ハードドライブ、SSD(SSDs)、およびその他のストレージデバイスには、物理データストレージをコンピューティングデバイスが理解できるものに編成するための何らかのシステムが必要です。
パーティション、ボリューム、および論理ドライブはすべて、ストレージデバイスの領域をマップするさまざまな方法の例です。それらは同様の仕事をしますが、それらの間には本質的な違いがあります。
トップから始める：物理ドライブ
コンピューターは、すべてのデータを何らかの形式の物理メディア（通常はハードディスクドライブ（HDD）またはソリッドステートドライブ(Solid State Drive)（SSD））に保存します。物理ストレージはあなたが触れることができるものであり、実際のデータは何らかの物理的な方法で表されます。光ディスクのピットとランドは1と0を表します。SSDでは、これらのデータビットはさまざまな充電レベルを保持するメモリセルによって表されます。
ボリュームとパーティションはどちらも、物理ディスク内および物理ディスク間で検出されるデータ構造です。物理ディスクには、ほとんどのホームユーザーが使用するボリュームが完全に含まれています。ただし、逆の場合も発生する可能性があります。これについては、以下の「論理ボリュームと物理ボリューム(Volumes)」で説明します。
理解しておくべき最も重要な事実は、物理ディスク全体が単一のボリュームである可能性があり、複数のボリュームが1つの物理ディスク上にある可能性があり、1つのボリュームが複数の物理ディスクにまたがることができるということです。
パーティションとは何ですか？
パーティションを説明する最も簡単な方法は、ハードディスクドライブなどのストレージデバイスの物理的な細分化です。パーティションは、ハードドライブの特定のポイントで開始および終了します。より高度なマルチディスク設定では、パーティションは仮想ドライブのセグメントである場合があります。
フィールドを土地の区画に分割することと考えてください。フェンスで囲まれた土地の各区画は、ドライブの仕切りのようなものです。
オペレーティングシステムは通常、パーティションを個別の物理ハードドライブであるかのように扱います。ユーザーとして、コンピューターに2台のハードドライブを配置することと、1台のドライブを2つのパーティションに分割することの間に実際的な違いはありません。
ボリュームとは何ですか？
「ボリューム」という用語は、「ディスク」や「パーティション」と同じ意味で使用されることがよくありますが、両者の間には根本的な違いがあります。さまざまなオペレーティングシステムやコンピュータの文献で、これらの用語の一部が大まかに互換的に使用されていることは役に立ちません。混乱は避けられませんが、ある程度明確にしようと思います。
ボリュームは、自己完結型のデータユニットです。ボリュームラベル（名前）、単一のファイルシステム（NTFSやFAT32など）があり、通常はディスク全体またはパーティション全体を占有します。
C：やD：などのドライブが表示されている場合、表示されているのはボリュームです。ボリュームは通常、ディスクサイズまたはパーティションサイズであるため、それらが1つの同じものではなく、2つの異なる概念であることを忘れがちです。
この証拠として、ボリュームをDVDやディスクイメージなどのファイルとして保存できることを考慮してください。次に、これらのイメージファイルをオペレーティングシステムのボリュームとして「マウント」できます。これらのイメージファイルは、物理ドライブまたはフォーマットされたパーティションのように機能し、表示されます。
ボリュームとパーティションの違いのもう1つの典型的な例は、フロッピーディスクをパーティション分割できないことですが、それでもストレージボリュームです。同じことがパーティションのないドライブにも当てはまります。つまり、ディスク全体を使用する単一のパーティションがあるということです。パーティションはありませんが、それでもボリュームです。
うまくいけば(Hopefully)、それはドライブやパーティションのような概念からのボリュームの違いを示しています。
論理ボリュームと物理ボリューム
ボリュームが必ずしもHDDまたはパーティションと同じであるとは限らないことがわかったので、「論理」ボリュームについて簡単に説明することをお勧めします。1つの物理ディスクに複数のボリュームを含めることができますが、ボリュームのサイズが1つのディスクで対応できるサイズを超える場合もあります。
ここで論理ボリュームが機能します。論理ボリュームは、ユーザーにとっては大きな連続ストレージスペースのように見えます。それでも、物理的には、単一のディスク上の異なる場所、または複数のディスクにまたがる場所にあります。
