PowerShell 在 Windows10 下创建分层存储

正常情况分层存储这个功能只能在 Windows Server 服务器上面创建使用，但是通过 PowerShell 命令也可以在 Windows10 上创建分层存储。

建议最低配置还是 2 块固态 + 3 块或以上的机械，虽然 1 块固态 + 1 块机械也可以做，但挂 1 块就全挂了，不建议这样操作，除非数据不重要。

有什么用

大概就类似于 “傲腾加速机械硬盘”、“intel Cache Acceleration Software”、“AMD StoreMI”、“希捷的固态混合硬盘 (SSHD)”、“PrimoCache 二级缓存加速机械硬盘” 之类的，用更快的固态硬盘当缓存来加速较慢的机械硬盘。

算是用比较折衷的价格来获取 “固态硬盘的高性能” 和 “机械硬盘的廉价容量” 的方案。

写入数据时会优先写入到固态层，常用的读取数据（热数据）也会优先存放在固态层。在热数据变化不频繁、短时间内单次写入不超过固态缓存层容量的情况下，还是有不错的使用体验的。

但是现在个人计算机上的 PCIe Gen 4.0x4 的高性能固态只需要大概 500 块 RMB/1TB 的价格，对于个人用户来说，把多余的旧硬盘卖了，买块新固态更实在点……

所以这个方案还是企业上才有应用场景，根据冷热数据比例来搭配存储，比如说每 10TB 机械用 1TB 固态来加速之类的。

这里是用 2 块 (做镜像) 256GB 的三星 860EVO 固态硬盘来加速一块 2TB 的机械硬盘 (希捷的叠瓦盘) 的效果。

查看硬盘

好了，开始实操，先看一下电脑上的硬盘

# 查看硬盘列表
Get-PhysicalDisk

# 或者这样更直观一点,先按 "MediaType","BusType" 排序，再只显示想要的属性。
Get-PhysicalDisk |`
Sort-Object -Property "MediaType","BusType" -Descending |`
Format-Table -Property DeviceId,FriendlyName,SerialNumber,BusType,MediaType,CanPool,Size

硬盘信息如下

PS C:\Windows\system32> Get-PhysicalDisk |`
Sort-Object -Property "MediaType","BusType" -Descending |`
Format-Table -Property DeviceId,FriendlyName,SerialNumber,BusType,MediaType,CanPool,Size

DeviceId FriendlyName                   SerialNumber                             BusType MediaType CanPool          Size
-------- ------------                   ------------                             ------- --------- -------          ----
3        GALAX KA1D0128A                F688075****                              SATA    SSD          True  120034123776
9        TOSHIBA THNSNJ128GCSU          Z42S104****                              SATA    SSD          True  128035676160
4        J.ZAO QL SERIES 512GB SSD      0000_0006_2207_****_****_2703_3000_0747. NVMe    SSD         False  512110190592
5        INTEL MEMPEK1W016GA            PHBT715400K1016D    _00000001.           NVMe    SSD          True   14403239936
7        TOSHIBA DT01ACA200             Z4OMX****                                SATA    HDD          True 2000398934016
6        TOSHIBA DT01ACA200             Z4FXE****                                SATA    HDD          True 2000398934016
8        TOSHIBA DT01ACA200             Z5JMY****                                SATA    HDD          True 2000398934016
2        WDC WD40PURX-78AKYY0           WD-WX52****ERR3                          SATA    HDD         False 4000787030016
0        ST4000VX000-2AG166             ZDHA****                                 SATA    HDD         False 4000787030016
1        ST4000VX007-2DT166             ZDHA****                                 SATA    HDD         False 4000787030016

选择硬盘

我打算用来建分层存储的，就是这里面的 2 块 120GB 固态硬盘 (SSD)，3 块 2TB 机械硬盘 (HDD)。

2 块固态做镜像，3 块机械做奇偶校验，这样都可以容忍各自损坏 1 块盘。

CanPool 为 True 就是没内容没分区可以加入存储池使用的，本来把所有 CanPool 为 True 的硬盘拿来建池就是正常操作，但是里面还有一块 13GB 的傲腾，也是 CanPool 为 True。

