实验指导：windows2003的软磁盘阵列技术综述

1、实验 Windows 2003的磁盘阵列技术一、实验目的1. 掌握在 Windows 2003环境下做磁盘阵列的条件和方法。2. 掌握在 Windows 2003环境下实现 RAID0的方法。3. 掌握在 Windows 2003环境下实现 RAID1的方法。4. 掌握在 Windows 2003环境下实现 RAID5的方法。5. 掌握在Windows 2003环境下实现恢复磁盘阵列数据的方法。二、实验要求1. 在 Windows 2003环境下实现 RAID02. 在Windows 2003环境下实现RAID13. 在Windows 2003环境下实现RAID54. 在Windows 200

2、3环境下实现恢复磁盘阵列数据三、实验原理（一）磁盘阵列 RAID技术的概述RAID是一种磁盘容错技术，由两块以上的硬盘构成冗余，当某一块硬盘出现物理损坏时，换一块同型号的硬盘即可自行恢复数据。RAID有RAID0、RAID1、RAID5等。RAID技术是要有硬件来支持的，即常说的RAID卡，如果没RAID卡或RAID芯片，还想做RAID ,那就要使用软件 RAID技术，微软 Windows系统只有服务器版本才支持软件RAID技术，如 Windows Server 2003 等。（二）带区卷（RAID0 ）带区卷是将多个（2-32个）物理磁盘上的容量相同的空余空间组合成一个卷。需要注意的是，带区

3、卷中的所有成员，其容量必须相同，而且是来自不同的物理磁盘。带区卷是Windows 2003所有磁盘管理功能中，运行速度最快的卷，但带区卷不具有扩展容量的功能。它在保存数据时将所有的数据按照64KB分成一块，这些大小为64KB的数据块被分散存放于组成带区卷的各个硬盘中。（三）镜像卷（RAID1 ）镜像卷是单一卷的两份相同的拷贝，每一份在一个硬盘上。它提供容错能力，又称为RAID1技术。RAID1的原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像，即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘上，当一个磁盘出现故障时，系统仍然可以使用另一个磁盘内的数据，因此，它具备容错的功能。但它的磁盘利用率不高，只有50%。（四）带奇

4、偶校验的带区卷（ RAID5）RAID-5卷是具有容错能力的带区卷，要求最少三个，最多32个硬盘。RAID-5卷在存储数据时，会根据数据内容计算出奇偶校验数据，并将该校验数据一起写入到RAID-5卷中。当某个磁盘出现故障时，系统可以利用其他硬盘中的数据和该奇偶校验数据恢复丢失的数 据，具有一定的容错能力。奇偶校验数据不是存储在固定的磁盘内，而是依序分布在每台磁盘内，例如第一次写入时存储在磁盘0、第二次写入时存储在磁盘1存储到最后一个磁盘后，再从磁盘0开始存储。RAID-5卷的写入效率相对镜像卷较差，因为写入数据的同时要进行奇偶校验数据的计 算，但读取数据时比镜像卷好，因为可以从多个磁盘读取数据

5、，并且不用计算奇偶校验数据。RAID-5卷的磁盘空间有效利用率为（n-1） /n，其中n为磁盘的数目，从这一点上看， 比镜像卷的50%要好。四、实验设备1.一台装有 Windows Server 2003系统的虚拟机。2 虚拟网卡一块，类型为“网桥模式”。3. 虚拟硬盘五块。五、实验步骤（一）组建 RAID实验的环境下面将在 Windows Server 2003中做磁盘阵列实验，因此需要创建一个Windows Server2003虚拟机，然后向此虚拟机中添加7块虚拟硬盘。如图1所示。图1共添加7块硬盘（二）初始化新添加的硬盘在做磁盘RAID的实验之前，操作系统会对新添加的硬盘进行初始化工作，

6、具体步骤如下：1、运行实验用的虚拟机，进入系统后，选择“开始”7“管理工具”7“计算机管理”命令，进入“计算机管理”窗口。2、 单击“磁盘管理”选项，因为新添加了硬盘， 系统将进入磁盘初始化向导，单击“下步”按钮，如图2所示。图2进入磁盘初始化和转换向导3、在图3中，选择将要初始化的硬盘，单击“下一步”按钮。畫蛊初始化和转抿內导选择要初贻化的应畫磁盘必须经过初始化,谨输的盘背理器才能访问选择至少一伞要初始化的昭盂. 磁盘）：上一步下一步电fl取消I图3选择要初始化的磁盘4、在图4中，选择要转换的磁盘，然后单击“下一步”按钮。聒盘初始化和转换阿导选择要转换的班鑫您所选的晞盘会被转换成动态磁盘H选

