В чем разница между GPT и MBR при разметке диска
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.
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 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
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.
Related Posts
Windows 10 иногда использует шифрование жесткого диска по-умолчанию, иногда это не делает, в зависимости от…
ISO-файлы — это образы дисков. Полная копия CD или DVD диска в одном файле. Этот…
По-умолчанию папка Dropbox хранится в папке USERS — C:Users (или в домашней папке пользователя…
Когда вы удаляете файлы из папки Dropbox, вы наверное уверены, что вы удалили их навсегда?!…
MBR или GPT? Что такое структуры накопителей и чем отличаются
Содержание
Содержание
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.
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.
Достоинства и недостатки MBR и GPT
Итак, попробуем обобщить все вышесказанное в более краткой форме, указав сильные
и слабые стороны обоих решений.
Плюсы
Минусы
Плюсы
Минусы
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.
GPT или MBR — что это, какая технология лучше и что выбрать?
GPT — это новый стандарт, который вытесняет MBR. Какая технология лучше для работы жесткого диска — этим вопросом задаются компьютерные специалисты и пользователи ПК, которые устанавливают новый жесткий диск в системе. По сути, на смену старой технологии MBR пришла новая GPT и казалось бы, что ответ на вопрос «GPT или MBR что лучше?» очевиден. Но не стоит опережать события. Не всегда «новоиспеченное» во всем и сразу заменяет «хорошо отшлифованное старое».
Предыстория
Для хранения информации нужен носитель. В компьютерах для этих целей на протяжении нескольких десятков лет, да и по сей день, используется жесткий диск. Операционные системы (ОС) также записаны на этом носителе информации. Для того, чтобы ПК смог запустить ОС, сперва ему потребуется найти логический диск, на котором она находится.
Поиск осуществляется с помощью базовой системы ввода-вывода (basic input/output system, сокращенно BIOS), в этом ей помогает MBR.
MBR — что это
MBR (Master Boot Record) в переводе на русский «Главная загрузочная запись» — это первый сектор (самые первые 512 байт участка памяти) носителя информации (будь то жесткий диск (HDD) или твердотельный накопитель (SSD)). Предназначен MBR для нескольких функций:
Процесс загрузки ОС
Загрузка операционной системы после включения компьютера — многоступенчатый процесс. Большинство ПК на сегодняшний день подготавливают свою аппаратную часть к работе с помощью прошивки BIOS. Во время старта BIOS инициализирует системные устройства, затем ищет загрузчик в MBR первого устройства хранения (HDD, SDD, DVD-R диск или USB-накопитель) или на первом разделе устройства (поэтому, для того чтобы выполнить загрузку с другого накопителя, нужно поменять приоритет загрузки в BIOS).
Далее BIOS передает управление загрузчику, который считывает информацию из таблицы разделов и готовится загрузить ОС. Завершает процесс наш страж — специальная сигнатура 55h AАh, которая идентифицирует главную загрузочную запись (загрузка ОС началась). Сигнатура находится в самом конце первого сектора, в котором расположен MBR.
Недостатки
Технология MBR впервые была применена в 80-х годах еще в первых версиях DOS. По прошествии времени MBR была отшлифована и обкатана со всех сторон. Она считается простой и надежной. Но при росте вычислительных мощностей, выросла и потребность в больших объемах памяти носителей. С этим возникли сложности, так как технология MBR поддерживает работу накопителей объемом только до 2,2 ТБ. Также, MBR не может поддерживать более 4 основных разделов на одном диске.
Если же необходимо создание, к примеру, 6 разделов то потребуется превращать один из разделов в расширенный и делать из него 3 логических раздела. Для таких целей используется технология EBR — расширенная загрузочная ось. Это не совсем удобно, поэтому требовалась новая концепция, которая сможет исправить недочеты предшественницы. И она появилась в новой технологии под названием GPT.
GPT — что это
GPT (GUID Partition Table) — новый стандарт размещения таблиц разделов на носителе информации. Он является частью расширяемого микропрограммного интерфейса (Extensible Firmware Interface, EFI), разработанного компанией Intel, чтобы заменить BIOS. В процессе наработок, новый тип прошивки стал называться Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Одной из главных целей UEFI — стало создание нового способа загрузки ОС, который отличается от обычного загрузочного кода MBR.
Особенности
GPT расположен в начале жесткого диска, так же как и MBR, только не в первом, а во втором секторе. Первый сектор по прежнему остается зарезервированным для MBR, которая также может быть в дисках GPT. Это сделано в целях защиты и для того, чтобы была совместимость со старыми ОС. В целом структура GPT схожа с предшественницей, за исключением некоторых особенностей:
Этапы загрузки ОС
Загрузка ОС происходит совсем не так, как в BIOS. UEFI не обращается для загрузки Windows к коду MBR, даже если он есть. Вместо этого используется специальный раздел на винчестере, который называется «EFI SYSTEM PARTITION». В нем располагаются файлы, которые необходимо запустить для загрузки.
Загрузочные файлы хранятся в директории /EFI/ /. Это значит, что UEFI имеет собственный мультизагрузчик, который позволяет в разы быстрей определять и загружать нужные приложения (в BIOS MBR для этого требовались сторонние программы). Процесс загрузки UEFI происходит следующим образом:
Недостатки
Недостатки у GPT имеются, и самый ощутимый из них — нет поддержки технологии в предшевствующих устройствах, использующих прошивку BIOS. ОС семейства Windows умеют различать и работать с GPT разделом, но не все могут с него загрузится. Приведу наглядный пример в таблице.
| Операционная система | Разрядность | Чтение, запись | Загрузка* |
| Windows 10 | x32 | + | + |
| x64 | + | + | |
| Windows 8 | x32 | + | + |
| x64 | + | + | |
| Windows 7 | x32 | + | — |
| x64 | + | + | |
| Windows Vista | x32 | + | — |
| x64 | + | + | |
| Windows XP Professional | x32 | — | — |
| x64 | + | — |
* — загрузка Windows с GPT раздела возможна лишь при использовании прошивки UEFI.
Также, среди недостатков GPT можно выделить:
Наличие таких недочетов показывает, что технология недостаточно совершенна и над ней еще нужно работать.
Сравнение структур разделов GPT и MBR
Хоть и концепции MBR и GPT достаточно отличаются друг от друга, постараюсь сравнить их в общих чертах.
| Концепция | MBR | GPT |
| Прошивка | Работает с BIOS и UEFI | Работает только с UEFI |
| Загрузка ОС | Работает со всеми ОС Windows | Работает с 32-x и 64-x битными версиями Windows 8 и выше, 64-x битными версиями Vista и 7. |
| Чтение и запись | Все ОС | Работает с ОС, начиная от Vista и выше, 64-х битный XP Professional |
| Количество разделов | Ограничен, 4 | Практически, не ограничено (2 64 ) |
| Объем раздела | Ограничено до 2,2 ТБ | Практически, не ограничено (9,4×10 9 ТБ) |
| Собственный мультизагрузчик | Нет | Есть |
Также наглядно сравните загрузку ОС посредством старой и новой технологии.
Заключение
Прежде чем решить, что лучше GPT или MBR, поставьте перед собой следующие вопросы:
Ответив на эти вопросы после прочтения статьи вы определитесь, какая технология лучше в данный момент именно для вас.