論理ドライブ
論理ボリュームと論理ドライブを混同しないでください。物理ドライブを複数のパーティションに分割してから、各パーティションをボリュームとしてフォーマットし、それぞれにドライブ文字を付けると、それらのドライブは「論理」ドライブになります。厳密に言えば、すべてのボリュームは、必ずしも単一または全体の物理ドライブにリンクされているとは限らないため、論理的です。それでも、「論理ボリューム」という用語は、複数のドライブにまたがるボリュームを指すのが一般的です。
これはすべて、オペレーティングシステムの観点からは、ストレージアドレスの単一のコレクションを持つ単一のドライブが1つしかないことを意味します。論理ドライブのバックグラウンドメカニズムは、どの物理ドライブであるかに関係なく、データが論理ドライブのストレージアドレスにマップされた正しい物理位置に書き込まれることを確認するだけです。
ベーシックディスクとダイナミックディスク
Windowsでは(Windows)、ハードドライブの構成にはベーシックディスク(Disks)とダイナミックディスク(Dynamic Disks)の2種類があります。
ほとんどの場合、Windowsコンピュータのドライブはベーシックディスク(Basic Disk)として構成されています。ベーシックディスク(Basic Disk)には2種類あります。マスターブートレコード(Master Boot Record)（MBR ）を使用するものは、4つのプライマリパーティションまたは3つのプライマリパーティションと1つの拡張パーティションを持つことができ、これらは多くの論理パーティションに分割できます。GUIDパーティションテーブル(GUID Partition Table)（GPT ）を使用する(GPT)新しい(New)コンピューターは、 MBRパーティションよりはるかに多い128のパーティションを持つことができます。
違いの詳細については、MBRとGPT：SSDドライブに適した形式を確認してください。(MBR vs. GPT: Which Format Is Better for an SSD Drive?)。
MBR(Whether MBR)でもGPTでも、すべてのベーシックディスクはパーティションテーブルを使用してディスク上のパーティションを管理します。一方、ダイナミックディスクは論理ディスクマネージャー(Logical Disk Manager)（LDM）データベースを使用します。このデータベースは、サイズ、開始位置と終了位置、ファイルシステムなど、ダイナミックディスクに存在するボリュームに関する情報を保持します。ダイナミックディスクは(Dynamic)GPTおよびMBRパーティションもサポートしますが、それを超えています。
ダイナミック(Dynamic)ディスクでは、ベーシックディスクにはないいくつかのトリックが可能です。最も重要なのは、スパンおよびストライプのボリュームを作成する機能です。つまり、ボリュームは複数の物理ディスクに存在します。
スパン(spanned )ボリュームは、オペレーティングシステムに対して単一のボリュームとして表示されますが、物理データは複数のディスクに存在します。ボリュームは、複数のディスクからの未割り当て領域の複数のセグメントから構築され、拡張することができます。
ストライプ(striped )ボリュームも複数の物理ドライブを1つの論理ボリュームに結合しますが、データはすべてのディスクにインターリーブされるため、ドライブの読み取り速度と書き込み速度を組み合わせることができます。ストライピングはRAID0(RAID 0)とも呼ばれ、機械式ハードドライブに最速の速度を提供します。この速度を上げる手法は、SSDにはあまり関係(less relevant for SSDs)がありません。
未割り当てスペース
パーティションマネージャまたは他の同様のディスクユーティリティを使用してディスク上のボリュームを作成または削除すると、特定の物理ドライブのセクションに「未割り当て領域」とマークされている場合があります。
これは、ドライブ上の物理的なスペースが現在どの構造の一部でもないことを意味します。未割り当て領域は、ディスクの最後、中央、またはその他の場所にある可能性があります。ディスクの合計スペースの途中にあるディスクパーティションを削除すると、そのストレージスペース領域は未割り当てスペースになります。
未割り当てまたは空き領域が表示された場合は、その領域に1つ以上のパーティションまたはボリュームを作成できます。場合によっては、隣接するパーティションを拡張して、その未割り当てのスペースを含めることができます。
