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UEFI GPT引导基础篇(一):什么是GPT,什么是UE

分享管理不同操作系统的两种方式

数据中心的管理员可以通过各种工具和技术的结合,在单个系统就能完成对多个服务器的管理工作,这样能让工作更有效率。

用户总是选择最适合的操作系统来配合业务需求,所以数据中心的服务器都是多种操作系统混合,但这也为管理带来麻烦。

配置和维护不同的系统是很复杂和耗时的。但系统管理员可以使用官方的管理工具或者第三方工具来减轻管理的负担。

在支持异构系统的数据中心,首先要配置支持多种操作系统管理的服务器。管理员可以使用硬件隔离或将系统底层与虚拟化层隔离。

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从引导开始

多重引导是运行多个操作系统的常用技术。系统管理员可以先独立安装不同的系统在多个物理磁盘或磁盘分区。然后通过多重技术从启动菜单选择需要引导的系统。

建立多重引导,关键在于创建系统分区,每个系统分区都需要分开。这通常涉及到将一个硬盘分成多个分区。每个服务器的硬盘主引导记录(MBR)都包含一个分区表,分区表指定了分区格式、大小和类型。(新型的GPT分区不同)

当系统启动时,BIOS通常会寻找一个合适的启动设备,读取硬盘的MBR和引导代码。引导代码会检查磁盘的活动分区,然后加载分区引导扇区并开始并执行它,然后将控制权转移到操作系统的引导(如Windows XP的NTLDR,Windows 2008的bootmgr引导文件)。

Windows有内置用于管理磁盘分区功能。在计算机管理-储存-磁盘。

第三方产品,如EASEUS分区大师,MiniTool分区向导,和奥美科技的分区助手等工具,会将分区过程尽量自动化。通常情况下,这些产品可以删除任何现有的分区,然后自由创建新分区。

第二个OS可能是Linux系统。Linux通常使用LILO和GRUB这两种引导,它们执行一个类似于MBR的功能。

如果是运行UNIX,如惠普,IBM,Oracle在其系统管理产品线划分功能。Parted Magic公司提供了一个同名的工具(分区魔术师),它可以进行分区管理,还有其他各种功能。

如果你设置了多个系统分区,管理员通常都想集中数据,而不是将数据独立在每个操作系统。为此,建立一个额外的逻辑分区来储存共享的数据很有必要。

财神道app下载最新版本,分区太多有其缺点,更多的分区导致跟多的管理问题。因为这样会导致各个分区之间的空间分配紧张,从而使得难以对可用空间进行预算。

虚拟机系统

托管环境中部署多个服务器上可以用虚拟机来解决。虚拟机允许计算机软件模拟一个完整的硬件环境。在同一个操作系统,管理员启动一个虚拟机就像在区启动一个应用程序。

虚拟机可以运行多种操作系统。由于每个虚拟机有自己的IP地址和虚拟网络连接,就像一个小型的网络。

虚拟机的缺点包括运行速度不足,一些需要加密狗硬件之类的软件可能无法无法运行,但随着虚拟化的普及,这些都会得到解决。虚拟机通常选择微软或Vmware的产品。

服务器升级

服务器的更新挺频繁的。微软提供Windows服务器更新服务(WSUS),这是自动安装在Windows服务器的服务器套件。安全更新可通过管理控制台自由进行分配和管理。服务器管理员还可以从微软Windows Update更新服务器自动下载。你可以选择关掉它,手动定期检查更新。

UNIX系统也有自动更新系统的组件。例如,Oracle Enterprise Manager Ops Center可以减少更新大量的系统的复杂性,规范更新安装过程,最大限度地减少停机时间。

升级Linux是具有挑战性的,尤其是数据中心采用多种Linux发行版。大多数数系统更新的分发是一致的,但存在细微差异。因此,用户往往采用厂商自己的更新工具。


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数据中心的管理员可以通过各种工具和技术的结合,在单个系统就能完成对多个服务器的管理工作,这样...

UEFI及其优势

UEFI是BIOS的一种升级替代方案。关于BIOS和UEFI二者的比较,网络上已经有很多相关的文章,这里不再赘述,仅从系统启动原理方面来做比较。UEFI之所以比BIOS强大,是因为UEFI本身已经相当于一个微型操作系统,其带来的便利之处在于:

首先,UEFI已具备文件系统的支持,它能够直接读取FAT分区中的文件;

什么是文件系统?简单说,文件系统是操作系统组织管理文件的一种方法,直白点说就是把硬盘上的数据以文件的形式呈现给用户。Fat32、NTFS都是常见的文件系统类型。

其次,可开发出直接在UEFI下运行的应用程序,这类程序文件通常以efi结尾。

既然UEFI可以直接识别FAT分区中的文件,又有可直接在其中运行的应用程序。那么完全可以将Windows安装程序做成efi类型应用程序,然后把它放到任意fat分区中直接运行即可,如此一来安装Windows操作系统这件过去看上去稍微有点复杂的事情突然就变非常简单了,就像在Windows下打开QQ一样简单。而事实上,也就是这么一回事。

