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[RAID与磁盘阵列] GA-7VRXP的主板要怎麼樣做raid? [复制链接]

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发表于 2008-05-22 02:10 |只看该作者 |倒序浏览
常见的几种RAID模式   
  1、RAID   Level0:又称Striping阵列,它将数据分割存储到两块硬盘上,磁盘读写时负载平均分配到两块硬盘,由于两块硬盘均可同时读写,所以速度显著提升。也正是由于数据被分割存储到两块硬盘,所以数据的完整性依赖于两块硬盘数据均完好无损,一旦其中一块硬盘的数据损坏或磁盘故障,那么所有的数据都将丢失。所以RAID0模式下性能好但可靠性差,两块硬盘组成RAID0后,容量等于小硬盘容量的两倍。RAID0通常用于对磁盘性能要求高但对数据安全性要求不高的场合,比如音视频编辑以及追求极速快感的的硬件发烧友。     
  2、RAID   Level1:又称Mirror阵列,它将同样的数据写入两块硬盘,两块硬盘互为镜像盘,当一块硬盘中的数据受损或磁盘故障时,另一块硬盘可继续工作,并可在需要时重建RAID0阵列。但RAID1不能提升磁盘性能,两块硬盘组成RAID1后,容量等于小硬盘的容量,RAID1适合对数据可靠性要求严格的场合,比如金融、保险、交通等重要部门以及网络服务器等。   
  3、RAID   Level0+1:RAID0与RAID1的结合,由两个RAID0阵列互为镜像组成RAID1阵列,它综合了RAID0的高性能和RAID1的高可靠性,但需要四个硬盘,容量等于两个RAID0阵列中较小一个阵列的容量。适合于对速度、可靠性要求都很高且不计成本的场合使用。   
  4、RAID   Level5:类似于RAID0,但它将数据的每个字节按bit拆分到硬盘,在数据出错时可以按奇偶校验码重建数据,容错能力强于RAID0,但它需要三块硬盘来容纳额外的奇偶校验信息。   Windows2000能不依赖于RAID卡提供类似于RAID0、RAID1和RAID5的阵列支持,分别被称为“带区卷”、“镜像卷”和“RAID-5卷”,Windows2000   Server版能提供上述三种阵列的支持,Windows2000   Professional仅支持类似RAID0的带区卷。普通用户可能更关心性能上的提升,我们就先以Windows2000   Professional版上的带区卷做示范。   
   
            如何在Windows2000上创建软件RAID呢?前提是你必须有两块或多块物理硬盘并安装         Windows2000操作系统。在Windows2000中,物理硬盘分为两种类型,一种是基本磁盘,一种是动态磁盘。基本磁盘是包含主分区、扩展分区和逻辑驱动器的物理磁盘,如果以前未将基本磁盘升级过,那么在Windows2000安装完成后磁盘都是基本磁盘,基本磁盘可以被其它操作系统访问;动态磁盘是使用基本磁盘升级得到的,它是通过Windows2000中的“磁盘管理”来管理的物理磁盘,不包含分区和逻辑驱动器,只包含由“磁盘管理”创建的动态卷,也不能被Windows2000以外的操作系统访问。在Windwos2000中,卷可以看作是一个逻辑盘,它可以是一个物理硬盘的逻辑盘,也是两个硬盘或两个硬盘的部分空间组成的RAID0或RAID1阵列,也可以是三个硬盘组成的RAID5阵列,但在表面看来(比如在“我的电脑”或“资源管理器”中)它们都是一个本地磁盘。卷主要有基本磁盘上的基本卷和动态磁盘上的动态卷,基本卷包括存放操作系统和操作系统支持文件的引导卷(也就是安装Windows2000的卷)和存放加载Windwos2000所需专用硬件文件的系统卷(通常为C盘),引导卷和系统卷可以是同一个卷。动态卷包括简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷和RAID5-卷。由此可以看出,要在Windows2000上使用软件RAID,必须把基本磁盘升级到动态磁盘,才能在动态磁盘上创建我们所需的带区卷(RAID0)、镜像卷(RAID1)和RAID5-卷(RAID5)。   
   
