кириллические имена.

Источник: https://losst.ru/chem-otlichaetsya-mbr-ot-gpt

GPT и MBR. В чём суть и отличие стилей разделов жёсткого диска

Linux mbr или gpt

Что такое GPT- и MBR-диски? С этими понятиями впервые сталкиваются обычно либо в процессе инициализации только что приобретённых новых жёстких дисков, либо в процессе переустановки Windows, когда при выборе места для установки получают внезапно ошибку «Установка Windows на данный диск невозможна». В сообщении из которой, далее следует одно из пояснений ошибки:

  • Либо «На выбранном диске находится таблица МВR-разделов»;
  • Либо «Выбранный диск имеет стиль разделов GPT».

Ниже будем детально разбираться в этих двух понятиях.

Что такое GPT и MBR

GPT и MBR – эти стили разделов жёсткого диска, их также называют стили разметки или таблицы разделов диска. Всё это синонимы одного понятия — способа хранения сведений о разделах жёсткого диска. Сведений о начале и конце разделов, а также о принадлежности каждому из них секторов, об их атрибутах (основной, логический и пр.), о том, какой из разделов является загрузочным и т.п.

Если мы подключим к компьютеру новый или старый, но пустой жёсткий диск, он не будет видеться системой Windows, пока мы его не проинициализируем в управлении дисками – входящей в состав операционной системы утилитой diskmgmt.

msc (или с помощью сторонних и разнообразных менеджеров дисков). В штатном управлении дисками инициализация подключённых пустых носителей запускается автоматически при открытии утилиты.

И система предлагает нам указать, какой мы хотим задать стиль разделов:

  • Либо MBR – аббр. Master Boot Record, что переводится как основная загрузочная запись;
  • Либо GPT – аббр. GUID Partition Table, что переводится как таблица разделов GUID.

В окне инициализации Windows подсказывает нам, какой из стилей выбрать опцией предустановки. И выходит система из текущих условий своей работы – на диске с каким стилем разметки она установлена, в таком и предлагает проинициализировать новый носитель данных.

MBR – старый стиль, GPT же современный, более совершенный. В чём именно их разность?

Работать с незагрузочными дисками GPT и MBR можно на любых компьютерах. А вот загружать с них операционную систему – нет. Чтобы была возможна загрузка с GPT-диска, материнская плата компьютера должны быть с BIOS UEFI.

Ну или как минимум с гибридным BIOS с реализацией ПО EFI в части поддержки дисков GPT. Это большая часть материнок ПК и ноутбуков, выпущенных после 2012 года.

При этом в BIOS должен быть активен либо сам режим UEFI, либо режим совместимости с обычной BIOS Legacy, если таковой поддерживается.

А чтобы компьютер мог загружаться с MBR-дисков, в BIOS должен быть выставлен либо, опять же, режим совместимости двух типов BIOS, если он предусматривается, либо только Legacy.

В довольно скором будущем производители материнок ПК и ноутбуков откажутся от совместимости с BIOS Legacy, и устройства будут поставляться только с прошивкой UEFI. Например, компания Intel заявляет, что сделает это уже после 2020 года. Так что таймер отсчёта отправки MBR на свалку истории уже запущен.

Типы разделов

На MBR-дисках доступно создание не более 4-х основных разделов – таковых, с которых возможна загрузка системы Windows. Если разделов нужно создать больше, основными могут быть только трое, а все остальные должны быть логическими, с которых запуск Windows невозможен.

Тогда как на GPT-дисках этой заморочки нет – на нём все разделы основные, и их может быть аж 128 штук.

Видимый объём носителя

Стиль MBR не позволяет увидеть объём носителя данных больше 2,2 Тб. Если же у носителя больший объём, ему принципиально нужна GPT-разметка.

Быстродействие и восстановление данных

MBR как способ хранения сведений о разделах жёсткого диска предусматривает такое хранение сведений в одном месте. Что делает и Windows, и наши данные уязвимыми к сбоям, влекущим за собой ошибки записи этих сведений.

Тогда как GPT хранит эти сведения в нескольких местах, причём равномерно распределённых по всей поверхности носителя.

Это делает Windows более устойчивой к последствиям сбоя во время записи системных данных, увеличивает шансы на восстановление пользовательских файлов, привносит небольшое быстродействие в работу HDD по считыванию данных.

