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浅谈双硬盘的使用技巧 060510032浅谈双硬盘的使用技巧作者姓名：彭圣波 指导老师：吴海峰摘 要：随着多媒体技术的飞速发展，对硬盘的容量与速度提出了越来越高的要求.大量的图片、声音、视频资料,特别是高清图片、高保真音乐、高清电影的出现，目前的硬盘已经无法适应这种需求，加装第二块硬盘已经成为了一个现实中的需要。另外，信息的安全、磁盘阵列的使用都对双硬盘系统提出了实际要求。本文根据自己在实际中的应用，对双硬盘系统在安装、应用及操作过程中出现的问题进行探讨。关键词：双硬盘，接口，磁盘阵列0 引 言随着多媒体技术的飞速发展，计算机对硬盘要求也迅速的提高，90年代中期的几百兆的硬盘已经能够完成大部分的需求。但现在动辄几百吉的硬盘空间也无法满足海量的多媒体资料的存储，高清的图片资料、高保真的声音文件、高清格式的视频资料等等都是硬盘空间的杀手。对计算机系统安装第二块硬盘甚至多硬盘系统是解决这种问题的一个很好的方案。另一方面随着目前硬盘质量的相对下降，信息的安全也成为一个非常重要的问题，而利用第二块硬盘保存数据资料，或对重要资料进行备份也是一种好的解决方法；另外RAID0系统的设置则能够大大的提高硬盘的存储速度为多媒体的创作提供了必要的保证。1目前多媒体技术硬盘容量的需求分析1.1 多媒体计算机对硬盘的要求多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术。目前我们所指的多媒体技术主要包括：文字、图形图像、声音、动画、视频以及他们的加工与处理，相比以前的计算机，多媒体计算机（MPC）对系统的要求更高，一般来说，多媒体个人计算机（MPC）的基本硬件结构可以归纳为七部分： 至少一个功能强大、速度快的中央处理器（CPU）； 可管理、控制各种接口与设备的配置； 具有一定容量（尽可能大）的存储空间； 高分辨率显示接口与设备； 可处理音响的接口与设备； 可处理图像的接口设备； 可存放大量数据的配置等。其中大容量的存储空间在这七大部分中就占据着很重要的地位，这也从MPC联盟公布的MPC标准中也能够体现出来。1991年公布的MPC-1标准对硬盘的要求是30MB；1993年公布的MPC-2标准则将硬盘容量提升了五倍达到了160MB；1995年则再次将容量提升到了540MB。短短的四年间对硬盘的需求就提升了18倍之多，这也是这个标准中变化最明显的，虽然MPC联盟没有继续推出新的MPC标准，但对硬盘的需求却增加的更快，可见硬盘在目前多媒体系统的地位是极其重要的。表1部分MPC标准MPC-1MPC-2MPC-3CPU386SX486SXPentium 时钟16MHz25MHz75MHz内存2MB4MB8MB硬盘30MB160MB540MB接口串行、并行、游戏棒串行、并行、游戏棒串行、并行、游戏棒MIDIMIDI合成，混音接口MIDI合成，混音接口MIDI合成，混音接口显示VGA模式256色VGA模式65536色VGA模式64K色激光驱动器单速CD-ROM倍速CD-ROM四倍速CD-ROM1.2 常见的多媒体素材硬盘占用空间分析我们目前所说的多媒体资料主要包括文本、图形图像、声音、动画、视频，其中文本由于占用磁盘空间非常少不在我们的讨论范围之内，其余几种媒体资料都占用比较大的磁盘空间。先看一下图形图像。目前主流的家用数码相机像素值都已超过600万像素，比如富士的S9600有效像素值为900万，那么他最大的图片分辨率是3488*2612。使用JPEG格式每张占用的磁盘空间都在4M以上，如果使用无损的RAW格式那么每张照片容量更是超过了128M。换算一下，1G的硬盘空间（以硬盘厂商所使用的1000为单位）能够存储400480张JPEG格式的照片，不到8张RAW格式的照片。其次，音频文件对硬盘空间的需求也随着音质的提高而快速提升。早期的MP3、WMA格式音质较理想，容量也相对较小，所以说现在也还比较流行，但1G的硬盘空间也只能保存200多首中等采样频率的MP3格式音乐，而对于高保真的音频格式如APE格式的音乐容量一下子提升了十倍之多。第三视频对硬盘容量的要求更大，一部VCD都在600M左右，一部DVD影片可达4G之多，即使电脑上专用的格式AVI、MKV、RMVB只要清晰度在800线以上都要超过1G。通过以上三种资料的分析可见硬盘容量对于现在的多媒体计算机具有非常重要的作用。2双（多）硬盘系统使用的必要性分析随着多媒体技术对硬盘容量要求的飞速提高，与单个硬盘容量有限的矛盾越来越明显，即使现在刚流行起来的240G硬盘也越来越显得捉襟见肘。操作系统VISTA和常用的应用软件就要占去30G左右，这还不包括磁盘交换空间。剩下来的空间用于保存高清电影只能放很少的一部分，对于学校的多媒体数据库来说就显得更加困难了。比如说我校有VCD资源276盘，DVD资源40多盘，光这两项就要占了近300G左右的空间，所以一块硬盘根本就无法满足平常的使用要求，这是双（多）硬盘系统最主要的一个应用。