Die Datenträgerverwaltung von Windows 2000 und XP tritt an die Stelle von FDISK, welches bei den alten DOS/Win9x-Systemen noch für die Aufteilung von Festplatten zuständig war. In diesem Artikel stellen wir die Datenträgerverwaltung und ihre Möglichkeiten ausführlicher vor. Zum Einstieg gibt es etwas Theorie rund um Festplatten.

Etwas Theorie

Bevor wir uns dem eigentlichen Thema widmen, bedarf es für Nicht-PC-Experten zunächst einiger Erläuterungen zur Verwaltung von Festplatten.

Primäre und erweiterte Partitionen

Eine Festplatte auf DOS- und Windows-Systemen teilt sich normalerweise in primäre und erweiterte Partitionen auf. Pro Festplatte sollte es nur eine primäre Partition und eine erweiterte Partition geben. Windows 2000 und XP erlauben bis zu 4 Partitionen. Aus Kompatibilitätsgründen würde ich darauf aber verzichten. Während die primäre Partition ein Laufwerk aufnimmt (in der Regel das Bootlaufwerk), müssen in der erweiterten Partition erst logische Laufwerke erstellt werden, um den Platz darin zu nutzen.

Eine primäre und eine erweiterte Partition auf Datenträger 1

Auf dem Bild verfügt das System über 2 Datenträger.
Auf der ersten Festplatte befindet sich eine primäre Partition über die gesamte Größe der Festplatte.
Die zweite Festplatte wurde unterteilt. Die primäre Partition fasst hier 39 GB. Der Rest des freien Speicherplatzes umfasst die erweiterte Partition (grüne Umrandung). Darin befinden sich 2 logische Laufwerke (hellblau).
Die 2. Festplatte könnte auch auf eine primäre Partition verzichten und direkt eine erweiterte Partition über die gesamte Größe besitzen.

Eine erweiterte Partition mit 3 logischen Laufwerken

Gegenüber dem ersten Beispiel fehlt hier die primäre Partition.
Der Unterschied besteht darin, dass man zum Booten zwingend eine primäre Partition braucht. Wer bereits eine Bootfestplatte (wie in dem Beispiel der Datenträger 0) besitzt, kann daher auf eine primäre Partition verzichten und direkt eine erweiterte Partition anlegen.

Dynamische Datenträger

Eine Neuerung seit Windows 2000 sind dynamische Datenträger. Diese lassen sich nicht bei der Installation und auch nicht mit Windows XP Home erstellen.

Gegenüber normalen Festplatten verwalten dynamische Datenträger keine Partitionen, sondern so genannte Volumes als Pendant zu Partitionen.

Dynamischer Datenträger mit 3 Volumes

Im vorliegenden Beispiel wurde aus dem Basisdatenträger ein dynamischer Datenträger. Die Partitionen darin wurden in logische Volumes konvertiert.

Neben einfachen Volumes gibt es auch erweiterte Volumes, welche sich über mehrere Festplatten erstrecken können und damit viele Festplatten unter einem einzigen Buchstaben zusammenfassen, auch nachträglich.

Achtung: Dynamische Datenträger können nur von Windows 2000, Windows XP sowie Windows Server 2000 ff. gelesen werden. Zudem kann von einem dynamischen Datenträger Windows nur gestartet bzw. installiert werden, wenn dieser zuvor als Basisdatenträger vorhanden und dann in einen dynamischen Datenträger konvertiert wurde oder mit dem Diskpart-Befehl retain ein Partitionseintrag erstellt wurde. (allerdings auch nur, wenn es sich um ein normales Volume oder Raid 1 handelt).
Zudem lassen sich derzeit mit fast keinem Image-Programm Images von dynamischen Datenträgern anfertigen. Für Bootlaufwerke würde ich daher von der Benutzung abraten und nur Datenlaufwerke in diesem Format erstellen.
Zudem kann Windows XP Home mit dynamischen Datenträgern gar nicht umgehen.

Raid-Level 1-5

Mehrere dynamische Datenträger lassen sich zu einem Stripeset zusammenschließen.
Dies ist nichts anderes wie ein Raid-0-System. Die Daten werden dabei abwechselnd (in Streifen=Stripes zu 64 KByte in der Regel) auf 2 Laufwerken geschrieben. Dies erhöht im Idealfall die Schreib- und Leseperformance der Laufwerke.
Allerdings ist ein Raid 0 bzw. Stripeset mit einer erhöhten Ausfallgefahr verbunden. Ist eine der beiden Festplatten beschädigt, sind alle Daten defekt, da die Daten ja abwechselnd auf 2 Platten verteilt werden und dies alle 64 KB und nicht Datei für Datei.