У MBR и GPT разное обустройство загрузчика. У стиля GPT меньше стадий процедуры загрузки, потому Windows на таких дисках запускается немножко быстрее.

Совместимость Windows

На GPT-дисках могут работать только определённые ОС, так называемые EFI-системы – от названия ПО EFI, на базе которого функционирует прошивка UEFI. Это:

  • Только 64-битные Windows, Linux и Mac;
  • Из числа Windows – только версии Vista, 7, 8.1, 10 и серверные Windows Server 2008, 2008 R2, 2012, 2012 R2, 2016, 2019.

Работа 32-битных Windows, старой версии XP и ниже возможна только на дисках MBR.

Структура разделов Windows

У обычных систем Windows на MBR-дисках и EFI-систем на GPT-дисках разная по сути структура технических системных разделов. На MBR-дисках из числа системных разделов вообще может быть только единственный С, на котором размещены и сама Windows, и её загрузчик. Но чаще это схема, состоящая из двух разделов:

  • Технического на 100 или 350 Мб с файловой системой NTFS, где хранится загрузчик;
  • Диска С.

На GPT-дисках схема EFI-системы включает обычно три раздела:

  • NTFS-раздел восстановления на 350 или 500 Мб;
  • EFI-раздел с FAT32 – раздел загрузчика;
  • Диск С.

Иногда схема может исключать раздел восстановления Windows или включать ещё один технический раздел MSR.

Загрузочные флешки UEFI

Чтобы на компьютере с активной BIOS UEFI переустановить Windows на диске GPT или просто запуститься с Live-диска для реанимации системы, загрузочную флешку необходимо создавать специальным образом. Как создавать загрузочные флешки для обоих типов BIOS – и UEFI, и Legacy, чтобы установить Windows на нужный стиль разметки диска, читайте в этой статье.

Только правильно создать флешку для UEFI мало. Во-первых, с неё нужно правильно загрузиться. Во-вторых, чтобы была возможной загрузка с установочной флешки Windows 7, в UEFI предварительно нужно отключить Secure Boot.

Как узнать, диск GPT или MBR

Какой у подключённых к компьютеру носителей информации стиль разметки — GPT или MBR? Как это узнать? В среде рабочей Windows сделать это можно средствами штатного управления дисками. Запускаем через поиск или команду «Выполнить» утилиту diskmgmt.msc.

И смотрим структуру разделов Windows, как показано выше. Если носитель чисто для пользовательских данных, на нём нет Windows, вызываем на нём контекстное меню и смотрим неактивную функцию преобразования. Если это «Преобразовать в GPT-диск», следовательно, диск в стиле MBR.

Если «Преобразовать в MBR», то, соответственно, у диска стиль GPT.

В разы проще эта информация представлена в бесплатной утилите Show Disk Partition Style от разработчика Sordum. Она портативная, просто скачиваем её, запускаем и видим простенькую табличку с указанием на стиль разметки всех подключённых к компьютеру носителей информации.

В интерфейсе продвинутых менеджеров управления дисками получим больше информации по любым аспектам носителей. Например, в одном из таковых — AOMEI Partition Assistant — увидим прямое указание на стиль разметки и на карте дисков, и в табличной их сводке.

Как создать GPT- и MBR-разметку

Жёсткий диск получает стиль разметки при инициализации средствами Windows или сторонними менеджерами. О чём, собственно, и говорилось в самом начале статьи. В процессе установки Windows на пустой диск – на незанятое пространство, стиль разметки задаётся автоматически.

Если в BIOS компьютера активен режим UEFI, то автоматически будет выбран стиль разметки GPT. Но ежели на компьютере нет UEFI или в BIOS указан режим Legacy, то автоматом выберется MBR.

Преобразование стилей разметки

GPT-диски могут преобразовываться (конвертироваться) в MBR, а диски MBR — в GPT. С участием штатных средств Windows этот процесс невозможен без потери разметки носителя и хранящихся на нём данных.

А вот сторонние программы-менеджеры могут эту операцию проводить без потери разметки и данных носителя. А в отдельных случаях ещё без необходимости переустановки Windows.

Детально о преобразовании стилей разметки читайте в отдельной статье блога.