  动态磁盘上的五种卷   
   
  1、简单卷:构成单个物理磁盘空间的卷。它可以由磁盘上的单个区域或同一磁盘上连接在一起的多个区域组成,可以在同一磁盘内扩展简单卷。   
   
  2、跨区卷:简单卷也可以扩展到其它的物理磁盘,这样由多个物理磁盘的空间组成的卷就称为跨区卷。简单卷和跨区卷都不属于RAID范畴。   
   
  3、带区卷:以带区形式在两个或多个物理磁盘上存储数据的卷。带区卷上的数据被交替、平均(以带区形式)地分配给这些磁盘,带区卷是所有   Windows   2000   可用的卷中性能最佳的,但它不提供容错。如果带区卷上的任何一个磁盘数据损坏或磁盘故障,则整个卷上的数据都将丢失。带区卷可以看作硬件RAID中的RAID0。   
   
  4、镜像卷:在两个物理磁盘上复制数据的容错卷。它通过使用卷的副本(镜像)复制该卷中的信息来提供数据冗余,镜像总位于另一个磁盘上。如果其中一个物理磁盘出现故障,则该故障磁盘上的数据将不可用,但是系统可以使用未受影响的磁盘继续操作。镜像卷可以看作硬件RAID中的RAID1。   
   
  5、RAID-5卷:具有数据和奇偶校验的容错卷,有时分布于三个或更多的物理磁盘,奇偶校验用于在阵列失效后重建数据。如果物理磁盘的某一部分失败,您可以用余下的数据和奇偶校验信息重新创建磁盘上失败的那一部分上的数据。类似硬件RAID中的RAID5,在硬件IDE   RAID中,RAID5是很少见的,通常在SCSI   RAID卡和高档IDE   RAID卡中才能提供,普通IDE   RAID卡仅提供RAID0、RAID1和RAID0+1。   
  建立带区卷   
   
    了解了卷的概念后,让我们看看如何在Windows2000   Professional上建立一个高性能的带区卷。以系统管理员(通常默认为Administrator,注意大小写)或系统管理组成员身份登录,然后依次打开“我的电脑”—“控制面板”—“管理工具”—“计算机管理”—“存储”—“磁盘管理(本地)”。在屏幕的的上半部分显示的是卷的详细情况,下半部分显示物理磁盘的状态,在这一部分的左边显示物理磁盘的两种类型。图中的磁盘0、1、2、3都是物理磁盘,并且现在都是基本磁盘,所以我们至少要把其中两个升级为动态磁盘,下面我们把磁盘1和磁盘2升级到动态磁盘并创建一个带区卷。     
      
  步骤一:首先备份重要数据,一旦升级到动态磁盘,Windows2000以外的操作系统将不能访问动态磁盘,创建带区卷后原来的数据也将全部丢失。     
   
    步骤二:创建动态磁盘。在磁盘1或磁盘2上点击鼠标右键,选择“升级到动态磁盘(U)”,出现对话框后在磁盘1和磁盘2前面打勾并确定,几秒钟后升级就完成了,此时在“磁盘管理”中磁盘1和磁盘2已经变成动态磁盘了。为使升级成功,任何要升级的磁盘尾部都必须至少包含1MB   的未分配空间,如果使用Windows2000在磁盘上创建分区或卷时,“磁盘管理”将自动保留这个空间,但是其它操作系统创建的分区或卷的磁盘上可能没有这个空间,如果系统提示磁盘上没有这个保留空间,可以使用PQ   Magic7.0   For   NT/2000的版本在需要升级的磁盘尾部调整出1MB以上的保留空间并且不要在这个空间上创建逻辑驱动器,当再次运行“磁盘管理”时,升级动态磁盘的操作就能顺利进行了。     
      
      
  
步骤三:创建带区卷。如果升级到动态磁盘前的基本磁盘已经分区并分配了驱动器符,升级后逻辑驱动器将变为简单卷,我们需要先删除简单卷使之成为未指派空间,如果升级前磁盘的分区未分配逻辑驱动器符,那么升级后就已经是未指派空间了。我们用磁盘1和磁盘2上的未指派空间创建一个容量为磁盘2总容量两倍的带区卷,在磁盘1上点右键并选择“创建卷”,点击“下一步”后选择“带区卷(T)”,将磁盘1和磁盘2添加到右边的“选定的动态磁盘(S)”一栏中,然后Windows提示指派驱动器号,可以由Windwos指定也可手动分配,本例中我选择了“D”作为带区卷的驱动器号,然后需要进行格式化,可以选择FAT32和NTFS作为带区卷的文件系统,然后选择簇的大小和卷标,簇越大磁盘性能越高但造成的空间浪费也越大,我选择了“默认”由Windows自动设定,在“执行快速格式化”上打勾并确定,经过几秒钟的格式化后,屏幕上半部分就出现了一个驱动器号为“D”,容量为磁盘2总容量两倍的带区卷,也就是我们要的RAID0阵列。   
      
