Windows-Unterstützung für Festplatten mit einer Größe von mehr als 2 TB

Gilt für: Microsoft Windows XP Home EditionMicrosoft Windows XP ProfessionalMicrosoft Windows Server 2003 Datacenter Edition (32-bit x86) Mehr

Zusammenfassung


Damit ein Betriebssystem Speichergeräte mit einer Kapazität von mehr als 2 TB (2 Terabyte oder 2 Billionen Byte) vollständig unterstützt, müssen die Geräte mit dem GPT-Partitionierungsschema (GUID-Partitionstabelle) initialisiert werden. Dieses Schema unterstützt die Adressierung der gesamten Speicherkapazität. Wenn Sie den Computer von einem dieser großen Datenträger starten möchten, muss die Basisfirmwareschnittstelle des Systems UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) und nicht BIOS verwenden.

In diesem Artikel wird die Unterstützung durch Microsoft in allen Windows-Versionen seit Windows XP geschildert. Außerdem werden die Anforderungen für die Adressierung der vollständigen Speicherkapazität dieser Geräte beschrieben.

Beachten Sie, dass in diesem Artikel die Datenträgerkapazität mit Zweierpotenzen anstatt mit Zehnerpotenzen, der gängigeren Angabe in Beschriftungen für die Kapazität von Speichergeräten, angegeben wird. Daher ist mit „2 TB“ tatsächlich ein Produkt gemeint, das laut seiner Beschriftung über eine Kapazität von „2,2 TB“ verfügt.

Beachten Sie auch, dass das in diesem Artikel beschriebene betriebssystemspezifische Verhalten auch für die Servervarianten des jeweiligen Systems gilt. Daher schließt „Windows 7“ auch Windows Server 2008 R2 ein, „Windows Vista“ schließt Windows Server 2008 ein, und „Windows XP“ schließt Windows Server 2003 und Windows Server 2003 R2 ein.

Weitere Informationen


Die Verwaltung moderner Speichergeräte wird mit einem Schema adressiert, das als logische Blockadressierung (Logical Block Addressing, LBA) bezeichnet wird. Dies ist die Anordnung der logischen Sektoren, aus denen sich das Medium zusammensetzt. „LBA0“ entspricht dem ersten logischen Sektor des Geräts, und die letzte LBA-Angabe entspricht dem letzten logischen Sektor des Geräts (eine Beschriftung pro Sektor). Um die Kapazität des Speichergeräts zu ermitteln, multiplizieren Sie die Anzahl der logischen Sektoren im Gerät mit der Größe der einzelnen logischen Sektoren. Der aktuelle Größenstandard entspricht 512 Byte. Um zum Beispiel ein Gerät mit einer Kapazität von 2 TB zu erhalten, benötigen Sie 3.906.250.000 Sektoren à 512 Byte. Zur Darstellung dieser großen Zahl benötigt ein Computersystem jedoch 32 Bit (Einsen und Nullen) an Informationen. Daher ist für eine Speicherkapazität, deren Größe nicht mit 32 Bit dargestellt werden kann, ein zusätzliches Bit erforderlich. Dadurch ergeben sich 33 Bit.

Das Problem bei dieser Berechnung besteht darin, dass von den meisten modernen Windows-basierten Computern das MBR-Partitionierungsschema (Master Boot Record) verwendet wird. Dieses Schema legt ein Limit von 32 für die Anzahl der Bits fest, die verfügbar sind, um die Anzahl der logischen Sektoren darzustellen.

Die 2-TB-Grenze ist das Ergebnis dieser 32-Bit-Einschränkung. Da 4.294.967.295 die größte Zahl ist, die mit 32 Bit dargestellt werden kann, ergibt sich eine Kapazität von 2,199 TB mit 512-Byte-Sektoren (ca. 2,2 TB). Daher kann eine Kapazität von mehr als 2,2 TB mit dem MBR-Partitionierungsschema nicht adressiert werden.

Um mehr Bits für die Adressierung verfügbar zu machen, muss das Speichergerät mit GPT initialisiert werden. Bei diesem Partitionierungsschema können maximal 64 Bit an Informationen innerhalb von logischen Sektoren verwendet werden. Dadurch ergibt sich eine theoretische Begrenzung auf 9,4 ZB (9,4 Zettabyte oder 9,4 Milliarden Terabyte). Bei GPT besteht jedoch das Problem, dass die meisten zurzeit verfügbaren Systeme auf der alternden BIOS-Plattform basieren. BIOS unterstützt zum Starten des Computers nur mit MBR initialisierte Datenträger. Um einen Neustart über ein mit GPT initialisiertes Gerät auszuführen, muss das System UEFI-fähig sein. Die meisten aktuellen Systeme unterstützen UEFI standardmäßig. Microsoft geht davon aus, dass in Zukunft die meisten Systeme diese Unterstützung bieten werden. Erkundigen Sie sich bei Ihrem Systemhersteller, ob seine Systeme UEFI und Datenträger mit einer Speicherkapazität von mehr als 2 TB unterstützen.