Источник: https://CutyComp.ru/gpt-i-mbr-v-chyom-sut-i-otlichie-stiley-razdelov-zhyostkogo-diska/

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

Linux mbr или gpt

Простыми словами о сложном — что такое MBR и GPT, как работают разметки и как преобразовать одну в другую? Обо всем этом подробно вы можете узнать в нашей статье.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

Назначение MBR и GPT разметки носителя данных

MBR (Master Boot Record) и GPT (GUID Partition Table) представляют собой два разных способа хранения информации о разделах на жестком диске. Данная информация включает в себя как сведения о принципе работы накопителей, так и определяет какой раздел станет загрузочным для системы.

Перед тем как приступать к работе с Windows и выбирать предложенный раздел по умолчанию, стоит взвесить все за и против. Стандартный вариант не всегда может стать оптимальным.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

В этой статье мы разберем что из себя представляют разметки GPT и MBR, какая из них лучше, приведем способ определения уже существующих разметок и как их изменить на более подходящие.

Что такое MBR на жестком диске

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

загрузочная запись (Master Boot Record, MBR) — представляет собой код и набор данных, необходимый для последующей загрузки операционной системы. Применялась с 1983 года вплоть до введения в эксплуатацию UEFI схемы GPT в 2010-м году.

Как вы помните, ранее в ходу были компьютеры с операционной системой, которая поддерживала только 32-битный формат.

При запуске этих машин, первым в работу вступает BIOS (MBR использует версию Legacy) и далее происходит выбор устройства, с которого будет произведен последующий запуск. Это может быть дискета, жесткий диск или любой указанный в настройках сетевой ресурс.

В случае же, если в компьютере установлен только один раздел, выбор будет однозначен и загрузка произойдет только с единственного уникального устройства.

Master Boot Record работает с дисками размером до 2 Тб и не поддерживает носители, превышающие этот порог. Кроме того, MBR поддерживает только до 4 основных разделов. Если вам нужно больше, придется один из основных блоков сделать расширенным. Это приведет к потере одного из разделов, который сольется с основным, выбранным вами.

Legacy BIOS, с которым работает MBR, характеризуется следующими особенностями:

  • Драйверы загружаются при старте операционной системы после загрузки самого BIOS.
  • Все подключенные устройства запускаются в порядке очереди.
  • Может быть создано только 4 логических раздела размером до 2 Тб.

В 2020 году Master Boot Record морально устарел и не подходит для использования на современных компьютерах. Почти все они используют GPT.

Что такое GPT на HDD и SSD дисках

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

Понятие GPT состоит из трех сокращенных слов — GUID Partition Table. Согласно Википедии, GPT — это стандарт формата размещения таблиц разделов на физическом жестком диске.

Он является частью расширяемого микропрограммного интерфейса (Unified Extensible Firmware Interface, UEFI) — стандарта, предложенного Intel на замену BIOS.

Таким образом, GUID Partition Table — это новое поколение разметок дисков, пришедшее на смену устаревшей MBR.

Диск GPT состоит из трех частей:

  • Первичная таблица разделов.Содержит защитную разметку MBR, заголовок GPT и таблицу разделов, которая нужна системе для загрузки информации и доступа к логическим разделам.
  • Обычные разделы данных.Это физическое место, где хранятся ваши данные и личные файлы.
  • Резервная таблица разделов.Область для диска GPT, в которой хранится информация о резервном копировании для таблицы заголовков и разделов GPT. Используется в случае потери или повреждения первичной таблицы.

В GPT больше не используется привычный нам BIOS. Данное “предзагрузочное” состояние по прежнему продолжают так именовать, по памяти, но официально оно имеет совершенно другое название — UEFI. И оно имеет существенные отличия, в сравнении с предшественником:

  • Прежде всего, это совершенно новая разметка, никак не относящаяся к старой MBR и BIOS.
  • Позволяет создавать неограниченное количество разделов любого объема.
  • Обладает более высокой скоростью загрузки, особенно при использовании нескольких объемных жестких дисков.
  • Драйверы загружаются одновременно с UEFI и затем переходят под управление операционной системы.
  • Присутствует Secure Boot — система, обеспечивающая безопасность загрузки Windows.
  • Поддерживает улучшенный графический интерфейс.