Windows Server 2000 und 2003 bieten darüber hinaus noch 2 weitere Volume-Typen:

Gespiegelt:
Dieser Modus wird auch Raid 1 oder Mirroring bezeichnet. Hierbei werden die Daten 1:1 auf 2 gleichen Datenträgern vorgehalten. Ist eine er beiden Festplatten beschädigt, sind die Daten noch auf der anderen Festplatte vorhanden. Dies erhöht drastisch die Datensicherheit, ist aber auch mit doppelten Speicherpreisen verbunden.

Raid 5:
Raid 5 ist eine Kombination aus Raid 0 und Raid 1. Hierbei werden mindestens 3 Datenträger benötigt. Bei n Platten sind (n-1)/n der Gesamtkapazität nutzbar; das restliche 1/n wird für die Paritätsdaten (Redundanz) benötigt Die Paritätsinformationen werden jedoch nicht wie bei RAID 4 auf einer Platte konzentriert, sondern ebenfalls verteilt. Damit stehen alle 3 Laufwerke zur Datensicherung zur Verfügung, wenngleich nicht mit der vollen Kapazität.

Wikipedia bietet zum Thema Raid weiterführende Informationen.

Dateisysteme

Als Dateisystem spielen nur noch FAT32 und NTFS eine wichtige Rolle auf heutigen Windows-Systemen. Während FAT32 von allen gängigen Betriebssystemen gelesen und geschrieben werden kann, bieten nur Windows NT ff. Lese- und Schreibzugriff auf NTFS-Datenträger. Für Linux gibt es zwar auch NTFS-Support. Dieser ist schreibend aber immer noch experimentell. Über einen Umweg lassen sich die Originaltreiber von Microsoft auch unter Linux nutzen, um so auch auf NTFS zu schreiben.

Der Unterschied zwischen NTFS und FAT32 liegt in der Verwaltung der Festplatte. FAT32 bietet für moderne Systeme sehr viele Beschränkungen in Partitions- und Clustergrößen und lässt dabei die Features von NTFS wie Komprimierung, Verschlüsselung sowie Sicherheitseinstellungen auf Dateisystemebene vermissen.

Unter dem KB-Eintrag 184006 listet Microsoft alle Beschränkungen von FAT32 gegenüber NTFS auf.
Weitere Ausführungen zu FAT32 bei Wikipedia.
Weitere Ausführungen zu NTFS bei Wikipedia.

Für die meisten Anwender sollte daher NTFS die erste Wahl sein. Wir beschränken uns in diesem Artikel daher auf NTFS als Dateisystem.

Laufwerksbuchstaben

Noch zum Abschluss eine Anmerkung zu Laufwerksbuchstaben. Sofern man NTFS als Dateisystem einsetzt, lassen sich die Laufwerksbuchstaben selbstständig über die Datenträgerverwaltung vergeben. Dies ist bei FAT-Datenträgern nicht der Fall. Hier bekommen primäre Datenträger die ersten Laufwerksbuchstaben, mit C beginnend.

Die Datenträgerverwaltung

Die Datenträgerverwaltung von Windows 2000 ff. ist nicht sofort auffindbar. Sie versteckt sich in der Systemsteuerung unter Verwaltung in der Computerverwaltung.

Sie kann auch manuell über Start -> diskmgmt.msc gestartet werden.

Die Datenträgerverwaltung Klick aufs Bild zum Vergrößern

In der 2-geteilten Ansicht werden oben die logischen Laufwerke und unten die physischen Datenträger angezeigt.
In der Datenträgerverwaltung werden alle Änderungen an den Partitionen und Laufwerksbuchstaben vorgenommen, auch für Wechseldatenträger und Flash-Speicher.
Sie können hier neue Partitionen bzw. Volumes anlegen und löschen, Datenträger formatieren, Laufwerksbuchstaben ändern und Raid-Funktionen verwalten.
Nicht möglich sind dagegen Vergrößern und Verkleinern bestehender Partitionen. Hierfür sind nach wie vor Fremdlösungen wie Acronis Disk Director Suite notwendig, die darüber hinaus wesentlich mehr Basis- und Komfortfunktionen bieten.

Aufgaben in der Datenträgerverwaltung

In der Folge haben wir uns einige Anwendungsbeispiele herausgesucht, um die Arbeitsweise der Datenträgerverwaltung vorzustellen.

Neue Festplatte im System

Wenn Sie eine neue und leere Festplatte in das System einbauen und die Datenträgerverwaltung öffnen, begrüßt Sie ein Assistent.