Allgemeine Anforderungen für ein nicht startbares Datenvolume

Damit ein System die maximale Kapazität eines Geräts mit einer Speicherkapazität von mehr als 2 TB adressieren kann, müssen die folgenden Voraussetzungen erfüllt sein: 
  • Der Datenträger muss mit GPT initialisiert werden.
  • Eine der folgenden Windows-Versionen (sofern nicht anders angegeben 32-Bit oder 64-Bit, aber einschließlich aller SKU-Editionen) muss verwendet werden:
    • Windows Server 2008 R2 (nur 64-Bit-Version verfügbar)
    • Windows Server 2008
    • Windows 7
    • Windows Vista
  • Die aktuellen Speichertreiber des Speichercontrollerherstellers müssen installiert sein. Wenn Ihr System zum Beispiel einen Intel-Speichercontroller verwendet, der auf den Modus „RAID“ festgelegt ist, müssen Sie die aktuellen geltenden Treiber von der Intel-Supportwebsite verwenden.
  • Erkundigen Sie sich allgemein beim Systemhersteller, ob das System Größen von mehr als 2 TB unterstützt.

Allgemeine Anforderungen für ein startbares Systemvolume

Angenommen, Sie möchten die folgenden Bedingungen erfüllen:
  • Sie benötigen ein Speichergerät, auf dem Sie Windows installieren können.
  • Das Speichergerät soll startbar gemacht werden.
  • Das Betriebssystem soll eine maximale Speicherkapazität von mehr als 2 TB für dieses Gerät adressieren.
Um diese Bedingungen zu erfüllen, müssen die folgenden Voraussetzungen erfüllt sein:
  • Der Datenträger muss mit GPT initialisiert werden.
  • Die Systemfirmware muss UEFI verwenden.
  • Eine der folgenden Windows-Versionen (64-Bit, aber einschließlich aller SKU-Editionen) muss verwendet werden:
    • Windows Server 2008 R2
    • Windows Server 2008
    • Windows 7
    • Windows Vista
  • Die aktuellen Speichertreiber des Speichercontrollerherstellers müssen installiert sein. Wenn Ihr System zum Beispiel einen Intel-Speichercontroller verwendet, der auf den Modus „RAID“ festgelegt ist, müssen Sie die aktuellen geltenden Treiber von der Intel-Supportwebsite verwenden.
Hinweis Windows unterstützt das Starten von mit GPT initialisierten Volumes mithilfe von UEFI-Systemen unter 32-Bit-Versionen von Windows nicht. Außerdem unterstützen Legacy-BIOS-Systeme das Starten von mit GPT partitionierten Volumes nicht. Erkundigen Sie sich beim Systemhersteller, ob das System sowohl UEFI als auch das Starten von Geräten mit einer Speicherkapazität von mehr als 2 TB unterstützt. 

Unterstützungsmatrix

Den folgenden Tabellen können Sie entnehmen, in welchem Umfang Microsoft die verschiedenen in diesem Artikel erläuterten Konzepte unterstützt. Diese Informationen stellen eine allgemeine Aussage zur Unterstützung von Datenträgern mit einer Speicherkapazität von mehr als 2 TB dar.

Tabelle 1: Windows-Unterstützung für Partitionierungsschemas als Datenvolumes
 
System MBR „Hybrid-MBR“* GPT
Windows 7 Unterstützt Nicht unterstützt Unterstützt
Windows Vista Unterstützt Nicht unterstützt Unterstützt
Windows XP Unterstützt Nicht unterstützt Nicht unterstützt
*„Hybrid-MBR“ ist ein alternatives Partitionierungsformat, das von keiner Version von Windows unterstützt wird.