На сегодняшний день, GUID Partition Table является единственной подходящей разметкой для полноценной работы компьютера. Работает разметка только в сочетании с UEFI, в то время как MBR кооперирует только с Legacy BIOS.

Как определить разметку диска

Определить разметку жесткого диска или твердотельного накопителя довольно просто. Для этого нужно воспользоваться утилитой “Управление дисками” или же командной строкой. Начнем мы с самого простого.

Определение разметки с помощью утилиты “Управление дисками”

1. Щелкните правой кнопкой мыши по меню пуск или используйте комбинацию клавиш Windows + X.

2. Откройте утилиту Управление дисками.

3. В новом окне вы увидите полный список подключенных устройств, который включает в себя как физические диски, так и их логические разделы.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

4. Далее нужно открыть свойства диска. Но не торопитесь кликать по физическим и логическим разделам (в верхней части окна). Через них нельзя получить доступ к нужной информации. Вместо этого обратите внимание на нижнюю часть и выберите нужный физический диск.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

5. Щелкните по диску правой кнопкой мыши и откройте Свойства.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

6. В новом окне найдите вкладку Тома и кликните по ней.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

7. Обратите внимание на блок Стиль раздела. Он содержит информацию о разметке вашего диска. В нашем случае это Таблица GUID.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

Определение разметки с помощью командной строки

Второй способ определить разметку жесткого диска — использование командной строки. Он менее удобен и требует знания вводимых команд. Тем не менее, результативность способа от этого не страдает.

1. Откройте командную строку от имени администратора.

2. Введите команду diskpart и нажмите Enter.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

3. Далее введите команду list disk.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

4. Обратите внимание на представленный список дисков. Если ваше устройство работает с разметкой GPT, оно будет отмечено символом “*” (звездочкой). Иногда индикатор может смещаться в сторону.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

Конвертация MBR в GPT и обратно

Чтобы преобразовать MBR диск в GPT или GPT в MBR, вам понадобится вайпнуть его содержимое. То есть удалить. Поэтому рекомендую сначала сделать бэкап важных файлов и трижды все перепроверить, прежде чем приступать к конвертации. В процессе преобразования, описанном ниже, диск сотрет всю информацию на диске, включая файлы и таблицы раздела, а затем восстановится с обновленной разметкой.

Для того чтобы преобразовать один тип разметки в другой, рекомендуем скачать и установить приложение Acronis Disk Director.

1. Запустите приложение.

2. Выберите диск, который нужно преобразовать.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

3. Щелкните по номеру диска и выберите действие Преобразовать в MBR/GPT. Обратите внимание! Кликать нужно именно по нумерации диска, а не по его названию или букве.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

4. Подтвердите действие. Не переживайте, данный процесс работы проходит в режиме “подготовки”. Если вы передумаете, предварительные настройки перед запуском конвертации можно отменить и диск не перенесет какие-либо изменения.

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

5. Щелкните по клавише Применить ожидающие операции и дождитесь завершения процесса преобразования. Это отнимет не больше пары минут.

Одна технология смещает другую. Так было и всегда будет. Раньше и MBR казалось чем-то невероятным, но не так давно GPT практически вытеснил своего предшественника из конкурентов и занял лидирующую позицию в списке доступных пользователю разметок. Может быть в ближайшие годы мы увидим что-то новое.

Источник: www.starusrecovery.ru

Источник: https://zen.yandex.ru/media/starusrecovery/gpt-i-mbr-chto-eto-takoe-kak-opredelit-i-konvertirovat-razmetku-diska-5f1037d4cfe4dd15a4e03c1f

MBR или GPT? Что такое структуры накопителей и чем отличаются

Linux mbr или gpt

Компьютер, жесткий диск, операционная система — для современного человека, это обыденные вещи.

Но все самое интересное, заставляющее компьютер работать так, как мы
к тому привыкли, остается «за кадром».

Сегодня поговорим об одной из вещей, которая позволяет существовать разделам на нашем накопителе — способе описания разделов, она же таблица разделов.

Таблица разделов — это структура, где содержится информация обо всех разделах на диске: как он называется (Label), откуда начинается, где заканчивается, какой объем имеет и т.д. Рассмотрим два различных варианта таких таблиц, а именно MBR и GPT.

