Как жесткий диск в формате MBR может превышать 1,81 ТБ?

Недавно я приобрел внешний накопитель емкостью 3 ТБ (2,72 ТБ).

Теперь, согласно статье Википедии о MBR , максимальный адресуемый объем памяти на диске, отформатированном по схеме MBR, ограничен 2 ТБ (1,81 ТБ), поэтому вполне естественно, что жесткие диски большой емкости (> 2 ТБ) должны быть отформатированы с использованием раздела GUID. Настольная (GPT) схема позволяет использовать всю емкость жесткого диска.

Почему тогда внешний накопитель WD My Book емкостью 3 ТБ в заводских условиях отформатирован по схеме MBR и, что еще более удивительно, почему он отображается в Windows как накопитель на 2,72 ТБ, когда MBR может адресовать только 1,81 ТБ?

Кто-нибудь еще с жестким диском Western Digital (или другой торговой марки) большой емкости видел это раньше?

Если это помогает, жесткий диск отформатирован с использованием NTFSразмера сектора 4096 bytes. Также вот несколько скриншотов:

Теперь адреса LBA в разделах MBR адресуются с использованием 32-разрядных значений, максимальное из которых составляет 2 ^ 32 или 4294967296. Каждый LBA на жестком диске соответствует значению сектора 512 байт ( даже на дисках расширенного формата 4K они по-прежнему выглядят как 512-байтовый сектор дисков в ОС ), поэтому самый большой раздел, который вы можете иметь в многораздельном диске MBR, составляет 4294967296 * 512 байт или 2 199 023 255 552 байт .

Производители жестких дисков определяют 1 ТБ как 1 триллион байт. Если мы используем это определение, то самый большой 32-разрядный раздел MBR будет иметь размер 2,199 ТБ (2 199 023 255 552 байт / 1 000 000 000 000). Если мы определим 1 ТБ как 1024 ^ 4 байта (TiB), то самый большой 32-разрядный раздел MBR будет 2 ТБ (2 199 023 255 552 байта / 1 099 511 627 776). В любом случае, с диском объемом 3 ТБ мы не получим один раздел размером 3 ТБ с использованием MBR .

Но, как вы видите, My Book, которой я владею, имеет один раздел объемом 3 ТБ (2,72 ТБ) и использует MBR. Причина, по которой меня это беспокоит, связана с этим инцидентом, когда человек утверждает, что столкнулся с проблемами целостности данных на диске после передачи более 2 ТБ данных на диск 3 ТБ в формате MBR.

Ваш накопитель использует расширенный формат 4Kn, где он использует собственный размер сектора 4K вместо эмуляции 512-байтовых секторов (512e). Это обеспечивает совместимость с устройствами, которые не поддерживают GPT, путем расширения предела MBR до 17,6 ТБ (16 ТиБ), что позволяет избежать необходимости использовать GPT.

• MBR разрешает максимум 2 ³² сектора. Это означает, что в обычных 512-байтовых секторах максимальный поддерживаемый размер диска составляет 2,2 ТБ (2 ТиБ). Однако для секторов 4K максимальный размер диска становится 17,6 ТБ (16 ТиБ).

• Согласно этой статье (через Google Translate, слегка отредактированный), несколько внешних жестких дисков емкостью более 2,2 ТБ используют собственные 4K-сектора с таблицей разделов MBR для совместимости с Windows XP:

  Некоторые внешние диски Seagate (FreeAgent GoFlex) и Western Digital (My Book Essential) объемом 3 ТБ также можно использовать в XP на полную мощность благодаря еще одной технической возможности. Они не [подключаются] к системе через интерфейс USB или FireWire [с обычными] 512-байтовыми секторами, а скорее с секторами 4 КБ. Это обходит ограничение MBR в 2 ТБ. Но даже у этой хитрости есть недостатки: программы, которые обращаются к диску низкого уровня, такие как инструменты форматирования, могут не работать на дисках. [T] эй [также] не подходит [в качестве загрузочных дисков].

• Производитель использует тот факт, что это внешний жесткий диск, при условии, что он будет использоваться только для хранения, а не для загрузки. Однако это создает еще один набор проблем совместимости, когда программы, использующие сектора размером 512 байт, могут работать неправильно:

  • Инструменты разметки, которые не поддерживают диски 4Kn, не будут правильно работать с этим диском.

  • Некоторые программы баз данных используют прямой дисковый ввод-вывод для производительности и целостности данных. Эти программы не будут работать правильно, если они не предназначены для обработки секторов 4K.

• Внутренний жесткий диск, лежащий в основе, вполне может быть 512e - в этом случае электроника корпуса предоставляет системе 4K сектора для совместимости.

Я связался со специалистом службы поддержки WD, и он сказал мне, что это аномалия, и что вместо этого я должен преобразовать диск в GPT, чтобы в будущем не произошло случайной потери данных.

Однако он не был уверен, действительно ли это приведет к потере данных, но порекомендовал мне преобразовать диск в GPT, и он также дал мне знать, что у меня был первый случай использования диска большой емкости в формате MBR (> 2 ТБ), который он встречается.

Если вы уже сталкивались с подобной ситуацией и знаете, почему это так или нет, добавьте свой ответ.

Не обращайте внимания на все, что я написал ниже. Это может или не может быть правильно.

Благодаря этой технологии WD увеличил размер блока жесткого диска с 512 байт до 4 килобайт, поэтому диски расширенного формата могут увеличиться до 16 ТБ без ограничения 32-битного размера LBA .

Стивен Фоскетт очень хорошо объяснил это в своем блоге .

Текущая схема адресации жесткого диска составляет около 2,1 ТБ. В этом уравнении есть два простых фактора:

1. В 4,294,967,29632-разрядном «пространстве имен» есть адресуемые блоки, и это все, с чем может справиться большинство компьютеров
2. Каждый блок имеет 512 bytesразмер, и с тех пор, как динозавры продали компьютеры

Если мы умножим 4,294,967,296раз 512, мы получим 2,147,483,648 KBемкость. В дурацкой индустрии хранения Base-10, это емкость составляет 2,15 ТБ.

У производителей жестких дисков есть два пути вперед, и они не являются взаимоисключающими:

1. Компания Western Digital впервые выпустила накопитель Advanced Format в конце 2009 года. Это устраняет (архаичный) размер блока, увеличивая его с 512 bytesдо 4 kilobytes. Теперь, когда каждый адрес в восемь раз больше, нам нужно в восемь раз больше адресов для данного размера диска. Диски Advanced Format могут увеличиваться до 16 ТБ без ограничения 32-битного размера LBA.

2. Seagate атаковал другую переменную, увеличив адресное пространство до полных 48 бит, указанных в стандарте LBA. Это дает удивительные 128 петабайт емкости даже с крошечными 512 byteблоками.

Я склонен идти с блогом, а не ответом техника поддержки WD. У меня есть пара накопителей Toshiba Stor.e Canvio 3 ТБ. Оба формата отформатированы на заводе с использованием «расширенного формата» с размерами кластеров и секторов 4k.

Диски используются на смарт-телевизоре Samsung, который не распознает раздел GPT (большинство мультимедийных устройств распознают только MBR).