Neue Datenträger

Schritt für Schritt leitet er Sie durch die einzelnen Etappen bis zum fertig benutzbaren Datenträger. Sie können den Assistenten auch abbrechen und die Schritte von Hand durchführen.

Datenträger 1 nicht initialisiert

Eine neue und leere Festplatte ist nicht initialisiert und kann ohne diese Maßnahme nicht vom System weiter bearbeitet werden. Um den Vorgang durchzuführen, müssen Sie dies über das Kontextmenü anstoßen.

Initialisierung über das Kontextmenü

Datenträger 1 fertig initialisiert

Im Ergebnis ist der Datenträger nun initialisiert und kann jetzt fertig eingerichtet werden.

Partitionen erstellen

Sofern die Festplatte initialisiert ist, können auf dieser Partitionen erstellt werden. Dies wird über das Kontextmenü des jeweiligen freien Speichers der Festplatte gestartet.

Neue Partition über das Kontextmenü

Hier begrüßt Sie wieder ein Assistent, der Sie durch die weiteren Schritte leitet.

Assistent zum Einrichten neuer Partitionen

Wie bereits zu Anfang des Artikels beschrieben, unterscheiden sich primäre und erweiterte Partitionen erheblich. Wenn Sie eine erweiterte Partition erstellen, müssen Sie darin nochmals logische Laufwerke erstellen. Bei einer primären Partition fällt dieser Schritt weg.

Primäre oder Erweiterte Partition ?

Jetzt geben Sie die Größe der Partition an.

Größe festlegen

Im folgenden Dialog legen Sie den Laufwerksbuchstaben fest.

Laufwerksbuchstabe

Im Folgedialog können Sie den Namen der Partition vergeben, das Dateisystem festlegen, die Zuordnungseinheit verändern (kleinste Einheit auf den Datenträger) sowie für NTFS die Komprimierung aktivieren. Hierbei werden Dateien direkt vom Dateisystem komprimiert. Das Ganze geschieht in Echtzeit und auf Systemebene. Sie benötigen daher keinen Packer etc. und können wie gewohnt auf die Daten zugreifen. Wenn Sie diese Funktion aktivieren, werden automatisch alle Dateien und Ordner auf dem Laufwerk komprimiert. Im Explorer können Sie unter Ansicht -> Optionen festlegen, dass komprimierte Ordner in einer anderen Farbe (Standard ist blau) dargestellt werden.

Dateisystem, Formatierung, Komprimierung

Im letzten Schritt formatiert das System die Partition und stellt diese dann dem System zur Nutzung bereit.

Partition wird formatiert

Laufwerksbuchstaben ändern

Sie können - NTFS als Dateisystem vorausgesetzt - jedem Datenträger einen Buchstaben Ihrer Wahl zuordnen.
Hierzu wählen Sie die betreffende Partition oder das Laufwerk aus. Im Kontextmenü finden Sie dann "Laufwerksbuchstaben und -pfade ändern".

Laufwerksbuchstabe ändern

In dem folgenden Fenster sehen Sie den aktuellen Laufwerksbuchstaben. Über den Button "Ändern" können Sie einen anderen freien Buchstaben vergeben. Sofern Sie Laufwerksbuchstaben (z.B. CDROM und Brenner) tauschen möchten, muss erst einem der Laufwerke ein anderer Buchstabe gegeben werden, damit der Wunschbuchstabe "frei" wird. Sie können also nur Buchstaben verwenden, die auch derzeit ungenutzt sind.

Achtung: Die Änderung von Laufwerksbuchstaben kann dann Probleme bereiten, wenn Programme bestimmte Laufwerksbuchstaben als Programm- oder Speicherpfad ansprechen. In diesem Fall müssten Sie die Applikation im schlimmsten Fall neu installieren, sofern sich der Pfad nicht über die Registrierdatenbank (regedit) ändern lässt.

NTFS-Ordner statt Laufwerksbuchstaben

Alternativ zu Laufwerksbuchstaben können Sie das Laufwerk auch als einen NTFS-Ordner auf einer anderen Festplatte bereitstellen. In diesem Beispiel erstellen wir auf der Festplatte C einen neuen Ordner "NeuesLaufwerk".

Ordner statt Buchstaben

Alle Daten, die nun in dem Ordner "NeuesLaufwerk" gespeichert oder von dort gelesen werden, liegen physisch auf der neuen Festplatte. Der Ordner ist damit nur eine Alternative zu Laufwerksbuchstaben.

Ordner statt Buchstaben

Partitionen löschen oder formatieren

Über das Kontextmenü einer Partition können Sie diese löschen oder formatieren.