我又不想用这块傲腾，那要怎么选？拆下来吗？或者新建个分区吗？也不用这样，筛选一下就行，下面是常用的方法。

# 选择要添加到池的硬盘

# 按手动填写的 DeviceId 来添加
$DeviceId_array= @(
    "7",
    "6",
    "3",
    "9",
    "8"
)
$DeviceId_list = $DeviceId_array -join '|'
$PhysicalDisks1 = (Get-PhysicalDisk | Where-Object {$_.DeviceId -match $DeviceId_list})

# 筛选 CanPool 为 True ，并且 Size 容量 大于 100GB 的来添加
$PhysicalDisks2 = (Get-PhysicalDisk -CanPool $True | Where-Object {$_.Size -gt 100GB})

# 筛选 CanPool 为 True ，并且 BusType 接口类型 为 SATA 的来添加
$PhysicalDisks3 = (Get-PhysicalDisk -CanPool $True | Where-Object {$_.BusType -eq "SATA"})

好了，这三个 $PhysicalDisks 得到的结果都是那 2 块 120GB 固态硬盘 (SSD)，3 块 2TB 机械硬盘 (HDD)。

PS C:\Windows\system32> $PhysicalDisks3 | Sort-Object -Property "MediaType" -Descending

Number FriendlyName                   SerialNumber       MediaType CanPool OperationalStatus HealthStatus Usage            Size
------ ------------                   ------------       --------- ------- ----------------- ------------ -----            ----
3      GALAX KA1D0128A                F688075****        SSD       True    OK                Healthy      Auto-Select 111.79 GB
9      TOSHIBA THNSNJ128GCSU          Z42S104****        SSD       True    OK                Healthy      Auto-Select 119.24 GB
7      TOSHIBA DT01ACA200             Z4OMX****          HDD       True    OK                Healthy      Auto-Select   1.82 TB
6      TOSHIBA DT01ACA200             Z4FXE****          HDD       True    OK                Healthy      Auto-Select   1.82 TB
8      TOSHIBA DT01ACA200             Z5JMY****          HDD       True    OK                Healthy      Auto-Select   1.82 TB

清除磁盘

要是硬盘不是空，-CanPool 为 False 怎么办？

# 查看硬盘，记下要清理的硬盘的 Number 值，假设是 9
Get-Disk 

# 清理硬盘
Clear-Disk -Number 9 -RemoveData -RemoveOEM

# 重置硬盘，刷新 -CanPool 的状态
Get-PhysicalDisk -DeviceNumber 9 | Reset-PhysicalDisk

你也可以按上面一样把硬盘批量选出来，然后 Reset-PhysicalDisk

# 选择要添加到池的硬盘
$DeviceId_array= @(
    "7",
    "6",
    "3",
    "9",
    "8"
)
$DeviceId_list = $DeviceId_array -join '|'


# 清理硬盘
$DiskList = (Get-Disk | Where-Object {$_.Number -match $DeviceId_list})
$DiskList | Clear-Disk -RemoveData -RemoveOEM -PassThru

# 重置硬盘，刷新 -CanPool 的状态
$PhysicalDisks1 = (Get-PhysicalDisk | Where-Object {$_.DeviceId -match $DeviceId_list})
$PhysicalDisks1 | Reset-PhysicalDisk

创建池

1 2	#创建池 New-StoragePool –StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" –StorageSubsystemFriendlyName "Windows Storage*" -PhysicalDisks $PhysicalDisks3

"TieredStoragePool" 就是池的命名， –StorageSubsystemFriendlyName 这个的参数照抄就行，-PhysicalDisks 提供上面选的硬盘

PS C:\Windows\system32> New-StoragePool –StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" `
–StorageSubsystemFriendlyName "Windows Storage*" -PhysicalDisks $PhysicalDisks3

FriendlyName      OperationalStatus HealthStatus IsPrimordial IsReadOnly    Size AllocatedSize
------------      ----------------- ------------ ------------ ----------    ---- -------------
TieredStoragePool OK                Healthy      False        False      5.68 TB       1.25 GB

创建层（模板）

1
2
3

#层
New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" -FriendlyName "SSDTier" -MediaType SSD -ResiliencySettingName Mirror
New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" -FriendlyName "HDDTier" -MediaType HDD -ResiliencySettingName Parity