      
  卷的使用   
        前面我们提到过,在使用硬件级的RAID0时,如果两个物理硬盘容量不相等,那么创建的RAID0阵列的总容量为较小一个容量的两倍,比如一个10G和一个20G硬盘创建硬件级RAID0,那么得到的总容量就是10G×2=20G,较大硬盘上多出的10G空间无法使用,就白白浪费掉了。而使用Windows2000的软件RAID,虽然最多也只能创建较小硬盘容量两倍的带区卷,但较大硬盘上多出的空间还能利用,利用的方法就是用较大硬盘上剩余的空间再创建一个简单卷,简单卷会被另外分配一个驱动器号,使用起来跟基本磁盘上的逻辑驱动器一样。创建简单卷的步骤与创建带区卷大体相同,只是在选择卷类型是选择“简单卷”就行了。一个动态磁盘上允许多种类型的卷共存,在图4中我们看到磁盘1还有15.08GB的未指派空间,我们又用它创建了一个驱动器号为G的简单卷,此时磁盘1上就有两种动态卷,即:与磁盘2组成的带区卷和自身剩余空间创建的简单卷。     
      
  需要注意的是,创建了一种动态卷之后,要想改变卷类型必须先删除卷,删除卷时所有的数据都会丢失,所以要先备份数据。删除的方法很简单,在卷上点右键,选择“删除卷(D)”然后按提示进行。创建卷必须使用动态磁盘上的未指派空间,一块动态磁盘可以创建多个带区卷,而且可以同时和多个磁盘创建带区卷,每个带区卷的大小可以随心所欲的设定(当然要在磁盘容量允许范围内),这种灵活性是硬件RAID无法比拟的。要将动态磁盘还原为基本磁盘必须先删除动态磁盘上所有的卷,然后在磁盘上点击右键,选择“还原到基本磁盘(E)”,然后按提示进行操作。如果要卸载Windows2000并安装其它操作系统,千万记得先备份数据再把动态磁盘还原为基本磁盘,否则其它操作系统将无法识别动态磁盘,笔者有一次就忘了还原动态磁盘而直接删除了Windows2000,结果Windows98无法找到未还原的动态磁盘,用PQ   Magic虽能识别,但不能进行任何操作,FDISK能重新分区但分区格式化后仍不能被Windows98识别,最后借助DM重新分区格式化才搞定。在安装Windows2000时,Windows的引导卷(也就是安装Windwos2000的卷)可以是动态卷,也就是说可以在动态磁盘的卷上安装Windows2000,但能安装Windows2000的动态卷只能是简单卷或镜像卷,不能是跨区卷、带区卷或RAID-5卷。已安装Windows2000的基本磁盘也可以升级为动态磁盘,但引导卷只能与其它动态磁盘做成镜像卷。   
  那照这样说,如果我只有两块硬盘,一个硬盘必须有引导卷,那岂不是享受不了RAID0的极速快感了吗?不!前面我们提到过,动态磁盘上允许多种动态卷共存,如果你包含引导卷的磁盘上有两个以上的分区,在升级到动态磁盘后,所有分区都将变为简单卷,原来的引导卷成为包含引导信息的简单卷。除了这个包含引导信息的简单卷外,其它的简单卷都可以被删除变为未指派空间,然后与其它动态磁盘做成任何一种动态卷。也就是说,你可以把先硬盘分为两个区,一个用于安装Windows2000,一个暂时作为逻辑驱动器,在升级到动态磁盘后,原来的逻辑驱动器变为一个简单卷,删除这个简单卷使之成为未指派空间,然后就可以和其它动态磁盘上的未指派空间一起创建带区卷了。但是,包含引导卷的物理磁盘一旦由基本磁盘升级到动态磁盘,那么它在Windows2000下将不能再还原为基本磁盘,因为引导卷在Windows2000下是不能删除的,而动态磁盘还原为基本磁盘又必须先删除所有的卷,如果一定要还原引导卷所在的动态磁盘,那就只能借助第三方工具,不过我还没找到一个能不损坏操作系统而还原动态磁盘的软件,我的笨办法就是用软盘引导系统到MS-DOS状态,用DM对该硬盘重新分区格式化,当然这样一来,Windows2000就必须重装了。具体如何操作要根据各人的情况而定,对于两个硬盘容量不同而其中一个硬盘空间比较紧张朋友,我的建议是把两个硬盘中容量大的硬盘分为两个区,其中一个用于安装Windows2000,安装完成后把两个硬盘都升级为动态磁盘后再用另一个分区的空间与容量较小的硬盘创建带区卷,创建带区卷后的后剩余空间再创建简单卷作为逻辑驱动器使用。   
          在带区卷上安装其它的应用软件,虽然系统盘不能做成带区卷加快启动速度,但是安装在带区卷上的应用程序在磁盘操作时会被提速。但如果两块硬盘速度差异太大,那么RAID0并不适合你,因为RAID0的数据是平均分配到每块硬盘上的,快速的硬盘不得不等待慢速硬盘读写操作完成才能进行自己的工作,这样就造成了累的累死、闲的闲死。如果要实现多操作系统共存(比如98和2000)并在Windows2000下使用带区卷,那么至少需要三块硬盘,因为创建带区卷要使用两个动态磁盘,但你无法使用动态磁盘安装其它操作系统,所以只能使用第三块硬盘作为基本磁盘安装其它操作系统。   
      在Windows2000   Server版上建立具有容错能力的镜像卷和RAID-5卷。   
  先看看镜像卷,镜像卷类似于硬件RAID1提供数据冗余,它并不会带来性能提升,但如果你准备做一台入门级的服务器,需要较高的数据安全性但又不想花费过多,倒是值得一试。它和带区卷一样至少需要两个动态磁盘,如何升级动态磁盘上期我们已经介绍过了,你准备好了吗?OK,我们这就开始。   
   