パーティション、ボリューム(Volumes)、および論理(Logical)ドライブのサイズ変更
使用しているパーティションのタイプとディスク上の場所に応じて、パーティションのサイズを変更できます。たとえば、ドライブに2つのパーティションがあるが、一方のスペースが不足していて、もう一方のパーティションに十分なスペースがあるとします。一方のパーティションを縮小して未割り当て領域を作成してから、もう一方のパーティションを拡張する場合があります。
Windows、Ubuntu Linux 、 macOSでディスク(Disk)構造を確認する方法
Windows、Linux、およびmacOSは3つの主要なデスクトップオペレーティングシステムであり、すべてに独自のディスクまたはパーティション管理ユーティリティがあります。Linuxのディストリビューションが異なれ(Different)ば、見た目も異なるマネージャーが存在する可能性がありますが、それらはすべて同じ幅広い機能を備えています。
Windowsディスク管理
Microsoft Windowsディスク管理(Microsoft Windows Disk Management)ユーティリティは非常に洗練されており、パーティションやボリュームなどに関連するほとんどすべての操作を実行できます。さまざまな方法で開くことができますが、最も簡単なのは、[スタート]ボタンを右クリックして、[(Start Button)ディスクの管理(Disk management)]を選択することです。
アプリを開くと、コンピューター上のすべてのディスクとボリュームが表示されます。ディスク管理(Disk Management)アプリを使用すると、コンピューター上にあるボリュームと、それらが存在する物理ディスクを簡単に確認できます。ここでドライブ文字を割り当てて、ディスクまたはボリュームが正しくマウントされていないかどうかを診断することもできます。ディスクグラフィックスは、各ボリュームが使用するパーティションのタイプも明確に示しています。
UbuntuLinuxディスクユーティリティ
Ubuntu Linuxでは、含まれているディスク管理ユーティリティは単にディスク(Disks)と呼ばれます。Windowsユーティリティと同様に、物理ドライブとそこにあるボリュームの明確な視覚的内訳を提供します。
ここでボリュームとパーティションを管理することもできますが、Linuxには(Linux)Windowsよりも複雑なデフォルトパーティションのセットがあることに注意してください。たとえば、スワップパーティションはLinuxが(Linux)RAMスワップスペースとして使用するものですが、 Windowsは単に既存のパーティション上の ファイルを使用します。(file)
安全であることがわかっていない限り、パーティションの削除を回避するべきではないことは常に真実ですが、Linuxでは(Linux)二重に真実です。
macOSディスクユーティリティ
macOSディスクユーティリティ(Disk Utility)は、他のオペレーティングシステムほど情報で忙しくありません。それでも、ディスクの構造を設定または変更するときに必要な最も重要な機能を提供します。
ディスクユーティリティ(Disk Utility)を起動する最も簡単な方法は、 SpotlightSearchを使用することです。したがって、Command + Spaceディスクユーティリティ(Disk Utility)」と入力します。次に、 Enterキー(Enter)を押してプログラムを起動します。
これにより、 Mac(Mac)に接続されているすべてのドライブと、それらのドライブの構造が表示されます。macOS(Just)は、特別なサードパーティソフトウェアがないと、 NTFSなどの特定のファイル形式を理解できないことを覚えておいてください。
注意して！
ドライブパーティション、ボリューム、および論理ドライブに関するこのすべての情報を学習した後、知っておくべきことがもう1つあります。パーティションやドライブ構造をいじると、データが簡単に破壊される可能性があります。パーティションを操作する最も安全な時期は、ドライブがとにかく空で、初期設定を実行するときです。
使用中のドライブでパーティションを作成したり、変更、削除、サイズ変更したりすることは可能ですが、失いたくない情報をバックアップせずに行うべきではありません。
What Is the Difference Between a Partition, a Volume, and a Logical Drive?