MBR (Master Boot Record — главная загрузочная запись) непосредственным образом участвует в загрузке операционной системы. Но, кроме этого, она хранит и информацию, позволяющую описать разделы на компьютере. Чтобы объяснить, почему это работает так, а не иначе, и имеет определенные особенности/ограничения, придется немного углубиться в структуру MBR.

Структура MBR:

  • 446 байт — код загрузчика;
  • 64 байта — таблица основных разделов (Primary);
  • 2 байта — сигнатура (подпись). Должна быть 55AAh.

Если сигнатура не равна 55AAh, значит, MBR поврежден. В MBR процесс загрузки тесно связан с разделами диска, так как хранятся они «вместе».

Пусть процесс загрузки и не относится к теме материала, упрощенно и кратко расскажем о нем. После выполнения определенных операций, BIOS читает первый сектор накопителя,

в котором и находится наша главная загрузочная запись. Выполняется код загрузчика, который просматривает таблицу разделов, и передает управление загрузчику операционной системы, который уже ее и загружает. 

Вернемся к нашей таблице разделов. На нее выделено 64 байта, разделенных на 4 записи, по 16 байт.

Одна запись — это один раздел, из чего происходит первое ограничение MBR — максимальное число разделов на диске не может быть больше четырех. Но это утверждение правда лишь наполовину: нельзя создать больше четырех основных разделов. Но об этом чуть позже, сейчас же посмотрим на структуру самой 16-ти битной записи.

Самый первый бит в записи обозначает признак активности раздела — т.е.

признак того, что операционную систему следует загружать именно из этого раздела — и может иметь значения 80h (раздел активен) и 00h (раздел не активен).

Установленная операционная система должна находиться именно на активном разделе. Данное правило справедливо для стандартного загрузчика ОС семейства Windows — NTLDR, а вот для UNIX-систем это нужно не всегда.

А теперь переместимся в конец записи — к последним четырем байтам. Именно они в ответе за самое известное ограничение, связанное с использованием MBR — максимальный размер раздела.

На описание количества секторов в разделе отводится 4 байта, следовательно количество секторов ограничено величиной 232, где степень — это количество бит описания (4 байта = 32 бита).

Поскольку размер сектора равен 512 бит, то максимальный размер раздела, который можно описать в таблице разделов MBR, составляет 232 x 512 = 2 ТБ. Те самые «два терабайта», набившие оскомину.

Это техническое ограничение не обойти.

Расширенный раздел

Но давайте вернемся к тому, что максимальное количество разделов в таблице разделов ограничено четырьмя. Чтобы это обойти, был придумал особый тип раздела — расширенный  (Extended Partition). Внимательный читатель заметил, что из 16 байт описания раздела один отведен именно под указание его типа. Для расширенного раздела там прописывается 0Fh (для современный Windows систем).

Расширенный раздел сильно отличается от остальных типов разделов. Он описывает не раздел, а некое пространство, где находятся логические диски. Наглядно это можно изобразить примерно так.

На рисунке видно, что на логическом диске находится один основной и один расширенный раздел. «Внутри» расширенного раздела создано шесть логических дисков (хотя в силу определенных причин во многих случаях будет использоваться термин «логический раздел»). Для созданных таким образом разделов есть некоторые ограничения, по сравнению
с основными. Например, они не могут быть активными.

GPT (GUID Partition Table) — таблица разделов GUID, создана для замены MBR и является частью UEFI, который в свою очередь пришел на замену BIOS. В новой версии таблицы разделов постарались убрать ограничения и недочеты MBR, которые были неявны на момент ее создания, но проявились с развитием технологий.

Как видно из расшифровки, основа GPT — GUID — Globally Unique Identifier — 128-битный статистически уникальный идентификатор. Уникальность здесь не стопроцентная, но поскольку количество вариантов равно 2 в 128 степени, то вероятность получить одинаковые GIUD (например, для разделов) крайне мала. Выглядит он как последовательность из 32 шестнадцатеричных цифр, разделенных на группы.

024DEE41-33E7-11D3-9D69-0008C781F39F — пример того, как выглядит GUID раздела с MBR.

Ниже вы можете видеть схематическое изображение структуры GPT. Кратко рассмотрим ее.