Tabelle 2: Windows-Unterstützung für Systemfirmware
 
System BIOS UEFI
Windows 7 Unterstützt Unterstützt
Windows Vista Unterstützt Unterstützt
Windows XP Unterstützt Nicht unterstützt

Tabelle 3: Windows-Unterstützung für Kombinationen aus Startfirmware und Partitionierungsschemas für das Startvolume
 
System BIOS + MBR UEFI + GPT BIOS + GPT UEFI + MBR
Windows 7 Unterstützt Unterstützt, erfordert eine 64-Bit-Version von Windows. Startvolume nicht unterstützt Startvolume nicht unterstützt
Windows Vista Unterstützt Unterstützt, erfordert eine 64-Bit-Version von Windows. Startvolume nicht unterstützt Startvolume nicht unterstützt
Windows XP Unterstützt Nicht unterstützt Startvolume nicht unterstützt Startvolume nicht unterstützt

Tabelle 4: Windows-Unterstützung für Datenträger mit hoher Kapazität als nicht zum Starten verwendete Datenvolumes
 
System Einzelner Datenträger mit >2 TB – MBR Einzelner Datenträger mit >2 TB – „Hybrid-MBR“ Einzelner Datenträger mit >2 TB – GPT
Windows 7 Unterstützt eine adressierbare Kapazität von maximal 2 TB.** Nicht unterstützt Unterstützt die gesamte Kapazität.
Windows Vista Unterstützt eine adressierbare Kapazität von maximal 2 TB.** Nicht unterstützt Unterstützt die gesamte Kapazität.
Windows XP Unterstützt eine adressierbare Kapazität von maximal 2 TB.** Nicht unterstützt Nicht unterstützt
**Eine Kapazität von mehr als 2 TB kann von Windows nicht adressiert werden, wenn der Datenträger mit dem MBR-Partitionierungsschema initialisiert wird. Beispielsweise kann Windows für einen einzelnen 3-TB-Datenträger, der mit MBR initialisiert wird, Partitionen für maximal die ersten 2 TB erstellen. Die verbleibende Kapazität kann jedoch nicht adressiert und daher nicht verwendet werden.

Initialisieren eines Datenträgers mit GPT

Mit den folgenden Schritte können Sie einen neuen Datenträger mit dem GPT-Partitionierungsschema initialisieren, damit Windows die maximal verfügbare Speicherkapazität adressieren kann. Sichern Sie alle wichtigen Daten, bevor Sie diese Schritte ausführen. 
  1. Klicken Sie auf Start, geben Sie diskmgmt.msc in das Feld Suche starten ein, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf diskmgmt.msc, und klicken Sie dann auf Als Administrator ausführen. Geben Sie bei Bedarf die Anmeldeinformationen für ein Benutzerkonto mit Administratorrechten ein.

    Hinweis Wenn Windows einen nicht initialisierten Datenträger erkennt, wird das folgende Fenster eröffnet, in dem Sie aufgefordert werden, den Datenträger zu initialisieren.

    Beim nicht initialisierten Datenträger von Windows erkannt wird, wird das folgende Fenster geöffnet aufgefordert, den Datenträger initialisieren.
  2. Klicken Sie im Dialogfeld Datenträger initialisieren auf GPT (GUID-Partitionstabelle) und dann auf „OK“.

    Hinweis Wenn Sie diese Option auswählen, wird die Festplatte von Windows XP und niedrigeren Windows-Versionen nicht erkannt.
  3. Vergewissern Sie sich im Fenster „Datenträgerverwaltung“, dass der Datenträger initialisiert wird. In diesem Fall sollte aus der Statuszeile für den Datenträger unten im Fenster hervorgehen, dass der Datenträger den Status Online hat.

    Online
  4. Nach der Initialisierung des Datenträgers müssen Sie eine Partition erstellen und diese dann mit einem Dateisystem formatieren. Dies ist notwendig, damit Daten in der Partition gespeichert werden können und der Partition ein Name und ein Laufwerkbuchstabe zugewiesen werden. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste rechts in der Statuszeile für den Datenträger auf den verfügbaren Speicher, und klicken Sie dann auf Neues einfaches Volume. Folgen Sie den Anweisungen im Partitionierungs-Assistenten, um den Vorgang abzuschließen.

Konvertieren eines MBR-Datenträgers in GPT

Wenn Sie den Datenträger bereits mit dem MBR-Partitionierungsschema initialisiert haben, führen Sie die folgenden Schritte aus, um den Datenträger mit dem GPT-Schema zu initialisieren. Sichern Sie alle wichtigen Daten, bevor Sie diese Schritte ausführen. 
  1. Klicken Sie auf Start, geben Sie diskmgmt.msc in das Feld Suche starten ein, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf diskmgmt.msc, und klicken Sie dann auf Als Administrator ausführen. Geben Sie bei Bedarf die Anmeldeinformationen für ein Benutzerkonto mit Administratorrechten ein.
  2. Überprüfen Sie im Fenster „Datenträgerverwaltung“ die unten angezeigten Datenträger-Statuszeilen. Im folgenden Beispiel hat der Benutzer einen 3-TB-Datenträger, der zuvor mit dem MBR-Partitionierungsschema initialisiert wurde. Das Gerät ist hier als „Disk 1“ beschriftet.

