Op deze website gebruiken we cookies om content en advertenties te personaliseren, om functies voor social media te bieden en om ons websiteverkeer te analyseren. Ook delen we informatie over uw gebruik van onze site met onze partners voor social media, adverteren en analyse. Deze partners kunnen deze gegevens combineren met andere informatie die u aan ze heeft verstrekt of die ze hebben verzameld op basis van uw gebruik van hun services. Meer informatie.

Akkoord

Van partities tot bestandssystemen - zo werkt een harde schijf

Door: Ignace de Groot | 04 september 2015 07:29

None
How To

Inhoudsopgave

  1. Inleiding
  2. pagina 2
  3. pagina 3

Er bestaan al harde schijven van 8 TB en daar kun je een massa bestanden op bewaren. Maar hoe gaat dat eigenlijk? En hoe weet een besturingssysteem als Windows zo snel een klein bestand uit die reusachtige datapool op te vissen? Het is een verhaal van afspraken en structuur.

Als je een kraan opendraait, komt er water uit. Als je een bestand opslaat, schrijft Windows dat netjes op de schijf weg en haalt het even vlot weer op wanneer je het nodig hebt. Het lijkt vanzelfsprekendheid en als eindgebruiker hoeven we ons daar niet meteen het hoofd over te breken. Tot je een nieuwe schijf koopt die helemaal niet 'klaar' blijkt te zijn om gegevens te ontvangen of tot je een schijf aan een systeem koppelt waarvan je de gegevens niet kunt inlezen. Lees ook: Zo maak je een harde schijf leeg.

Op zo'n moment is het wel handig dat je enig inzicht hebt in hoe en waar je data op de schijf (optimaal zouden) terechtkomen. Bovendien kan het ook zonder deze voorvallen gewoon interessant zijn om te weten hoe het werkt. Wij duiken in de achterliggende structuur zodat begrippen als bestandssysteem, partities, master boot record en advanced format voor jou geen geheimen meer hebben.

01 Logisch systeem

Een gloednieuwe schijf laat zich (met wat goede wil) vergelijken met een grote, nieuwe bibliotheekruimte. Daar kun je weliswaar duizenden boeken in kwijt, maar dat doe je het liefst niet zomaar, om te vermijden dat je naderhand uren moet zoeken naar het gewenste exemplaar. Nee, de opvulling van die ruimte koppel je aan een of ander logisch systeem - in de bibliotheek van weleer was dat een kast met fiches - zodat alles mooi overzichtelijk en beheersbaar blijft. Dat geldt ook voor een opslagmedium als een harde schijf, SSD, dvd of usb-stick. Concreet is zo'n opslagmedium pas klaar voor gebruik wanneer het is ingedeeld in minstens één logisch volume oftewel partitie (de afbakening van de bibliotheekruimte(s) in het gebouw, zeg maar) en er een bestandssysteem aan is gekoppeld (de kast met fiches). Iets technischer luidt dat: een schijf moet je eerst partitioneren en vervolgens formatteren.

02 Initialiseren

Wanneer je Windows (of een ander besturingssysteem) installeert op een gloednieuwe schijf, kan die zowel de partitionering als de formattering voor zijn rekening nemen. Wil je echter een nieuwe schijf toevoegen aan je systeem, dan moet je dat in principe zelf doen. Dat kan met een externe tool, een zogenoemde partitiebeheerder, zoals het gratis GParted (een live systeem) of EaseUS Partition Master, maar ook met het ingebouwde schijfbeheer van je besturingssysteem.

We houden het hier bij Windows: druk op Windows-toets+R en voer de opdracht diskmgmt.msc uit. Het venster van het Schijfbeheer verschijnt. Bovenaan vind je een lijst met de gedetecteerde logische volumes (partities) van je bestaande schijf waarop Windows is geïnstalleerd. Heb je inderdaad een gloednieuwe schijf aan je systeem gekoppeld, dan vind je die terug in de grafische weergave in het onderste paneel. Je zult merken: die bevat slechts één grote, lege, niet-toegewezen ruimte. Zonder logische volumes dus, waardoor je bij deze schijf Niet geïnitialiseerd ziet staan. Om de schijf klaar te maken voor dataontvangst, klik je dit vak met de rechtermuisknop aan en kies je Schijf initialiseren.