В первом физическом блоке диска, а точнее в блоке LBA0, поскольку GPT оперирует именно LBA адресами, расположен защитный (Protective) MBR. Его основное назначение — «защита» структуры диска благодаря обеспечению совместимости с устаревшим программным обеспечением, работающим с MBR, но «не знающем» о GPT.

В LBA1 находится основной заголовок GPT. В нем содержатся различные данные, например, где начинается и заканчивается область для размещения разделов, а также контрольные суммы самого заголовка и таблицы разделов, по которым происходит проверка их целостности.

Далее, начиная с блока LBA2, находится массив записей о разделах на диске. Каждая такая запись имеет размер 128 байт (размер может меняться в большую сторону), а на весь массив выделяется 16384 байта, что дает 32 LBA (для 64-битных ОС Windows). Таким образом, можно создать до 128-ми разделов.

Именно в каждой записи указывается GUID раздела, типа раздела, стартовый и конечный блоки (LBA) раздела. На последние выделяется по 8 бит данных, что теоретически позволяет создать раздел размером до 9,4 ЗБ (Зеттаба́йт, 1021). Фактически, размер раздела ограничен используемой ОС.

Для обеспечения большей отказоустойчивости GPT имеет вторую (secondary GPT) копию
в конце диска. Таблица разделов располагается с -33 по -1 блок (где -1 — это предпоследний LBA на диске), а последний блок занят резервным заголовком GTP. Это, вкупе с хранением контрольных сумм, позволяет восстанавливать GPT при повреждении одной из них, чего не было у MBR.

Итак, попробуем обобщить все вышесказанное в более краткой форме, указав сильные
и слабые стороны обоих решений.

MBR

ПлюсыМинусы
Совместимость со старыми системами.Позволяет создавать разделы размером не более 2 ТБ.
Количество первичных разделов ограничено четырьмя. Можно обойти использованием расширенного раздела, но это костыль.
Отсутствует резервирование таблицы разделов.
Общая устарелость структуры и правил MBR (например, использование CHS-координат).

GPT

ПлюсыМинусы
Поддержка большого числа разделов (до 128 разделов для Windows).Проблемы поддержи/совместимости со старыми системами.
Возможность создавать разделы объемом более 2 ТБ.Использование резервной копии GPT не гарантирует 100 % возможность восстановления и должно учитываться при изменении параметров диска.
Дублирование GPT в конце диска и использование контрольных сумм для проверки корректности содержимого.

Нет сомнений, что за GPT будущее. Его использование в современных ПК позволяет не думать о том, что в последующем можно натолкнуться на какие-либо ограничения. С другой стороны, на данный момент, обычный среднестатистический пользователь может с одинаковым успехом использовать любой из двух вариантов, и не замечать никакой разницы, если диски в его ПК не больше 2 ТБ.

Источник: https://club.dns-shop.ru/blog/t-107-jestkie-diski/40496-mbr-ili-gpt-chto-takoe-strukturyi-nakopitelei-i-chem-otlichautsya/

Разница MBR и GPT. Отличия. Что лучше для SSD и HDD?

Linux mbr или gpt

Вы установили новый жесткий диск на компьютер, и при установке Windows 10 вас спросят, хотите ли Вы использовать MBR (Master Boot Record) или GPT (GUID Partition Table). Сейчас мы рассмотрим разницу между этими двумя способами организации данных на диске и узнаем, что лучше для MBR или GPT. Сказанное ниже касается и жестких дисков (HDD) и SSD.

Интригу создавать не будем: сразу скажем, что GPT обладает множеством преимуществ, но MBR до сих пор лидирует с точки зрения совместимости и в ряде случаев ему следует отдать предпочтение. Это касается не только Windows: Mac OS X, Linux, и другие операционные системы могут также использовать формат GPT.

Структура разделов диска определяет, как дисковое пространство дробится на части, где начинается раздел, где он заканчивается, а также какой код используется, если раздел загрузочный.

Вот почему надо сделать выбор между MBR и GPT до того, как разделы создаются. Если вы когда-либо разбивали диск на разделы и форматировали их, вы, конечно, сталкивались с этим.

GPT – это новый стандарт, он постепенно вытесняет MBR.