Partitionen löschen

Beim Formatieren können Sie auch das zu verwendende Dateisystem neu festlegen.

Formatierung

Ein Hinweis zur Schnellformatierung: Egal, ob Sie die Schnellformatierung oder "normale" Formatierung wählen: In beiden Fällen werden die auf der Festplatte befindlichen Daten nicht wirklich gelöscht. Der erhebliche Zeitunterschied ist dadurch zu begründen, dass bei einer normalen Formatierung eine Sektorenprüfung durchgeführt wird. Wenn Sie sich sicher sind, dass die Platte keine Fehler hat, können Sie auch Schnellformatierung wählen. Zum restlosen Löschen der Inhalte müssen Sie dagegen zu Freeware (FileShredder, Active KillDisk) oder wieder zur zuvor erwähnten Acronis Disk Director Suite greifen, welche Partitionen und ganze Festplatten bequem "richtig" löschen kann.

Dynamische Datenträger

Zu Anfang haben wir dynamische Datenträger und Volumes vorgestellt.

Um die erweiterten Funktionen dieser Festplattenart zu nutzen, muss ein Basis-Datenträger zunächst konvertiert werden. Dies ist auch dann möglich, wenn sich bereits Daten auf dem Datenträger befinden. Der Weg zum dynamischen Datenträger ist demnach ohne Datenverlust möglich. Umgekehrt ist dem aber nicht so. Wer einen dynamischen Datenträger wieder zu einem Basis-Datenträger umwandelt, muss erst alle darauf befindlichen Volumes löschen.

Konvertierung in dynamischen Datenträger

Eine bestehende Festplatte mit Daten wird in einen dynamischen Datenträger konvertiert. Dies lässt sich über das Kontextmenü des Datenträgers bewerkstelligen.

Konvertierung in dynamischen Datenträger

Unter Details wird der Datenträger im Detail angezeigt.

Konvertierung in dynamischen Datenträger

Die nun folgende Warnmeldung besagt, dass man auf diesen Datenträger dann nur noch von Windows 2000 und Windows XP Professional sowie Windows Server 2000 und 2003 aus zugreifen kann (Netzwerkzugriffe gehen selbstverständlich auch von anderen Systemen aus).

Konvertierung in dynamischen Datenträger

Nach der Konvertierung wurde der Basis-Datenträger in einen dynamischen Datenträger konvertiert. Aus den darin befindlichen Partitionen wurden Volumes (an der braunen Farbe erkennbar).

Dynamischer Datenträger mit 3 Volumes

Erweiterte Volumes (=Übergreifend)

Bis zu diesem Punkt bringen die dynamischen Datenträger noch keine Vorteile. Nehmen wir aber einfach mal an, Sie stellen beim Betrieb fest, dass das Laufwerk G zu klein geworden ist. Sie könnten nun eine neue Festplatte einbauen und dann ein neues Laufwerk erstellen oder mit Fremdprodukten die Größen der Partitionen nachträglich anpassen. Benutzen Sie dagegen dynamische Datenträger, können Sie das Laufwerk G einfach um eine komplette Festplatte erweitern. Windows verbindet dann die neue Festplatte mit dem Laufwerk G, ohne dass der Anwender hiervon etwas mitbekommt. Bis zu 32 Volumes können auf diesem Weg zu einem Laufwerk verschmolzen werden.

Zunächst brauchen wir auf dem Datenträger 2 einen dynamischen Datenträger. Der Weg hierzu wurde oben bereits beschrieben.

3 Volumes im dynamischen Datenträger, 2. dyn. Datenträger ist leer Klick aufs Bild zum Vergrößern

So wie in dem Bild sollte es bis dahin aussehen.
Nun sucht man sich das Volume aus, welches man erweitern möchte. In unserem Beispiel wäre das Volume G. Im Kontextmenü finden Sie dann "Volume erweitern".

Volume erweitern Klick aufs Bild zum Vergrößern

Der folgende Assistent zeigt Ihnen dann alle dynamischen Datenträger an, welche für ein erweitertes Volume genutzt werden können.

Den leeren Datenträger auswählen

In unserem Beispiel ist dies der dynamische Datenträger 2. Wenn Sie mehrere leere Datenträger dieser Art haben, werden diese alle bei "Verfügbar" angezeigt.
Fügen Sie nun den Datenträger 2 hinzu. Sofern Sie nicht den ganzen Platz für die Erweiterung nutzen wollen, können Sie dies auch in diesem Fenster beschränken.

Größe festlegen

Als Ergebnis wird nun das Volume erweitert und hier in Lila kenntlich gemacht.

