RAID基础知识解析.ppt

RAID磁盘阵列 目录 RAID介绍 RAID是RedundentArrayofInexpensiveDisks的缩写 直译为 廉价冗余磁盘阵列 也简称为 磁盘阵列 后来RAID中的字母I被改作了Independent RAID就成了 独立冗余磁盘阵列 但这只是名称的变化 实质性的内容并没有改变 可以把RAID理解成一种使用磁盘驱动器的方法 它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来 作为逻辑上的一个磁盘驱动器来使用 RAID介绍 1 传输速率高 在部分RAID模式中 可以让很多磁盘驱动器同时传输数据 而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器 所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍的速率 因为CPU的速度增长很快 而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高 所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾 2 更高的安全性 相较于普通磁盘驱动器很多RAID模式都提供了多种数据修复功能 当RAID中的某一磁盘驱动器出现严重故障无法使用时 可以通过RAID中的其他磁盘驱动器来恢复此驱动器中的数据 而普通磁盘驱动器无法实现 RAID的优点 RAID的分类 以下是目前主流升技主板上搭载的RAID控制器所能支持的全部RAID模式 并且由于RAID控制器厂商和产品型号的不同 所能支持的RAID模式种类也各不相同 只有极少数主板能够全部支持上述的RAID模式 而每块主板具体所支持的RAID模式种类可以在相关的产品介绍当中核对查找 RAID的分类 RAID0 RAID0 无冗余无校验的磁盘阵列 数据同时分布在各个磁盘上 没有容错能力 读写速度在RAID中最快 但因为任何一个磁盘损坏都会使整个RAID系统失效 所以安全系数反倒比单个的磁盘还要低 一般用在对数据安全要求不高 但对速度要求很高的场合 如 大型游戏 图形图像编辑等 此种RAID模式至少需要2个磁盘 而更多的磁盘则能提供更高效的数据传输 RAID的分类 A1 A3 A5 A7 RAID0 Disk0 Disk1 A1 A2 A3 A4 RAID的分类 RAID1 RAID1 镜象磁盘阵列 每一个磁盘都有一个镜像磁盘 镜像磁盘随时保持与原磁盘的内容一致 RAID1具有最高的安全性 但只有一半的磁盘空间被用来存储数据 主要用在对数据安全性要求很高 而且要求能够快速恢复被损坏的数据的场合 此种RAID模式每组仅需要2个磁盘 RAID的分类 A1A2A3A4 Disk0 Disk1 Raid1 RAID1 RAID的分类 RAID0 1 RAID0 1就是常见到的Raid10或者是Raid01 从其名称上就可以看出 它把RAID0和RAID1技术结合起来 数据除分布在多个磁盘上外 每个磁盘都有其物理镜像盘 提供全冗余能力 允许一个以下磁盘故障 而不影响数据可用性 并具有快速读写能力 但是RAID0 1至少需要4个磁盘才能组建 RAID10是先做镜象 然后再做条带 RAID01则是先做条带 然后再做镜象 RAID的分类 RAID0 1 1 RAID10的情况这种情况中 我们假设当DISK0损坏时 在剩下的3块盘中 只有当DISK1一个盘发生故障时 才会导致整个RAID失效 我们可简单计算故障率为1 3 2 RAID01的情况这种情况下 我们仍然假设DISK0损坏 这时左边的条带将无法读取 在剩下的3块盘中 只要DISK2 DISK3两个盘中任何一个损坏 都会导致整个RAID失效 我们可简单计算故障率为2 3 因此RAID10比RAID01在安全性方面要强 RAID的分类 Disk0 Disk1 Disk2 Disk3 Disk0 Disk1 Disk2 Disk3 RAID0 1 RAID的分类 RAID5 RAID5 无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列 同样采用奇偶校验来检查错误 但没有独立的校验盘 而是使用了一种特殊的算法 可以计算出任何一个带区校验块的存放位置 这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡 既提高了系统可靠性也消除了产生瓶颈的可能 对大小数据量的读写都有很好的性能 为了能跨越数组里的所有磁盘来写入数据及校验码信息 RAID5设定最少需要三个磁盘 因此在这种情况下 会有1 3的磁盘容量会被备份校验码占用而无法使用 当有四个磁盘时 则需要1 4的容量作为备份 才能让最坏情况的发生率降到最低 当磁盘的数目增多时 每个磁盘上被备份校验码占用的磁盘容量就会降低 但是磁盘故障的风险率也同时增加了 一但同时有两个磁盘故障 则无法进行数据恢复 RAID的分类 RAID5 Disk0 Disk1 Disk2 Disk3 RAID的分类 JBOD JBOD JBOD JustBundleOfDisks 既简单磁盘捆绑 JBOD是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个串联到一起 从而提供一个大的逻辑磁盘 JBOD上的数据简单的从第一个磁盘开始存储 当第一个磁盘的存储空间用完后 