Компьютер обычно имеет как минимум один диск для хранения данных. Но физический диск не может хранить данные без разбивки на разделы. Один физический диск может содержать один или быть разбит на несколько разделов. Но как создать несколько разделов? Здесь в дело вступает таблица разделов. Операционная система обратится к этой таблице для получения данных о разделах.

Ограничения MBR

MBR – Master Boot Record, что в переводе означает «главная загрузочная запись». Впервые спецификация появилась на IBM PC для DOS 2.0 в 1983 году. Формат получил свое название в виду того, что задается специальный загрузочный сектор, расположенный в «начале», т.е. операционная система знает, где его найти, а сделать это нужно первым делом.

В этом секторе содержится загрузчик установленной операционной системы и информация о разбиении физического диска на разделы. Программа начальной загрузки (boot loader) небольшая. Здесь задаются буквально начальные данные для загрузки, а в дальнейшем процесс загрузки передает управление более мощному загрузчику. Т.е.

это первые биты информации, необходимые для работы загрузчика операционной системы.

У MBR есть недостатки. Например, пресловутое ограничение в 2 ТБ для размера логического диска. MBR поддерживает только четыре основных раздела. И если надо больше, придется делать один из основных разделов расширенным (extended partition) и уже в нем создавать логические разделы. По нынешним временам это выглядит диковато, как доставать правой рукой левое ухо.

Преимущества GPT

Это новый стандарт. Он ассоциируется с UEFI, который вытесняет громоздкий и неповоротливый BIOS. А GPT, в свою очередь, заменяет отживший свое MBR на нечто более современное. Называется он GUID Partition Table, т.е. таблица разделов с глобально уникальными идентификаторами.

И каждый раздел диска в самом деле имеет такой идентификатор. Этот идентификатор – произвольная строка такой длины, что без труда можно каждому разделу на Земле такой идентификатор сделать уникальным.
Ограничений, присущих MBR у GPT нет. Иначе говоря, диски могут быть гораздо больше.

Размеры их ограничены операционной системой и ее файловой системой. Также GPT позволяет создавать, практически, неограниченное количество разделов. Опять же ограничением будет операционная система. Так Windows позволяет создать до 128 разделов на GPT-диске.

И не надо создавать расширенный раздел, чтобы система заработала.

В случае MBR данные о разделе диска и загрузочные команды хранятся в одном месте. Если происходит повреждение этой информации, либо что-либо поверх нее записывается, начинаются проблемы. А GPT наоборот хранит несколько копий указанных данных в разных местах на диске, поэтому эта технология более надежна: гораздо легче восстановить систему в случае сбоя.

В конце 1990-х голов корпорация Intel разработала новый стандарт таблицы разделов как часть прогрессивной технологии Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). На сегодняшний день это часть спецификации UEFI. Технология GPT также предусматривает циклический избыточный контроль (cyclic redundancy check или CRC).

Сохраняются контрольные суммы для проверки сохранности данных. Если данные претерпели непредусмотренные изменения, GPT идентифицирует проблему и пытается восстановить поврежденные данные из другого места на диске. В случае MBR нет возможности понять, что данные повреждены.

Поэтому о проблеме вы узнаете, только когда операционная система не сможет загрузиться, или данные о разделе исчезнут.

Совместимость MBR и GPT

В случае применения технологии GPT есть возможность включить защитный MBR (protective MBR). Этот тип MBR подразумевает, что на диске один раздел. Да, применяется GPT.

Но если попробовать прочитать этот диск на компьютере с какой-то старой операционной системой, она увидит один раздел на всем диске. Это сделано для того, чтобы старые системы не приняли GPT-диск за неразбитый на разделы.

Иначе можно было бы по ошибке стереть все на диске.

Windows может загружаться c GPT-дисков только на 64-битных компьютерах с UEFI. Речь идет от Windows 10, 8, 7, Vista и соответствующих серверных версиях ОС.

Точнее говоря, все упомянутые выше версии Windows могут использовать GPT-диски для чтения и записи данных, но вот загрузиться с них они не смогут без UEFI. Другие современные операционные системы также могут использовать GPT. Linux имеет встроенные средства для применения этой технологии.

В компьютерах Apple на базе процессоров Intel более не используется APT (Apple Partition Table), ее место заняла технология GPT.