另外随着系统总线速度的不断提升，不同的硬盘外部传输速度也都有了明显的提升。PATA最新的接口标准最大为133MB/s，SATA一代最大为150MB/s，SATA二代最大为300MB/s，SCSI最大为320MB/s。但是制约硬盘速度最主要的内部传输速度没有得到很大的提升。（注：数据传输率其实分为外部传输率和内部传输率两种，其中前者要比后者快很多，两者之间有一块缓冲区以缓解速度差距。通常称突发数据传输率为外部传输率，指从硬盘缓冲区读取数据的速度；内部传输率，也称最大持续传输率，是指硬盘将数据记录在盘片上的速度，反映硬盘缓冲区未用时的性能。目前的主流硬盘在容量、平均访问时间、转速等方面都差不多，然而在内部传输率上的差别比较大，因而内部数据传输率成为硬盘的一个“硬”指标，它真实地反应了硬盘的作战能力。）在硬盘内部传输速率无法大幅度提升的前提下，如果使用RAID0技术这样就可以大大提高硬盘的传输速率，可以在不损失硬盘任何空间的前提下提升大约30%的性能。第三，有些场合对数据的安全性有着很高的要求，而现在的硬盘质量相对并没有多大的提高，那么使用单一硬盘对数据进行存储是很不安全的。但利用外部存储设备要不速度达不到要求，要不容量达不到要求，双（多）硬盘技术可以说是解决这个问题的唯一办法了。综上所述，双硬盘技术在现在信息技术的运用中还是有着很广泛的使用空间的。3双硬盘系统的安装及常见问题解决3.1 串行（SATA）系统双硬盘的安装方法SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment（串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口），是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。在IDF Fall 2001大会上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准，正式宣告了SATA规范的确立。SATA规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到了150MB/s，比PATA标准ATA/100高出50%，比ATA/133也要高出约13%。而随着未来后续版本的发展，SATA接口的速率还可扩展到2X和4X（300MB/s和600MB/s）。从其发展计划来看，未来的SATA也将通过提升时钟频率来提高接口传输速率，让硬盘也能够超频。 由于SATA的优势：支持热插拔 ，传输速度快，执行效率高。所以目前SATA已经成为了主流的硬盘。SATA的双硬盘安装也是在目前常见硬盘系统中最容易实现的，由于取消了主从之分，只要将硬盘的电源线与数据线按照正确的方向插入主板的相应位置便可。另外SATA双硬盘在使用中也非常的方便，只是值得注意的是目前SATA的数据线接口还比较脆弱，如果经常插拔可能会造成接口的失效。3.2 并行（PATA）系统双硬盘的安装方法 相对SATA，PATA的安装就要复杂一些了，因为主板总线、芯片组的限制目前主板最多只有两个IDE接口，对于比较新的主板甚至只有一个IDE接口。根据IDE接口的规范，一个IDE接口最多只能连接两个IDE设备，因此IDE接口优点是价格低廉、兼容性强、性价比高。IDE接口缺点是数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少，这对双硬盘的安装就产生了一定的困难。一般的有两种方法可以实现PATA双硬盘系统的安装：1、两个硬盘共用一根数据线，要求你将两硬盘的主从跳线设定好。不同型号的硬盘的主从设定方法是不同的，绝大多数硬盘的主从跳线在插数据线的边上，有一个或两个跳线帽。一般，跳线的设定方法写（画）在硬盘的硬背上，当然是用英文写的。其中M开头的指设定为主盘，S开头的指设定为从盘，CS（或C/S）指数据线自动选择。一般情况下两个硬盘都设为C/S就可以了。这样，在数据线最未端的硬盘就会成为主盘，中间的就会成为从盘。 2、如果两个硬盘各用一根数据线，如果硬盘的跳线没有被动过，一般情况下，直接接上就可以用了，反正无论它处在主、从、自动情况下都能正常使用。这时，两个硬盘在不同的IDE端上。3.3 不同接口的双硬盘安装在现实的情况下很多的时候是还是要出现两种不同接口的硬盘在一起混装的。最常见的就是一块旧的PATA硬盘与新买SATA安装在一起，其实这时的安装反而比两块IDE接口的硬盘安装更为方便，只要在BIOS中设置好启动的顺序便可。根据硬盘传输速度的考虑，一般最好使用SATA硬盘作为启动盘，因为相对来说他的传输速度更快，数据稳定性也要好一些。除此以外有时还能够用到SCSI接口的硬盘，他的物理安装比较简单，而且支持热插拔，但是在安装操作系统的时候，却要安装相应的驱动程序。在Windows 2000/XP系统中，当安装的时候提示驱动程序的时候按下F6键，然后插入驱动程序软件便可。