Hard drives, SSDs, and other storage devices require some sort of system to organize their physical data storage into something a computing device can understand.
Partitions, volumes, and logical drives are all examples of different ways you can map out your storage device real estate. Although they do a similar job, there are essential differences between them.
Start at the Top: Physical Drives
Computers store all data on some form of physical media—usually a hard disk drive (HDD) or Solid State Drive (SSD). Physical storage is something you can touch, and the actual data is represented in some physical way. Pits and lands on an optical disc represent ones and zeroes. In an SSD, those data bits are expressed by memory cells that hold varying charge levels.
Both volumes and partitions are data structures found within and across physical disks. Your physical disk will fully contain the volumes you use for most home users. However, the opposite can also happen, which we’ve explained below under “Logical vs. Physical Volumes.”
The most important facts to understand are that the entirety of a physical disk can be a single volume, that multiple volumes can be on one physical disk, and that one volume can span across multiple physical disks.
What Is a Partition?
The simplest way to describe a partition is as a physical subdivision of a storage device like a hard disk drive. A partition starts and ends at a specific point on the hard drive or in more advanced multi-disk setups it may be a segment of a virtual drive.
Think of it as dividing a field into plots of land. Each fenced-off plot of land is like a partition on a drive.
Operating systems generally treat partitions as if they were separate physical hard drives. As a user, you won’t see any practical difference between having two hard drives in your computer and having one drive split into two partitions.
What Is a Volume?
The term “volume” is often used interchangeably with “disk” and even “partition,” but there’s a fundamental difference between them. It doesn’t help that different operating systems and computer literature use some of these terms loosely and interchangeably. Confusion is inevitable, but we’ll try to clarify things somewhat.
A volume is a self-contained data unit. It has a volume label (name), a single file system (e.g., NTFS or FAT32), and usually takes up an entire disk or partition.
When you see your drives, such as C: or D:, what you’re seeing is a volume. Because volumes are usually disk-sized or partition-sized, it’s easy to forget that they are not one and the same thing, but two distinct concepts.
For evidence of this, consider that you can store a volume as a file, such as a DVD or a disk image. You can then “mount” these image files as volumes in your operating system, and they’ll act and look just like a physical drive or a formatted partition.
Another typical example of the difference between volumes and partitions is that you cannot partition a floppy disk, but it is still a storage volume. The same goes for a drive with no partitions, which just means that it has a single partition that happens to use the entire disk. There are no partitions, but it’s still a volume.
Hopefully, that demonstrates a volume’s distinction from concepts like drive or partition.
Logical vs. Physical Volumes
Now that we’ve established that a volume isn’t necessarily the same as an HDD or partition, it’s a good idea to discuss “logical” volumes briefly. While you can have multiple volumes on one physical disk, there are also situations where the size of a volume exceeds what a single disk can accommodate.
This is where logical volumes come into play. A logical volume looks like a large continuous storage space to the user. Still, physically it is on different locations on a single disk or even on locations that span several disks.
Logical Drives
Don’t confuse a logical volume with a logical drive. If you partition a physical drive into multiple partitions and then format each partition as a volume, each with its drive letter, those drives are “logical” drives. Strictly speaking, all volumes are logical since they are not necessarily linked to a single or entire physical drive. Still, it seems more common for the term “logical volume” to refer to a volume that spans multiple drives.
All this means is that from the operating system’s perspective, there is just one single drive with a single collection of storage addresses. The background mechanisms of the logical drive simply make sure that data is written to the correct physical location mapped to the logical drives storage addresses, regardless of which physical drive that may be.
Basic Disks vs. Dynamic Disks
In Windows, there are two types of hard drive configuration: Basic Disks and Dynamic Disks.
It’s most likely that your Windows computer has its drives configured as Basic Disks. There are two types of Basic Disk. Those that use a Master Boot Record (MBR) can have four primary partitions or three primary partitions and one extended partition, which can be divided into many logical partitions. New computers that use the GUID Partition Table (GPT) can have 128 partitions, far more than an MBR partition.