Вы, скорее всего, захотите применить GPT при разбиении диска на разделы. Это более современный и надежный стандарт, к которому все производители компьютеров и программного обеспечения уже перешли. Если же нужна совместимость со старым оборудованием, например, для загрузки Windows с диска на компьютере с обычным BIOS, пока придется пользоваться только MBR.

Честно говоря, таблица несколько условна, т.к. квалифицированный системный администратор может путем некоторых манипуляций превратить это «не поддерживает» в «поддерживает». Тем не менее, практический вывод очевиден: современные 64-битные ОС все способны применять современную технологию. А на 32-разрядной ОС применение стандарта GPT не получится.

Отличия MBR и GPT

ПоказательMBRGPT
Количество разделовДо четырех основных разделов. На таблицу разделов отведены 64 байта – по 16 байт на раздел. Если надо больше, системный администратор должен конвертировать четвертый основной раздел в extended partition, а затем создать в нем подразделы (логические диски).

Максимальное число подразделов – 128.

Технология, практически, не ограничивает (очень много). Но операционные системы имеют такое ограничение. Для Windows — 128 разделов. Размер таблицы разделов имеет размер — 16384 байт. Т.е. по 128 байт на раздел.
Максимальный размер раздела2 терабайта.

На информацию о размере раздела отведено 4 байта (32 бита). Таким образом, максимальное шестнадцатеричное число будет FFFFFFFF , что равно 4294967295 секторов. На текущий момент каждый сектор традиционно ограничен 512 байтами, что означает максимальный размер 2’199’023’255’040 байт, т.е. 2 ТБ.

Иначе говоря, если диск больше 2 ТБ, избыточное место на диске просто так использовать не получится.

На данные о размере раздела дано 8 байт (64 бита). Таким образом, в теории максимальный размер раздела при 512-байтных секторах будет 9’444’732’965’739’290’427’392 байт, т.е. 9,4 зеттабайт.

Однако, на практике максимальный размер зависит от ограничений, установленных операционной системой.

ИзбыточностьMBR хранит данные для загрузки ОС и данные о разделе в одном месте – в начале раздела. Если эти данные повреждены или стерты, ОС не сможет загрузиться – загрузчик испорчен.

Вы, наверное, знакомы с термином «восстановление MBR», на эту тему много информации в интернете.

Избыточность – одно из ключевых отличие GPT от MBR. GPT сильно превосходит MBR по этому параметру. GPT хранит загрузочные данные и информацию о разделе в нескольких местах на диске. Эти копии можно использовать для восстановления поврежденных данных.

Более того, GPT предусматривает контроль при помощи циклического избыточного кода (cyclic redundancy check или CRC), т.е. периодически проверяет целостность данных.

Как узнать, MBR или GPT на диске

В Windows 10, чтобы посмотреть MBR или GPT, нажмем Win + R (или Пуск / Выполнить), введем diskmgmt.msc и нажмем Enter.

Запуск diskmgmt.msc в Windows

Будет выбрана программа управления дисками. Выберем диск. Интерфейс программы разделен на верхнюю и нижнюю части. Нас интересует нижняя, здесь надо кликнуть правой кнопкой мыши именно в указанное на картинке место.

Правой кнопкой мышки надо кликнуть сюда.

Теперь надо открыть вкладку «Тома».

Если вкладка «Тома не появилась, значит, кликнули куда-то не туда.

Выводы: MBR или GPT что лучше для SSD и HDD

Легко видеть, что GPT сильно превосходит MBR. Для применения этого стандарта нужно не сильно старое железо. Двадцать лет технологии – а все еще есть компьютеры, на которых ее применять затруднительно. Тем не менее, если материнская плата позволяет выбрать Legacy BIOS Boot Mode или UEFI Boot Mode, не надо использовать BIOS.

Но до сих пор сохранившиеся операционные системы вроде Windows XP не смогут загружаться с GPT-дисков. В этом случае придется использовать защитный MBR (protective MBR). Во всех остальных случаях рекомендуется отказаться от MBR.

Используя GPT, вы получите лучшую производительность компьютера и программного обеспечения на нем, а также избежите многих проблем при установке операционной системы и эксплуатации компьютера.

Источник: https://pcask.ru/ittech/v-chem-raznica-mezhdu-gpt-i-mbr-pri-razmetke-diska/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.