在SCSI接口硬盘与其他接口硬盘混用的时候一般也不会存在什么问题，在BIOS中设置好启动顺序便可。3.4 安装过程中常见问题的解决在双硬盘安装的过程中往往不会是那么一帆风顺的，可能会出现很多的问题，如果不能妥善处理这些问题轻则使系统无法正常运转，严重的则根本就无法进入系统。在双硬盘安装过程中常见的问题主要有：3.4.1 主从盘的设置这是双硬盘安装过程中最容易出现的问题，但也只存在于PATA系统中。SATA由于一根数据电缆只连接一块硬盘所以没有主从设置的问题，但由于还有着大量的并行ATA接口的硬盘，所以不得不注意这方面的问题，解决的方法主要有两种。第一种方法是更改硬盘跳线器设置：所有的IDE设备包括硬盘都使用一组跳线来确定安装后的主、从状态。硬盘跳线器大多设置在电源联接座和数据线联接插座之间的地方(也有设在电路板上的)，通常由3组(6或7)针或4组(8或9)针再加一个或两个跳线帽组成。另外，在硬盘正面或反面一定还印有主盘(Master)、从盘(Slave)以及由电缆选择(Cableselect)的跳线方法。 各类硬盘的跳线方法和标记说明大同小异，比如昆腾硬盘的跳线器通常有9针4组，其中一根叫“Key，用于定位以便用户正确识别跳线位置。第二种方法是由硬盘跳线器和40芯特制硬盘线配合确定 这种主、从盘的设置是先将硬盘跳线设置在“电缆选择有效”后，然后再根据需要将主、从盘联接在对应的硬盘线插头上。硬盘主、盘状态的设置取决于硬盘与硬盘线的联接插头。通常联接硬盘线中段插头的盘是主盘，联接在硬盘线尽头插头上的盘就是从盘。采用这种方法设置主、从盘时，必须将联接在同一条硬盘线的所有IDE接口设备(包括光驱等)跳线器设置在“电缆选择”位置。能决定硬盘主、从盘状态40芯硬盘线是特制的。制作方法是将普通40芯硬盘线的第28根线(从第1根红线或其它标记开始数)在两个硬盘插头之间的位置上切断后做成的，切线时注意不能弄断其它线。使用特制硬盘线确定主、从盘状态的优点是使用方便。当需要交换硬盘主、从状态时只要将联接的硬盘线插头位置对调一下即可，不需要拆下硬盘来重新跳线。 3.4.2 不同品牌硬盘兼容性问题虽然目前各品牌硬盘兼容性都已经不是什么大的问题，但还是存在着一定的概率的。因此我们在选择双硬盘的时候最好能够选择相同品牌的产品，这些可以把兼容性问题降到最低。1.在新增或升级硬盘时，尽量优先选择品牌相同的硬盘。因为不同品牌硬盘在同一条硬盘线上使用可能会出现兼容问题。如果电脑启动时检测不到或只检测出一块硬盘的情况时，在确认两块硬盘跳线设置都没有错误前提下可先断开原使用的硬盘再重新开机，如果这时电脑能检测出新加硬盘，那么就是两块硬盘兼容有问题。解决方法是将新硬盘放在第二硬盘线上使用。如果必须使用同一硬盘线，那么就将两块硬盘的主、从关系对换一下。另外，如果新增加的硬盘与光驱等设备一起接在第二硬盘线上时，要注意光驱等设备的主、从盘设置不与新加硬盘相冲突，否则也会出现主板检测不到新增硬盘或者找不到原光驱问题。 3.4.3 盘符交错的问题要注意，在多分区的情况下，硬盘分区的排列顺序有些古怪：主硬盘的主分区仍被计算机认为是C盘，而第二硬盘的主分区则被认为是D盘，接下来是第一硬盘的其他分区依次从E盘开始排列，然后是第二硬盘的其他分区接着第一硬盘的最后盘符依次排列。这就有可能导致安装双硬盘后，系统或某些软件的不正常。要使加第二硬盘后盘符不发生变化，解决的办法有两个：如果只使用WIN98的话，比较简单，在CMOS中将第二硬盘设为NONE即可，但在纯DOS下不认第二个硬盘。第二种方法是接上双硬盘后，给第二个硬盘重新分区，删掉其主DOS分区，只分扩展分区。这样盘符也不会交错。当然若第一硬盘只有一个分区的话，也不存在盘符交错的问题。此外，某些计算机硬盘厂商，为解决硬盘盘符交错问题提供了一些辅助软件。3.4.4 散热问题安装双硬盘后要注意散热，两个硬盘间空隙不能太小，且尽量不要超频。4双硬盘系统的使用当双硬盘系统安装完毕之后，对双硬盘系统的使用就是重中之重了，如果不能科学的使用双硬盘系统，让其性能发挥到最大化，那么就失去了安装双硬盘的目的。4.1普通双硬盘系统的空间分配及使用最普通的双硬盘系统是两块速度、大小都不同的硬盘安装在同一台计算机中。这样安装主要的目的，显然是利用大容量的硬盘来存放数据，根据这个要求对硬盘的空间分配主要有两种方案可以选择：方案一：利用旧硬盘安装、运行系统，新硬盘用于保存数据将操作系统、交换文件、常用的应用程序都放置在容量小、速度较慢的旧硬盘上，如果空间还多的话还可以将BT下载等对硬盘损坏较大的软件放在些硬盘上。而对于新硬盘则进行合理的分区，将各种文档、资料、素材都放在此硬盘上。这样的优点是有效的减少了新硬盘的损耗，保证了数据的安全性，而且即使计算机中了病毒，数据一般也不会被破坏。但缺点是旧硬盘的存取速度往往较慢，对整个系统的运行速度有影响。方案二：将操作系统、数据都保存在新硬盘上，旧硬盘用来备份重要的数据这样做的好处就是充分利用了新硬盘速度快的优势，相对于方案一，可以提高整个系统的运行速度，而且对于重要的资料在旧硬盘中也有备份，不会因为硬盘的损坏而导致数据的丢失，但缺点就是对新硬盘的压力增大，可靠性有所降低，而且也不可能将所有的信息都备分到旧硬盘中。