再依次从后面的磁盘开始存储数据 JBOD存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作 也不提供数据安全保障 它只是简单的提供一种利用磁盘空间的方法 JBOD的存储容量等于组成JBOD的所有磁盘的容量的总和 RAID的分类 MatrixRAID MatrixRAID 矩阵磁盘阵列 是Intel新近创立的一种针对SATA接口的专利RAID模式 特点是能在2个磁盘上同时实现RAID0与RAID1两种模式 其工作原理是将2个磁盘中的每个磁盘的部分磁盘空间划分出来组成RAID0或1 而将剩余空间组成RAID1或0 MatrixRAID还有一个功能 支持RAID1阵列分区的 热备份 硬盘 通常支持MatrixRAID功能的主板具有四个SATA接口 而建立一组MatrixRAID只需要两块硬盘 使用两个SATA接口 另外两个闲置的SATA接口就可以插上硬盘 启动 热备份 功能 当MatrixRAID系统中的一块硬盘出现故障时 热备份 硬盘便会立刻接替它的工作 以保证RAID1阵列分区中数据的安全 由于RAID0阵列分区中的数据在一块硬盘崩溃的时候就已经损毁了 所以 热备份 硬盘对RAID0阵列是无效的 RAID制作 第一步 一般板载RAID控制器在主板BIOS中都会有控制器的开启与关闭选项 以及制作RAID所必备的RAIDBIOS的开关选项 将他们设置开启并保存BIOS后 在开机自检时 在IDE设备检测结束后 会有RAIDBIOS自检界面出现 按提示按特殊键进入RAIDBIOS进行创建 删除 数据恢复等操作 设置BlockSize 区块大小 一般选64K至128K即可 区块大对于大文件的读取和大型游戏或程序的运行有益 而区块小 对于小文件读取或建立Web BBS服务器等有益 然后保存RAID 要注意的是一担磁盘被组建成RAID后磁盘上原有的数据将全部被抹除 RAID制作 第二步 在安装操作系统时要让操作系统能够正确识别已创建的RAID 并能在其上进行系统的安装 Windows2000以前的操作系统由于架构关系在此及以下步骤就没有相关设置了 而Windows2000 XP 2003等操作系统在安装一始就需要按提示按F6键告知安装程序 有RAID设备需要手动安装驱动程序 RAID制作 第三步 按下F6后 系统没有任何提示 也不会中断系统的硬件检测过程 而是在全部自检完毕后 会进入手动驱动安装界面 此时 将主板附件中的软盘驱动程序放入软驱内 按S键开始手动驱动安装 提示软驱内插入软盘 按回车键确认 安装程序会读取软盘内的驱动 并以列表形式列出 由于受到安装程序的限制 列表中的驱动最多只能显示四项 如驱动大于四项的 可按上下键移动显示框 来显示列表中的全部驱动 加载完成后 继续操作系统安装过程时就能正确识别RAID和正确的磁盘容量 利用操作系统安装程序自带的分区及格式化工具可进行分区及格式化并在RAID上安装操作系统 RAID制作 HighPoint374使用的主板型号有AT7 IT7 AT7 MAX2 IT7 MAX2 首先 将BIOS中的RAID开关项开启并保存随后在RAIDBIOS自荐画面时按Ctrl H键 进入RAIDBIOS设置 选CreateArray创建RAID 进入创建界面 设置RAID模式 设置RAID的名字 按自己喜好或RAID用户随便啦 设置区块大小 然后保存设置 RAID组建后按操作系统对应加载驱动程序操作系统成功安装完成即制作完成 RAID制作 SiliconImage升技主板使用过3112 3114 3132三种型号的控制器 对应型号如下 虽然是三种不同的型号 但是BIOS设定和RAIDBIOS界面大致相同 只是所支持的RAID模式稍有不同 所以就一起来介绍了 BIOS设定 按Ctrl S键进入RAIDBIOS主界面 创建RAID 自动配置 手动配置 配置区块大小 选取磁盘 确认磁盘容量 保存退出 驱动加载3112 3114的加载3132驱动加载操作系统成功安装完成即制作完成 RAID制作 intel目前主板使用的intelRAID控制器分别是intelICH5R ICH6R ICH7R南桥芯片中集成的SATARAID控制器 主板型号对应有以下几种 它们的BIOS设定和RAIDBIOS界面也大致相同 只是所支持的RAID模式稍有不同 所以也一起来介绍了 BIOS设定 将On ChipSATA模式设定为EnhancedMode 将On ChipSATAMode设定为RAID 保存BIOS充启后 按Ctrl I进入RAIDBIOS创建RAID 确认创建 RAID0模式下磁盘信息 MatrixRAID模式下的磁盘信息 只有ICH6R ICH7R能够组建MatrixRAID ICH5R 82801ER 与ICH6R 82801FR 软盘驱动加载 ICH7R软盘驱动加载 组建成功MatrixRAID后 在安装程序中识别出的磁盘容量 操作系统成功安装完成即制作完成 RAID制作 VIA由于VIA的8237及8237R南桥芯片集成了SATARAID控制器 只要使用这两种南桥芯片的主板都是支持SATARAID的 型号如下 Socket478平台的VI7 VT7 Socket462平台的KV7 KV7 V KW7 VA 20 Socket754平台的KV8 MAX3 KV8 KV8PRO KV8PRO 3rdEye KV 80 KV 81 KV 85 Socket939平台的AV8 AV8 3rdEye RocketBoyAV8 