固态做镜像 (Mirror)，机械硬盘做奇偶 (Parity)，创建的这两个层只是做 “参数” 来用的。

简单 Simple：就是不做任何冗余

镜像 Mirror：至少 2 块盘，可以空间为 1 块盘

奇偶 Parity：至少要 3 块盘，可用空间为 N-1 块盘

你要是没有复数的盘做冗余，或者单纯不想做冗余，你可以选择 Simple

PS C:\Windows\system32> New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" -FriendlyName "SSDTier" `
-MediaType SSD -ResiliencySettingName Mirror

FriendlyName TierClass MediaType ResiliencySettingName FaultDomainRedundancy Size FootprintOnPool StorageEfficiency
------------ --------- --------- --------------------- --------------------- ---- --------------- -----------------
SSDTier     Unknown   SSD       Mirror                1                     0 B             0 B               


PS C:\Windows\system32> New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" -FriendlyName "HDDTier" `
-MediaType HDD -ResiliencySettingName Parity

FriendlyName TierClass MediaType ResiliencySettingName FaultDomainRedundancy Size FootprintOnPool StorageEfficiency
------------ --------- --------- --------------------- --------------------- ---- --------------- -----------------
HDDTier     Unknown   HDD       Parity                1                     0 B             0 B

创建虚拟磁盘

你可以提前看一下最大有多少的容量，然后把 -StorageTierSizes 的值一步到位，例如
1
2
3
4
5
PS C:\Windows\system32>
(Get-StorageTierSupportedSize -FriendlyName SSDTier -ResiliencySettingName Mirror).TierSizeMax/1GB
(Get-StorageTierSupportedSize -FriendlyName HDDTier -ResiliencySettingName Parity).TierSizeMax/1GB
109.75
3724.5
然后把 -StorageTierSizes 设为 100GB，3700GB，取个整数

# 创建虚拟硬盘
$SSD_Tier = Get-StorageTier -FriendlyName "SSDTier"
$HDD_Tier = Get-StorageTier -FriendlyName "HDDTier"
New-VirtualDisk -StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" `
                -FriendlyName "TieredDisk" `
                -StorageTiers $SSD_Tier, $HDD_Tier `
                -StorageTierSizes 10GB, 10GB

在 “TieredStoragePool” 池里，创建名为 “TieredDisk” 的硬盘，以上面创建的两个层为参数，容量分配为固态硬盘层 10GB，机械硬盘层 10GB

PS C:\Windows\system32> # 创建虚拟硬盘
$SSD_Tier = Get-StorageTier -FriendlyName "SSDTier"
$HDD_Tier = Get-StorageTier -FriendlyName "HDDTier"
New-VirtualDisk -StoragePoolFriendlyName "TieredStoragePool" -FriendlyName "TieredDisk" -StorageTiers $SSD_Tier, $HDD_Tier -StorageTierSizes 10GB, 10GB

FriendlyName ResiliencySettingName FaultDomainRedundancy OperationalStatus HealthStatus  Size FootprintOnPool StorageEfficiency
------------ --------------------- --------------------- ----------------- ------------  ---- --------------- -----------------
TieredDisk                                               OK                Healthy      20 GB           39 GB            51.28%

调整虚拟磁盘的大小

先看看现在有什么层

PS C:\Windows\system32> Get-StorageTier | Sort-Object -Property "FriendlyName" -Descending 

FriendlyName       TierClass   MediaType ResiliencySettingName FaultDomainRedundancy  Size FootprintOnPool StorageEfficiency
------------       ---------   --------- --------------------- ---------------------  ---- --------------- -----------------
TieredDisk-SSDTier Performance SSD       Mirror                1                     10 GB           20 GB            50.00%
TieredDisk-HDDTier Capacity    HDD       Parity                1                     10 GB           15 GB            66.67%
SSDTier            Unknown     SSD       Mirror                1                      0 B             0 B                   
HDDTier            Unknown     HDD       Parity                1                      0 B             0 B