4.2利用双硬盘进行资料的备份与恢复双硬盘系统的一个重要的优点就是对资料进行及时的备份与恢复，这比单独的使用一块硬盘来说要方便很多。目前使用最为广泛的磁盘备份软件是GHOST，将分区备份到另一块硬盘上不仅仅能够保证了即使硬盘损坏后数据还能够及时的恢复，而且在备份的速度上也有了一定的提高，现测试如下：测试系统：CPU：Pentium 4 2.8G；内存：512M；硬盘：双Sgate 80G SATA（型号完全相同）；显卡、声卡：主板集成；Ghost版本 8.3，利用该版本Ghost将C盘资料进行备份。如果将其备份到同一块硬盘中用时2分36秒（三次取平均值），而将其备份到另一块硬盘则用时2分29秒，速度有了一定的提高。数据恢复同样也是如此。4.3使用双硬盘组成磁盘阵列系统（RAID）4.3.1磁盘陈列的概念磁盘阵列简称RAID，有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来做磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列主要针对目前的硬盘，在容量及速度上，无法跟上CPU及内存的发展，而提出的改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。 磁盘阵列还能利用同位检查的观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将故障硬盘内的数据，经计算后重新置入新硬盘中。磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上，具可热抽换的特性，不过这类产品的价格都很贵。内接式磁盘阵列卡，因为价格便宜，但需要较高的安装技术，适合技术人员使用操作。另外利用软件仿真的方式，由于会拖累机器的速度，不适合大数据流量的服务器。我们这里讨论的是第二种形式。4.3.2磁盘阵列的技术规范RAID技术主要包含RAID 0RAID 7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：其中双硬盘使用了其中的RAID0技术或者RAID1技术，而其他技术规范则用到了更多的硬盘。RAID 0：RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。 RAID 1：它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互 为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。 RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准，实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物，在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时，为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性，但是CPU占用率同样也更高，而且磁盘的利用率比较低。 RAID 2：将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，并使用称为“加重平均纠错码（海明码）”的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。 RAID 3：它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。 RAID 4：RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。 RAID 5：RAID 5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID 5上，读/写指针可同时对阵列设备进行操作，提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID 3与RAID 5相比，最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘；而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，并可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。 RAID 6：与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更