    Festplatte 1
  3. Beachten Sie, dass „Disk 1“ zwei getrennte nicht zugeordnete Abschnitte enthält. Diese Trennung weist darauf hin, dass die ersten 2 TB des Speicherplatzes verwendet werden können. Der verbleibende Speicherplatz ist jedoch aufgrund der 32-Bit-Einschränkung des MBR-Partitionierungsschemas nicht adressierbar. Damit das System die gesamte Kapazität des Speichergeräts vollständig adressieren kann, müssen Sie den Datenträger in das GPT-Partitionierungsschema konvertieren.
  4. Klicken Sie mit der rechten Maustaste links auf die Beschriftung des Datenträgers, den Sie konvertieren möchten, und klicken Sie dann auf Zu GPT-Datenträger konvertieren.

    Hinweis In der Anzeige sollte jetzt sichtbar sein, dass die gesamte Menge des verfügbaren Speicherplatzes nicht zugeordnet ist.

    GPT-Datenträger konvertieren
  5. Der Datenträger ist jetzt so initialisiert, dass er auf die gesamte Speicherkapazität zugreifen kann. Sie müssen eine Partition erstellen und diese dann mit einem Dateisystem formatieren. Dies ist notwendig, damit Daten in der Partition gespeichert werden können und der Partition ein Name und ein Laufwerkbuchstabe zugewiesen werden. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste rechts in der Statuszeile für den Datenträger auf den verfügbaren Speicher, und klicken Sie dann auf Neues einfaches Volume. Folgen Sie den Anweisungen im Partitionierungs-Assistenten, um den Vorgang abzuschließen.

Bekannte Probleme/Einschränkungen

Da die Umstellung auf eine Kapazität von mehr als 2 TB für einzelne Datenträger vor nicht allzu langer Zeit vorgenommen wurde, hat Microsoft die Unterstützung dieser großen Datenträger in Windows untersucht. Die Ergebnisse weisen auf verschiedene Probleme hin, die auf Windows 7 mit Service Pack 1 und Windows Server 2008 R2 mit Service Pack 1 und alle niedrigeren Versionen von Windows zutreffen.

Zurzeit ist uns das folgende falsche Verhalten bei der Behandlung von einzelnen Datenträgern mit einer Speicherkapazität von mehr als 2 TB in Windows bekannt:
  • Die über 2 TB hinausgehende numerische Kapazität führt zu einem Überlauf. Dies führt dazu, dass das System nur die über 2 TB hinausgehende Kapazität adressieren kann. Beispielsweise beträgt die verfügbare Kapazität auf einem 3-TB-Datenträger möglicherweise nur 1 TB.
  • Die über 2 TB hinausgehende numerische Kapazität wird abgeschnitten. Dies führt dazu, dass nicht mehr als 2 TB an adressierbarem Speicherplatz verfügbar ist. Beispielsweise beträgt die verfügbare Kapazität auf einem 3-TB-Datenträger möglicherweise nur 2 TB.
  • Das Speichergerät wird nicht richtig erkannt. In diesem Fall wird das Speichergerät weder im Fenster „Geräte-Manager“ noch im Fenster „Datenträgerverwaltung“ angezeigt.
Viele Speichercontrollerhersteller bieten aktualisierte Treiber an, die Unterstützung für eine Speicherkapazität von mehr als 2 TB bereitstellen. Erkundigen Sie sich bei Ihrem Speichercontrollerhersteller oder OEM nach der Verfügbarkeit von Downloads, die einzelne Datenträger mit einer Kapazität von mehr als 2 TB unterstützen.

SCSI-Erkennungsdaten

Wenn bei einem Datenträger Fehler im Zusammenhang mit nicht lesbaren oder nicht schreibbaren Sektoren auftreten, werden diese Fehler und die relevanten SCSI-Erkennungsdaten an das Betriebssystem gemeldet. SCSI-Erkennungsdaten können Informationen zu LBA für Sektoren enthalten, die als nicht lesbar oder nicht schreibbar erkannt wurden. 

Für einen LBA-Adressraum mit einer Größe von mehr als 2 TB benötigt der Datenträger SCSI-Erkennungsdaten im Deskriptorformat. Dieses Format wird von den Versionen Windows 7 oder Windows Server 2008 R2, die SCSI-Erkennungsdaten im festen Format abrufen, nicht unterstützt. Daher enthalten die abgerufenen SCSI-Erkennungsdaten keine oder falsche Informationen zu beschädigten Sektoren. Administratoren sollten sich dieser Einschränkung bewusst sein, wenn sie nach LBA-Informationen zu beschädigten Sektoren suchen, die im Windows-Ereignisprotokoll aufgezeichnet wurden.