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イメージングバックアップの原理解説

前編:はじめに 上級

パーティションとはハードディスクを区切って利用する方法だということはみなさんご存じだと思います。
しかし、実際にはどのようにしてハードディスクの中は区切られているのでしょうか?

ここでは以下の手順でパーティションのしくみについて説明していきましょう。

ハードディスクのしくみ

パーティションのしくみについて説明する前に、ハードディスクの構造について説明しておきましょう。ハードディスクの内部は円盤状の磁性体に磁器を使ってデータを記録しているということは、ご存じの方も多いと思います。しかし、その記録方法は以外に知られていないのが現実です。じつは、この記録方法をとっているのでハードディスクをいくつかのパーティションで区切れるようになっているのです。

ハードディスクの構造


← 図1:ハードディスクの構造

ハードディスクは、ディスク上をいくつかの区画に区切って、そこにデータを記録していきます。具体的には、プラッターと呼ばれる磁性体の円盤を、バームクーヘンの輪のように同心円状に分割したトラックとそれを等分に分割したセクタに分けられています。このセクタがハードディスクにデータを読み書きするための最小単位になります。

ハードディスク上に区画を整備する作業を物理フォーマット(ローレベルフォーマット)と言います。ハードディスクを利用するためには必ず物理フォーマットを行うことが必要です。ただし、ハードディスクは物理フォーマットを行うだけでは使うことができません。実際にデータを記録したり読み出したりするためには、論理フォーマットというフォーマットを行わなくてはなりません。

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ファイルシステムとフォーマット

物理フォーマットがハードディスクの区画整備をする作業だとすると、論理フォーマットは分割されたセクタに各々ブロック番号を割り当てることをいいます。物理フォーマット後のセクタは、単に区画が分割されているだけで、そこがには何も認識するものがありません。論理フォーマットとは、地図で言う番地をつけるようにセクタにブロック番号をつけていきます。これによりセクタごとに固有の番号が付くので、データの読み書きをセクタ番号で管理できるようになるのです。一般にハードディスクをフォーマットするというと、この論理フォーマットを指すことが多いです。

実は、一口に論理フォーマットといっても利用するOSごとにさまざまなフォーマットが用意されています。このフォーマットのことをファイルシステムといいます。まず、MS-DOSやWindows95/98で使っていたFAT16(File Allocation Table)。ディスクを2の16乗(=65536)個の小さな単位に分割して管理して管理するほか、1ドライブ2GBまでで大容量ハードディスクには対応していません。つぎに、Windows98SE/Meで使われたFAT32が登場しました。こちらはディスクを2の32乗(=約42億)のより小さな単位に分割して管理するので、ディスク容量を効率よく利用してデータを保存することができるようになりました。

そして、今もっともポピュラーなファイルシステムがWindows2000やXPで使われているNTFS(NT File System)です。MFT(Master File Table)というハードディスクに書き込んだ情報を管理する機能を持っていることから、トラブルが起きても元に戻せる可能性が高いという特徴を持っています。このほかにもPC/AT互換機ではLinux用のファイルシステムのExtendedファイルシステム(EXt1、EXt2など)も扱うことができます。

表1:ファイルシステムと対応OS
フォーマット 対応OS
FAT16 MS-DOS、Windows95、Windows98
FAT32 Windows98SE、WindowsMe、Windows2000、WindowsXP
NTFS WindowsNT、Windows2000、WindowsXP
Ext1/Ext2/Ext3 Linux
HFS Macintosh

論理フォーマットとは


← 図2:論理フォーマットとは

 

 

 

 

 

 

 

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[MFTとは]

NTFSでは、ファイルの位置を保存しておくためのデータ構造、起動パーティションデータ、ヴォリュームの情報を記録するビットマップ等を記録するためにMFTが使われています。


← 図3:MFTのしくみ

実際には、MFTはファイルレコードの配列として実装され、各ファイルレコードの大きさはクラスタサイズの大きさに関係なく1KBです。 MFTにはヴォリューム上の各ファイルごとにひとつの行があり、MFT自身の行も含まれてます。

 

 

 

 

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Contents

[前編]
はじめに(2006.12.22) [1] [2]
[後編]
PowerX Hard Disk Manager 7.0でのバックアップ(2007.01.19) [1] [2] [3]

Contents END