    创建镜像卷有两种情况,一种是利用两个动态磁盘上的未指派空间创建一个新的镜像卷,另一种是用一个动态磁盘上的未指派空间为另一个动态磁盘上已经存在的简单卷添加镜像。用两个磁盘的未指派空间创建新的镜像卷的操作类似创建带区卷,在一块动态磁盘的未指派空间上点击鼠标右键,选择“创建卷(V)”,然后选择“镜像卷(M)”,再把两个可用的动态磁盘添加到右侧的“选定的动态磁盘(S)”列表中,最后按提示指定驱动器号以及格式化,完成后在“磁盘管理”中就出现了一个具备容错能力的“镜像卷”—“E”。当需要为一个已经存储有数据的简单卷添加镜像时,比如我们要用磁盘2的未指派空间给“D”这个简单卷添加镜像,那么磁盘2上的未指派空间必须大于或等于“D”的容量,本例中“D”容量为3.93GB,而磁盘2有9.77GB未指派空间,所以能满足要求。具体步骤:在下方的“D”这个简单卷上点右键,选择“添加镜像(M)”,选择磁盘2作为“D”的镜像空间并点击“添加镜像”,完成后Windows2000将对镜像进行数据同步化,也就是在磁盘2的镜像空间中复制原来“D”卷上的数据。这个过程根据镜像卷的大小,需要的时间不同。在上期我们谈及了带区卷在空间利用上的灵活性,镜像卷同样具有这种灵活性。我们知道,创建硬件RAID1时,如果两个硬盘的容量不同,那么得到的RAID1总容量等于容量较小的硬盘的容量,比如本例的4G和20G的硬盘创建硬件RAID1,总容量就是4G。但我使用软件RAID1(镜像卷)虽然也只得到了4G的镜像卷,但磁盘2上剩余的16G空间被我创建了两个简单卷作为本地驱动器使用,最大限度的利用了磁盘空间。   
        
      
  
在镜像卷的管理时,如果其中一个保存镜像的磁盘故障或数据损坏,另一个完好的硬盘会自动接替读写操作,但镜像将被中断,原来构成镜像的两个磁盘上的空间将被分割为两个简单卷,其中故障的一个卷显示为“故障转储”,如果磁盘并没有物理损坏,那么删除这个故障卷后可以再重建镜像卷。如果需要删除镜像卷,可以在镜像卷上点击右键,选择“删除镜像(M)”,再选择其中一个磁盘并确定。镜像删除后,其上空间被还原为未指派空间,另一个未删除的磁盘上原先的镜像卷变为不具备容错能力的简单卷。   
      