7、挥至少1平碣盘来转腆: 做盘）:上一步电）下一喪电）21 取消图4选择要转换的磁盘5、在图5中，单击“完成”按钮，即可完成磁盘的初始化和转换。图5向导完成（三）带区卷（RAIDO的实现）1、 在“计算机管理”窗口中，右击第1块硬盘的剩余空间，在弹出的快捷菜单中选择 新建卷”命令。2、在图6中，选中“带区”单选按钮，然后单击“下一步”按钮。新建巻向导选择巻类型有五伞类型的卷：简单*跨越、带区、镜像和RAIB-5.选择要创建的卷：广简单r護像咗r 跨区 CA）r RAID-5 迅）存證区描述取消I40G,然后单击“下带区巷在两个或两个以上磁盘上，且带区形式存储数据.带区誉菽取数冤 的速度要比简单或

8、跨区巻的快上一歩图6创建带区卷3、在图7中，添加2块硬盘，并在“选择空间量”数值框中输入 步”按钮。（注：最后该卷空间为 40G X 2=80Gb新建巻佝导选择毬畫悠可以选择磁盘并为此卷设置磁盘犬屮.可用电）:5006 MB已选的:一勘冋rF 一了删除n.全部刪除呵卷犬小总数 则）:8110最犬可用空间量创的： 选择空间量m d）:40955(40955K上步匹|下一步遁八|选择要使用的动态施盘，然后单击“添加密-40955 UB40S55 NB40955 ME40955 MB图7为带区卷添加硬盘并分配空间4、在图8中，为带区卷指派盘符I，然后单击“下一步”按钮。新建卷向导指滝銮动器号和路径为

9、了便于访问，您可以给卷指淤一动黠号或弓馳器路径口: 装入以下空白NTFS文件夹中血）:不指派呃动黑萼或驰动器路径）取消图8为新建卷指派驱动器盘符5、在图9中，设置卷标名为raidO，并且选中“执行快速格式化”复选框，单击“下一 步”按钮。图9格式化新建卷并设置卷标ftLJ fc：)”EACEUF住：)总卑 9MTA 0E-) KL* 耳“) CS：) fflZ,LIJZIJZIJ站2533 俑 23. LO 93 % 欣高囲髦69诳I .冏帅的I 状高關25. 33 册 BTP5軋69如4.3fl GB ITFS4. B9却阻73状;S良胖国！找盛旦妊伏减砂ffrid 00：)3S W 状慈良

10、好係如*i. OS 1 40955 LIE卷大小总数讯珀:0虽大可用空间量0MB）：40955选择空间量0MB）：409551 40955 ME40955 ID40955 ID40955 ME全部删除爼）卷大小总数別町：81910最犬可用空间量讯时：40955选择空间量 W（I）:40355* I 取消图20添加硬盘并分配空间4、在指派驱动器号和路径的对话框中，为新建的卷分配盘符H，然后单击“下一步按钮。如图21所示装入U下空白HTPS文件夹中 :新建巻向导箱潦呃动器号和路径为了便于访问，您可以绐卷指派一个驱动器号或呃动器路径.不扌旨派呃动器号或呃动認路径）图21为新添加的卷指派驱动器号5、在

11、卷区格式化的对话框中，设置卷标名为raid5，并且选中“执行快速格式化”复选框，单击“下一步”按钮。图22格式化新建卷并设置卷标6、创建raid5卷后，该卷用“天蓝色”表示。布局类型 文件系统丨状态m （c：）_J BACKUP （F ）口扎A*MTFSRTFSNTFSXFT0 ：） raid 1 CH：） braid 5 口；）带区RAID-5动态动态係旳25,33 GB23 10（JB91状态良好4 .89 GB4. 89 GB99状态良好4.65 GE4.39 GB99状菸良好73.99 GBT9, 92 GB99状态良好3S.96 GE39. 93 GB99重新同步:（.79.99 G