Das erweiterte Volume verteilt sich nun auf 2 Datenträger als ein Laufwerk Klick aufs Bild zum Vergrößern

Den verbleibenden Platz auf dem Datenträger 2 könnten wir nun mit einem weiteren "einfachen" Volume befüllen.

Der Rückweg von einem übergreifenden Volume zu einem einfachen Volume ist nur durch Löschen des Volumes möglich. Sie können ein bestehendes erweitertes Volume nur im gesamten löschen und nicht durch Wegnahme der Erweiterung wieder verkleinern.

Stripeset

Eine weitere Möglichkeit der dynamischen Datenträger sind so genannte Stripesets, welche eigentlich einen Raid 0 darstellen (Beschreibung siehe Anfang des Artikels).
Sie können allerdings bestehende Volumes nicht so einfach in ein Stripeset umwandeln. Dies ist nur bei der Erstellung eines Volumes möglich.
Als Vorarbeit haben wir 2 Datenträger als dynamische Datenträger konvertiert.

2 leere dynamische Datenträger für ein Stripeset Klick aufs Bild zum Vergrößern

Nun erstellen wir auf dem Datenträger 1 ein neues Volume. Zur Auswahl stehen diesmal neben dem normalen Volume noch "Übergreifend" und "Stripeset", da nun 2 dynamische Datenträger vorhanden sind.

Stripeset anlegen

Wählen Sie nun beide dynamischen Datenträger aus.

Beide dynamische Datenträger auswählen

Nach Vergabe von Buchstaben und Formatierung stehen nun beide Platten, als Stripeset oder auch Raid 0 bezeichnet, zur Verfügung. Sie haben die volle Kapazität beider Platten nutzbar, sind aber auch an die Risiken dieser Technik gebunden (siehe Einleitung).

Das fertige Stripeset Klick aufs Bild zum Vergrößern

Raid 1 und Raid 5 - Nur für Server ohne Hack

Genauso wie ein Stripeset lassen sich auf Windows Server 2000 ff. auch gespiegelte Volumes oder Raid 5-Volumes erstellen.

Für Windows XP ist diese Technik nicht vorgesehen, wenngleich implementiert. Hierzu ist ein Hex-Hack der Dateien dmboot.sys, dmconfig.dll sowie dmadmin.exe notwendig. Auf Grund nicht absehbarer Patches von Microsoft und der damit verbundenen Änderung der Fundstellen in den Dateien, veröffentlichen wir hier keine genauen Angaben, wo sich die Fundstellen in den Dateien finden, um die Raid 1 und Raid 5-Funktionalität freizuschalten.

Die Zeitschrift CT bietet aber unter http://www.heise.de/ct/ftp/05/03/090/ eine Batchdatei, welche für Windows 2000 mit Servicepack 4 sowie Windows XP mit Servicepack 2 die notwendigen Änderungen selbstständig vornimmt (im abgesicherten Modus ablaufen lassen).

Durch weitere Patches von Microsoft ist aber nicht ausgeschlossen, dass dieser Hack irgendwann nicht mehr funktioniert. Mit den Suchbegriffen dmboot.sys Raid Windows XP sollten Sie aber jederzeit im Netz die aktuellen Fundstellen in den 3 Dateien finden, welche mit einem Hexeditor zu ändern sind.

Übernahme von Datenträgern in ein neues System

Eine Besonderheit besteht noch bei der Übernahme von fremden Datenträgern in ein neues System. Während „Basisdatenträger“ keine Probleme bereiten, sind dynamischen Datenträger nicht so einfach Einsatzbereit.

Fremde Volumes werden in der Datenträgerverwaltung als fremd gekennzeichnet. Über das Kontextmenü können die Volumes allerdings importiert werden. Wichtig ist, dass bei einem Raid oder übergreifenden Volume alle beteiligten Platten gleichzeitig importiert werden.

Sollte der Import als „Fehlgeschlagen“ markiert werden, hilft im Regelfall der Eintrag „Volume erneut aktivieren“ im Kontextmenü. Ist der Datenträger dagegen nicht als online eingetragen, kann man den Status über „Datenträger reaktivieren“ diesen wieder online schalten.

Fazit

Die Datenträgerverwaltung von Windows ist ein mächtiges und übersichtliches Werkzeug. Dynamische Datenträger machen vor allem mit ihrer Möglichkeit zum Erweitern Sinn. Nachteile dadurch sind die fehlende Unterstützung von Fremd-Tools wie Partitionierern und Image-Programmen sowie die Ausgrenzung von Windows XP Home.

PCDMicha, 13.03.2005