再看看各个层还能用多大的空间，你也可以在创建虚拟磁盘之前就看，创建的时候容量一步到位

PS C:\Windows\system32> 
(Get-StorageTierSupportedSize -FriendlyName SSDTier -ResiliencySettingName Mirror).TierSizeMax/1GB
(Get-StorageTierSupportedSize -FriendlyName HDDTier -ResiliencySettingName Parity).TierSizeMax/1GB
97.75
3714.5

其实在创建的时候我就决定了，凑个整数。2 块 120GB 固态做镜像，分 100GB。3 块 2T 机械做奇偶，分 3700GB

1
2
3

# 调整大小，只能往大了调整
Resize-StorageTier -InputObject (Get-StorageTier -FriendlyName "TieredDisk-SSDTier") -Size 100GB
Resize-StorageTier -InputObject (Get-StorageTier -FriendlyName "TieredDisk-HDDTier") -Size 3700GB

PS C:\Windows\system32> Get-StorageTier | Sort-Object -Property "FriendlyName" -Descending 

FriendlyName       TierClass   MediaType ResiliencySettingName FaultDomainRedundancy    Size FootprintOnPool StorageEfficiency
------------       ---------   --------- --------------------- ---------------------    ---- --------------- -----------------
TieredDisk-SSDTier Performance SSD       Mirror                1                      100 GB          200 GB            50.00%
TieredDisk-HDDTier Capacity    HDD       Parity                1                     3.61 TB         5.42 TB            66.67%
SSDTier            Unknown     SSD       Mirror                1                        0 B             0 B                   
HDDTier            Unknown     HDD       Parity                1                        0 B             0 B

看看还剩下多少没用的空间

PS C:\Windows\system32>
(Get-StorageTierSupportedSize -FriendlyName SSDTier -ResiliencySettingName Mirror).TierSizeMax/1GB
(Get-StorageTierSupportedSize -FriendlyName HDDTier -ResiliencySettingName Parity).TierSizeMax/1GB
7.75
24.5

这点剩余空间也不在乎了，固态是普通的家用固态，手动留点空间做 OP 空间用好了。

（这点不同品牌不同主控的处理方法都不一样，不一定有用，而且整个盘添加进了存储池也不知道这做法还没有用，我真的就是凑个整数而已。

你也不用指望每一分空间都用完，要留一点，全用完创建的时候会失败报错的。）

创建分区

现在磁盘管理器那边已经能看一个 100GB + 3700GB 的 3800GB 的硬盘了。

你可以在这里手动创建分区使用，或者继续用命令创建也行。

创建虚拟磁盘后的磁盘管理

初始化虚拟磁盘，GPT 分区表

1	Get-VirtualDisk -FriendlyName "TieredDisk" \| Initialize-Disk -PartitionStyle GPT -PassThru

PS C:\Windows\system32> Get-VirtualDisk -FriendlyName "TieredDisk" | Initialize-Disk -PartitionStyle GPT -PassThru

Number Friendly Name               Serial Number                    HealthStatus         OperationalStatus      Total Size Partition Style           
------ -------------               -------------                    ------------         -----------------      ---------- ---------------
10     TieredDisk                  {d68baa51-2ce5-457e-8220-eabb... Healthy              Online                    3.71 TB RAW

虚拟硬盘进行分区，分配盘符为 G，使用全部容量

1	New-Partition -DiskNumber 10 -DriveLetter "G" -UseMaximumSize

PS C:\Windows\system32> New-Partition -DiskNumber 10 -DriveLetter "G" -UseMaximumSize

   DiskPath:\\?\storage#disk#{d68baa51-2ce5-457e-8220-eabba84151ab}#{53f56307-b6bf-11d0-94f2-00a0c91efb8b}

PartitionNumber  DriveLetter Offset                                                                         Size Type                       
---------------  ----------- ------                                                                         ---- ----                       
2                G           16777216                                                                    3.71 TB Basic

格式化 G 盘，NTFS 格式

1	Format-Volume -DriveLetter 'G' -FileSystem NTFS

PS C:\Windows\system32> Format-Volume -DriveLetter 'G' -FileSystem NTFS

DriveLetter FriendlyName FileSystemType DriveType HealthStatus OperationalStatus SizeRemaining    Size
----------- ------------ -------------- --------- ------------ ----------------- -------------    ----
G                        NTFS           Fixed     Healthy      OK                      3.71 TB 3.71 TB