要知道,这些都是BIOS做不到的。因为BIOS下启动操作系统之前,必须从硬盘上指定扇区读取系统启动代码(包含在主引导记录中),然后从活动分区中引导启动操作系统。对扇区的操作远比不上对分区中文件的操作更直观更简单,所以在BIOS下引导安装Windows操作系统,我们不得不使用一些工具对设备进行配置以达到启动要求。而在UEFI下,这些统统都不需要,不再需要主引导记录,不再需要活动分区,不需要任何工具,只要复制安装文件到一个FAT32(主)分区/U盘中,然后从这个分区/U盘启动,安装Windows就是这么简单。后面会有专门的文章来详细介绍UEFI下安装Windows7、8的方法。

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文章匆忙改就,如有错误之处望指出。

 

 

本文转自:

其实UEFI、GPT都不是什么新鲜玩意了,只不过因为预装Win8电脑指定采用了这一标准所以仿佛是在一夜之间关于UEFI启动Windows的文章就遍地开花了,很多人大概也是头一次听说世上还有这玩意。既然UEFI、GPT是“新”技术,那么就必然有较旧技术(BIOS MBR)更先进、更NB的地方。到底NB在哪里呢?下面来简单比较一下:

其实关于UEFI的几篇文章很早就写下了,只是自己读了一遍感觉很不满意,就决定重写。目的是想用最简单直白的语言把内容写出来,让每个人都能轻松读懂。当然,如果你已经对这些内容有了很深的理解的话,这篇文章除了浪费你的时间外恐怕是别无益处了,建议去UEFI官方网站下载UEFI规范文档,那里详细阐述了UEFI、GPT的每个技术细节。

Windows操作系统对GPT磁盘的支持

因为BIOS无法识别GPT分区,所以BIOS下GPT磁盘不能用于启动操作系统,在操作系统提供支持的情况下可用于数据存储。

UEFI可同时识别MBR分区和GPT分区,因此UEFI下,MBR磁盘和GPT磁盘都可用于启动操作系统和数据存储。不过微软限制,UEFI下使用Windows安装程序安装操作系统是只能将系统安装在GPT磁盘中。

下表列出了Windows各版本操作系统对GPT磁盘的支持程度:

财神道app下载最新版本 332位Windows对GPT分区支持情况财神道app下载最新版本 464位Windows对GPT分区支持情况

GPT及其优势

GPT和MBR是两种不同的分区方案。目前在Windows下广泛采用的磁盘分区方案仍然是MBR分区结构,但不容怀疑GPT是今后的趋势。我们可将MBR磁盘分区结构用下图简单表示(Windows下基本磁盘、4个主分区):

财神道app下载最新版本 5MBR分区结构

为了方便计算机访问硬盘,把硬盘上的空间划分成许许多多的区块(英文叫sectors,即扇区),然后给每个区块分配一个地址,称为逻辑块地址(即LBA)。

在MBR磁盘的第一个扇区内保存着启动代码和硬盘分区表。启动代码的作用是指引计算机从活动分区引导启动操作系统(BIOS下启动操作系统的方式);分区表的作用是记录硬盘的分区信息。在MBR中,分区表的大小是固定的,一共可容纳4个主分区信息。在MBR分区表中逻辑块地址采用32位二进制数表示,因此一共可表示2^32(2的32次方)个逻辑块地址。如果一个扇区大小为512字节,那么硬盘最大分区容量仅为2TB。

GPT磁盘分区结构可用下图简单表示(Windows下基本磁盘):

财神道app下载最新版本 6GPT分区结构

可以看到,在GTP磁盘的第一个数据块中同样有一个与MBR(主引导记录)类似的标记,叫做PMBR。PMBR的作用是,当使用不支持GPT的分区工具时,整个硬盘将显示为一个受保护的分区,以防止分区表及硬盘数据遭到破坏。UEFI并不从PMBR中获取GPT磁盘的分区信息,它有自己的分区表,即GPT分区表。

GPT的分区方案之所以比MBR更先进,是因为在GPT分区表头中可自定义分区数量的最大值,也就是说GPT分区表的大小不是固定的。在Windows中,微软设定GPT磁盘最大分区数量为128个。另外,GPT分区方案中逻辑块地址(LBA)采用64位二进制数表示,可以计算一下2^64是一个多么庞大的数据,以我们的需求来讲完全有理由认为这个大小约等于无限。除此之外,GPT分区方案在硬盘的末端还有一个备份分区表,保证了分区信息不容易丢失。

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