02 Deze schijf (Schijf 3) bevat vooralsnog alleen 'niet-toegewezen ruimte'.

03 Partitiestijl MBR

Eigenlijk is doet deze operatie weinig anders dan het partitioneren van je schijf. Windows laat je meteen kiezen tussen twee partitiestijlen: MBR en GPT. De eerste partitiestijl, MBR, is al vele jaren de standaard, maar nu schijven steeds meer opslagcapaciteit bieden, tekenen de nadelen zich duidelijker af. Als je kiest voor deze stijl, dan creëert Windows namelijk helemaal aan het begin van je schijf een 'master boot record' - vandaar MBR - en die bevat een tabel met de partities die je op je schijf gaat aanmaken. Om te beginnen bevat deze tabel slechts ruimte voor vier 'primaire partities', waarbij het BIOS alleen zal opstarten van de primaire partitie die als 'actief' staat gemarkeerd.

Nu kun je een van deze primaire partities wel inruilen voor een zogenoemde 'uitgebreide partitie', waarbinnen je vervolgens bijkomende logische stations kunt creëren, maar daar kun je normaliter geen besturingssysteem op kwijt. De beperking tot vier 'echte' partities is overigens niet de meest beperkende factor. Je moet namelijk weten dat een schijf in fysieke sectoren wordt opgedeeld en standaard bevat zo'n sector 512 bytes (zie echter ook stap 7, Advanced Format). De grootte van zo'n fysieke sector is meteen de minimale hoeveelheid data die de schijfcontroller in één keer kan wegschrijven. Als een bestand kleiner is dan 512 bytes, dan wordt de rest van die sector met pseudo-willekeurige data opgevuld.

Wanneer je weet dat het aantal sectoren van een partitie in deze partitietabel als een 32bit-waarde wordt opgeslagen, dan is het rekensommetje snel gemaakt: 51232 is afgerond 2,2 TB. Kies je dus voor een MBR-partitionering dan zal Windows een schijf groter dan 2,2 TB niet volledig kunnen aanspreken!

03 De keuze van een partitiestijl kan belangrijke consequenties hebben.

04 Partitiestijl GPT

GPT, wat staat voor GUID Partition Table, is niet alleen efficiënter en fouttoleranter gestructureerd, deze partitiestijl rekent tevens af met een aantal tekortkomingen van MBR. Het aantal (primaire) partities kan oplopen tot 128 en de (theoretische) partitiegrootte is - pak hem beet - zo'n 9,4 zettabyte (1 ZB is één miljard TB). Het lijkt er dus op dat je niet moet twijfelen en voluit voor een GPT-stijl moet gaan. In principe wel, zolang je maar van enkele potentiële valkuilen bewust bent. Je moet namelijk over een 64bit-versie van Windows (7 of hoger) beschikken wil je van zo'n schijf kunnen opstarten.

Verder moet je systeem dan met een UEFI-BIOS zijn uitgerust (zie kader 'UEFI'). Wanneer je een schijf van bijvoorbeeld 4 TB alleen als opslag voor data en programma's wilt gebruiken, valt er hoe dan ook veel te zeggen voor de GPT-stijl.

Mocht je alsnog op je keuze willen terugkomen, dan kan dat probleemloos, althans zolang je geen volumes hebt gecreëerd (zie stap 5). Klik met de rechtermuisknop op de naam van de schijf in de grafische weergave en kies Converteren naar MBR-schijf dan wel Converteren naar GPT-schijf.

04 Zolang er nog geen volumes zijn, is een partitiestijl-conversie een eenvoudig proces.

UEFI

UEFI, wat staat voor Unified Extensible Firmware Interface, is de opvolger van het aloude BIOS en is inmiddels standaard op de meeste nieuwe systemen. Dat moest ook wel, want het klassieke BIOS laat je niet toe op te starten van schijven groter dan 2,2 TB. UEFI biedt ook meer veiligheid, dankzij de functie 'secure boot'. Die controleert in een - versleutelde - database of een driver of app wel van een geldige handtekening is voorzien. Is dat niet het geval, dan weigert het systeem verder door te starten. Met UEFI kunnen firmware en drivers nu ook in 32- en zelfs in 64bit-modus opereren, zodat tijdens het opstarten veel meer geheugen kan worden aangesproken. Ook laat UEFI bij het opstarten veel hogere schermresoluties toe en reageert het op aanraakinvoer, wat een prettige, grafische setup-interface mogelijk maakt.

Een UEFI-interface heeft niets meer vandoen met dat saaie BIOS.

1 Reacties op: Van partities tot bestandssystemen - zo werkt een harde schijf

  • Om te reageren moet je ingelogd zijn. Nog geen account? Registreer je dan en praat mee!
  • 1 jaar, 7 maanden geleden
    UEFI-BIOS bestaat niet. Het is BIOS of UEFI. Biovendien geldt de genoemde beperking alleen voor Windows. Voor Unix/Linux kan een GPT-schijf ook prima met een BIOS worden gebruikt.
    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.

Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
met onze voorwaarden voor reacties.