12、9T9 92 GB的空闲空间嚅空闲容堵开涓e 谥盘t动态36.99 GB联机raicd：j5 GB 町 FS 良好曰2动态39 99 GB联机raid U （D：35.99 GB MTFS状态良好动态3fl .M GB联机raid 1（H: j39. 99 GB ffTFS状态良好e 瞪盘4动亦39.99 GB联机raid 1（H：）39.99 GB 町瑶 伏态良好ee s39 . 99 GB联机mid 5 （I：339. 99 GB HTFS重新同步：（55%）阳qq Jtinr dt耳6动态39. M GB +斗已* 站虽土图23建立raid（六）磁盘阵列数据的恢复在前面所做的实验中，磁盘

13、镜像和RAID5中的一个硬盘损坏时，数据可以恢复，但带区卷中的一个硬盘损坏时，所有数据将丢失并且不能恢复。下面只介绍恢复RAID5卷的过程，其它的与其操作步骤相似。具体步骤如下：1、关闭虚拟机，编辑虚拟机的配置文件， 将新加的第7块虚拟硬盘删除，从而模拟硬 盘损坏。也内存砸盘 2 (SCSI)碑盘 3 (SCSI)5I4 (SCSI)HWfi 5 (SCSI)一硕盘 6 (SCSI)白翎砸盘SCSI隆网络适歸USB控制器声卡迪拱卩机咚显示器3S4 MB140 GB40 GB40 GB40 GB40 GB40 GB 40G.B_40t自醐酊-NAT存在 自动检测存在自动檢测图24模拟其中硬盘损坏

14、2、重启虚拟机，进入系统后，选择“开始”7“管理工具”7“计算机管理”命令， 进入“计算机管理”窗口。3、 单击“磁盘管理”选项，将出现如图25所示的情形，出现标记为“丢失”的动态磁 盘。#布聞类型|:m系境-扶蹇aKM阁单SrfSms伏誉翊係痂*SACKUP田:）简单动囲NTFS秋裔艮好曰MTA （E：）简单动窓WTFS伙喜良好-raid 0 Q）：）带区Sifi答NIF3状惑良好l-0f7）刪t.动応NIF3状惑艮好為raid E II：）RnB-Sj.动囲NTFS失Wt的董亘空闲空问Tt瘠梢申肖25.33 GB23. ID GBfil * 否%4.S9 4. 89 Gfi的*T%4 89

15、関gg *否T9. 99 醐7? 92 GB明否S：59.99 鈿39. 93 GB的是50%70. 99 如7 92 Gfi前養是33%id 1 Oi：)39 汕 GE XIJS 铁強艮好B 16 蛊 5动态3fll99 G& 联机raid 5 tt：)39. SS 轴 I7FS动志3S.9Q GBraid 5 Qi)39 99 费)HFS 失政的重夏如 盟蛊Tta.oa CB _ 鬆机.一 -，确 丢失I动态甑日日cis图25 RAID5卷出现故障4、右击“磁盘管理”选项，选择“重新扫描磁盘”5、右击“失败”的 RAID-5卷中工作正常的任一成员，在弹出菜单中选择“修复卷” 选项，弹出如图

16、27所示的对话框，选择新建磁盘来取代原来的故障盘，单击“确定”按钮。39 99 GB39 99 GE MTFS联机状态艮好B 5动态39.99 GB 联机动在39.99 GB联机日 7动言40 00 GB联机辱 丢失动在39.99 GBr*i A 5 Q：）39 99 GB MTFS失败萨J打开Q费源管理迢）更改驰动器号和路径（）.rai d39. 9940 00 未指沥帮助0（）rai39. 99 GB HTFS 失败的重亘昌 CD-R0I 0DVT （G：）图26脱机图276、将标记为“丢失”的磁盘删除掉，RAID-5卷恢复正常，如图 28所示。DATA (EJ动态NTFS伏态良好曰応迅0 6：)BTF3横态良好日”id 1 Qi：)NTFS横惑良好=Jid 5 d：Jms重新冋步4.9 GB4.旳1j-B99 %否0%T9.991GBT9.92GB99 %否0%39.99GB59.9399 %是50更(6%) T9.99GB79.92GB99 %n33% 3动蠢I (H：)39-阳 GE39 OT GK NTFS联柳伏态艮好再阳