  镜像卷最大的作用是数据的安全性,既然做成了镜像卷,那么当然要检验一下,为此我做了两个试验。首先在我的机器上用4.3G的西数硬盘安装Windows2000   Server,也就是让它作为引导卷,然后用昆腾硬盘上的未指派空间为其添加镜像,完成后关机并断开西数硬盘的电源线再开机,此时昆腾硬盘上的镜像自动接替原来的西数硬盘完成系统的引导。也许有人说这还不够,要是在开机工作时遇到故障,镜像卷能像硬件RAID1一样提供安全保障吗?OK,我们再来。我准备两个电源,用一个电源单独为西数硬盘供电,另一个电源单独为主机和其它硬盘供电,开机时打开两个电源,此时镜像卷工作正常,然后在开机状态下关闭给西数硬盘供电的电源(此操作具有危险性,可能造成硬盘损坏,请勿模仿),相当于模拟一次开机状态下的磁盘故障,此时昆腾硬盘自动接替工作,系统没有发生任何异常。只是此时镜像卷实际已经变成了简单卷,不再具有容错性,如果此时昆腾硬盘也损坏或数据出错,那么系统将可能产生错误,所以当一个磁盘故障时要尽快查明原因,需要时更换故障硬盘或者重建镜像卷。如果其中一个磁盘上的数据已经陈旧,则需要重新同步镜像卷。例如,如果断开镜像卷中某个磁盘的连接,则系统会把数据写到其余的磁盘上,而这个卷不再是容错卷,如果重新连接该磁盘,这时该磁盘上的数据已经陈旧,要使该镜像卷重新具有容错能力,必须重新同步镜像卷才能更新重新连接磁盘上的信息,这时就需要执行“重新同步镜像(S)”命令。   
  再来看看RAID-5卷,RAID5阵列往往只有中高档RAID卡才能提供,目前IDE   RAID卡能提供RAID5支持的更是凤毛翎角(据笔者所知的,只有Promise的Supertrak系列能提供RAID5,但一个Supertrak66套装的价格绝不会低于千元),能不花钱就得到软件RAID5支持实在是令人兴奋。与镜像卷相比,RAID-5卷同样具有容错能力,并且有更好的读性能。但是由于写操作时需要写入奇偶校验数据,所以磁盘写操作性能不如镜像卷,而且当某一部分丢失时(例如磁盘发生故障),读性能也会因为需要用奇偶校验信息来恢复数据而降低。由于RAID-5卷需要进行奇偶校验,所以RAID-5卷将占用更多的内存,CPU占用率也会增加,磁盘故障后恢复数据也需要更多的时间。尽管与镜像卷相比RAID-5卷有这么多的缺点,但是RAID-5卷还是有它的用武之地,因为它在正常状态下的读操作性能优于镜像卷,所以特别适合读操作多而很少进行写操作且对数据安全性要求较高的网络服务器,比如下载服务器就属于读操作多于写操作的服务器。RAID-5卷并不是专门用一个磁盘存放奇偶校验数据,而是把奇偶校验数据平均分配到每一个磁盘上,如果有三个10G的硬盘,那么创建的RAID-5卷就有20G的容量,另外10G的空间就用于存储奇偶校验数据。RAID-5卷的空间利用率为66%而镜像卷只有50%,但RAID-5卷需要更多的物理硬盘。至于是否需要用三个或三个以上的硬盘创建RAID-5卷就要看你的实际情况了。   
   
    创建RAID-5卷必须使用动态磁盘上的未分配空间,上期我们也说过引导文件所在的卷不能做成RAID-5卷,如果要让引导卷具有容错能力就只能使用镜像卷。先确定三个动态磁盘上有所需的足够的空间,创建的RAID-5卷由三个动态磁盘各提供1/3的空间,最后得到的容量为三个动态磁盘上用于创建RAID-5卷总容量的2/3。创建的过程类似创建带区卷或镜像卷,只是需要指定三个用于RAID-5卷的动态磁盘。我用昆腾、Maxtor和IBM硬盘每块硬盘各占2G,总共6G的空间创建了一个总容量为4G的RAID-5卷,也就是图中的“E”。   
      
  在“磁盘管理”中,如果   RAID-5   卷的状态是“冗余失败”,此时卷状态栏将出现一个感叹号,表示该卷不再具有容错能力,要避免数据丢失,应尽快修复该卷,可以在RAID-5卷上点击右键并选择“修复卷(V)”,通过奇偶校验数据重建RAID-5卷。如果   RAID-5   卷的状态是“冗余失败”而且其中一个磁盘的状态是“脱机”,磁盘名称可能是“丢失”,在“丢失”或“脱机”磁盘的图形视图中出现图标(X),此时必须检查相应的硬盘是否损坏或为连接,重新连接后才能重建数据。修复后的包含RAID-5卷的动态磁盘的状态都应该恢复到“状态良好”才表示修复成功。如果需要替换损坏的硬盘并重建数据,那么新的动态磁盘上必须有原来RAID-5卷总容量1/3的未指派空间,否则修复无法进行。   
  


本文来自ChinaUnix博客,如果查看原文请点:http://blog.chinaunix.net/u2/69258/showart_698244.html
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