To learn more about the differences, check out MBR vs. GPT: Which Format Is Better for an SSD Drive?.
Whether MBR or GPT, all basic disks use a partition table to manage the partitions on a disk. On the other hand, dynamic disks use the Logical Disk Manager (LDM) database. This database holds information on the volumes that reside on the dynamic disk, such as their size, where they begin and end, and their file systems. Dynamic disks also support GPT and MBR partitions but go beyond that.
Dynamic disks allow a few tricks that basic disks don’t. The most important one is the ability to create spanned and striped volumes. In other words, volumes exist on more than one physical disk.
A spanned volume presents itself as a single volume to the operating system, but the physical data exists on multiple disks. The volume is built up from multiple segments of unallocated space from multiple disks and can be expanded.
A striped volume also combines multiple physical drives into a single logical volume, but data is interleaved across all disks so that the read and write speeds of the drives can be combined. Striping is also known as RAID 0 and offers the fastest speeds for mechanical hard drives. This speed-boosting technique is less relevant for SSDs.
Unallocated Space
When you use a partition manager or other similar disk utility to create or delete volumes on a disk, you may see a section of a given physical drive marked as “unallocated space.”
This means that the physical space on the drive isn’t currently part of any structure. Unallocated space can be at the end of a disk, in the middle, or anywhere else. If you delete a disk partition in the middle of the disk’s total space, then that storage space region becomes unallocated space.
If you see unallocated or free space, you can create one or more partitions or volumes in that space. In some cases, you can expand an adjacent partition to include that unallocated space.
Resizing Partitions, Volumes, and Logical Drives
Depending on the type of partition you have and where on the disk it’s located, you can resize partitions. For example, let’s say you have two partitions on a drive, but you’re running out of space on one and have plenty of space on the other. You might shrink one partition, creating unallocated space, and then expand the other partition.
How to Check Your Disk Structure in Windows, Ubuntu Linux & macOS
Windows, Linux, and macOS are the three primary desktop operating systems, and all have their own disk or partition management utilities. Different distros of Linux may have managers that look different, but they all have the same broad functionality.
Windows Disk Management
The Microsoft Windows Disk Management utility is quite sophisticated and allows you to do almost all operations related to partitions, volumes, and more. You can open it in various ways, but the easiest is to right-click on the Start Button and select Disk management.
Once you’ve got the app open, you’ll see every disk and volume on your computer. The Disk Management app makes it easy to see which volumes are on your computer and what physical disks they are on. You can also assign drive letters here and diagnose if disks or volumes aren’t mounting correctly. The disk graphics also clearly show what type of partition each volume uses.
Ubuntu Linux Disk Utility
In Ubuntu Linux, the included disk management utility is simply called Disks. Like the Windows utility, it gives you a clear visual breakdown of the physical drives and the volumes that reside on them.
You can also manage your volumes and partitions here, but remember that Linux has a more complicated set of default partitions than Windows. For example, the swap partition is what Linux uses as RAM swap space, whereas Windows simply uses a file on an existing partition.
While it’s always true that you should not go around deleting partitions unless you know it’s safe, that’s doubly true on Linux.
macOS Disk Utility
The macOS Disk Utility isn’t as busy with information as other operating systems. Still, it offers the most critical functions you need when setting up or modifying a disk’s structure.
The easiest way to launch Disk Utility is to use Spotlight Search. So press Command + Space and then type Disk Utility. Then press Enter to launch the program.
This will show you all the drives connected to your Mac, as well as the structure of those drives. Just remember that macOS can’t understand certain file formats, such as NTFS, without special third-party software.
Use Caution!
After learning all this information about drive partitions, volumes, and logical drives, there’s one more thing you should be aware of. Messing around with partitions and drive structures can easily destroy your data. The safest time to work with partitions is when your drive is blank anyway, and you perform the initial setup.
While it is possible to create partitions or modify, delete, and resize them on a drive that’s being used, you shouldn’t do it without backing up information that you’re not willing to lose.