RocketBoyAV8 3rdEye AX8 AX8 V AX8V2 0 AX8 3rdEye 由于都是使用的8237及8237R南桥 所以设置基本相同 只是由于RAIDBIOS版本不同会稍有变化 BIOS中的OnChipIDEDevice下将OnChipSATAMODESelect设定为RAID 有的主板BIOS选项为OnChipSATARAIDROOM 将其设为Enabled 保存重启即可 按Tab键进入RAIDBIOS 选则CreateArray创建RAID 进入RAID创建菜单 选择RAID模式 在选取磁盘和区块大小后 选StartCreateProcess进行创建动作 当提示CreateNewArrayOK 时 表示创建成功 退出RAIDBIOS后 即可安装操作系统 安装时加载软盘驱动 绝大部分型号主板附带的软盘驱动都是ABIT整合驱动软盘 在进行下拉菜单项后即可选取VIA的RAID驱动 但也有如AX8系列主板附带的软盘驱动稍有不同 系统安装成功后即告组建RAID成功 RAID制作 ULi升技目前所使用的ULiRAID控制器只有M1689单芯片中所集成的SATARAID控制器 对应的主板有KU8和UL8两款 RAIDBIOS也完全相同 BIOS设定 保存BIOS重启后 按Ctrl A进入RAIDBIOS RAIDBIOS相当简洁明了 几乎没有二 三级子菜单 前三项分别是组建不同的RAID模式 然后设定区块大小 用左右方向键进行选择 然后保存退出 并在安装操作系统时加载软盘驱动 操作系统成功安装完成即制作完成 RAID制作 SiS目前升技板载有SiSSATARAID控制器的型号有SG 80一款 BIOS设定开启RAID 保存重启后按Ctrl S进入RAIDBIOS按R键开始编辑RAID 按A键建立RAID 按123键选择RAID模式 选择自动创建与手动创建 设置区块大小 选取磁盘 此处提示的意思是 您是否要将源盘数据保存到其他硬盘 选Y保存的话所要占用的时间会相当长 且如果是两个新硬盘的话也没有必要保存数据 所以一般不推荐用此种方法保存 而选N则可跳过此处 通过以上步骤后创建操作已经完成 按Q键退出 此时会弹出提示是否保存此次操作 按Y键保存即可 加载软盘驱动成功安装操作系统后 安装Windows下的软件制作即告完成 以上就是主流的带有RAID功能的主板基本的RAID创建过程的介绍 希望能够给对RAID有兴趣的主板用户有所帮助 实例 惠普DL380 DL580 DL360服务器系列Raid配置 方法1 使用ORCA配置 1 使用ORCA配置Raid5开机自检到阵列卡时 有F8的提示 方法1 使用ORCA配置 2 按F8进入阵列配置工具RBSU 选择第一项 CreateLogicalDrive进入阵列创建界面 惠普DL380 DL580 DL360服务器系列Raid配置 实例 方法1 使用ORCA配置 3 使用Space键选中 Tab键切换选项 将三块物理硬盘都选中 选择Raid5 由于只用了三块sas硬盘 故不选spare MaximumBootpartition 选择8GBmaximum 按回车创建Raid5 实例 方法1 使用ORCA配置 4 按F8保存配置 实例 方法1 使用ORCA配置 5 提示设置已保存 按回车键继续 实例 方法1 使用ORCA配置 6 回到主界面 选择ViewLoagicalDriver 按回车查看阵列信息 实例 方法1 使用ORCA配置 7 显示有一个logicaldrive 级别为Raid5 状态OK 实例 方法1 使用ORCA配置 8 再按回车查看详细信息 显示阵列中物理盘的参数和状态以及是否有Spare盘 实例 方法2 使用SmartStart7 91中的ArrayConfigurationUtility ACU 配置Raid5 1 进入ACU 其中有两种方式可进入ACU A 用SmartStart7 91光盘引导进入SmartStart的主界面 选择MaintainServer ConfigureArray B 如果系统 以Windows系统为例 下已经安装了ProliantSupportPack PSP包 则在开始 程序 HPSystemtools HPArrayConfigurationUtility打开ACU 实例 方法2 使用SmartStart7 91中的ArrayConfigurationUtility ACU 配置Raid5 2 创建Array 在ConfigurationView选中SmartArrayP400inSlot3 在CommanTasks选择CreateArray 显示下述界面 选择硬盘类型 SAS 和物理硬盘 点击OK创建Array 实例 方法2 使用SmartStart7 91中的ArrayConfigurationUtility ACU 配置Raid5 3 创建LogicalDrive 选中SASArrayA 在CommanTasks选择CreateLogicalDrive 实例 方法2 使用SmartStart7 91中的ArrayConfigurationUtility ACU 配置Raid5 4 FaultTolerance RAID5 StripeSize 64KB 也可选择别的选项 Size 为Raid5的容量 MaxBoot和ArrayAccelerator可根据需要设定 点击OK 实例 方法2 使用SmartStart7 91中的ArrayConfigurationUtili