RAID基础知识幻灯片

1、RAID磁盘阵列,1,2020/6/22,目录,2,2020/6/22,RAID介绍,RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks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。,3,2020/6/22,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

2、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,4,2020/6/22,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

3、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。,5,2020/6/22,RAID的分类,RAID 0,RAID 0，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。,6,2020/6/22,RAID的分类,A1,A3,

4、A5,A7,RAID0,Disk0,Disk1,A1、 A2、 A3、 A4,7,2020/6/22,RAID的分类,RAID 1,RAID 1，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。,8,2020/6/22,RAID的分类,A1 A2 A3 A4,Disk0,Disk1,Raid1,RAID 1,9,2020/6/22,RAID的分类,RAID 0+1,RAID 0+1就是常见到的Ra

5、id10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。,10,2020/6/22,RAID的分类,RAID 0+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

6、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。,11,2020/6/22,RAID的分类,Disk0,Disk1,Disk2,Disk3,Disk0,Disk1,Disk2,Disk3,RAID 0+1,12,2020/6/22,RAID的分类,RAID 5,RAID 5， 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

7、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，RAID 5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。,13,2020/6/22,RAID的分类,RAID 5

8、,Disk0,Disk1,Disk2,Disk3,14,2020/6/22,RAID的分类,JBOD,JBOD，JBOD(Just Bundle Of Disks)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。,15,2020/6/22,RAID的分类,Matrix RAI

9、D,Matrix RAID，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RAID 0与RAID 1两种模式，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RAID 0或1，而将剩余空间组成RAID1或0。Matrix RAID还有一个功能：支持RAID 1阵列分区的“热备份”硬盘。通常支持Matrix RAID功能的主板具有四个SATA接口，而建立一组Matrix RAID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Matrix RAID系统中的一块硬盘出现故障

10、时，“热备份”硬盘便会立刻接替它的工作，以保证RAID 1阵列分区中数据的安全。由于RAID 0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RAID 0阵列是无效的。,16,2020/6/22,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 RAID BIOS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RAID BIOS自检界面出现，按提示按特殊键进入RAID BIOS 进行创建、删除、数据恢复等操作。设置Block Size（区块大小），一般选64K至12

11、8K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；,17,2020/6/22,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，Windows 2000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Windows 2000 / 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,18,2020/6/22,RAID 制

12、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。,19,2020/6/22,RAID 制作,H

13、ighPoint 374 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RAID BIOS自荐画面时按Ctrl+H键，进入RAID BIOS设置： 选Create Array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。,20,2020/6/22,RAID 制作,SiliconImage 升技主板使用过3112、3114、3132三种型号的控制器，对

14、应型号如下： 虽然是三种不同的型号，但是BIOS设定和RAID BIOS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RAID BIOS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。,21,2020/6/22,RAID 制作,intel 目前主板使用的intel RAID 控制器 分别是 intel ICH5R、ICH6R、ICH7R南桥芯片中集成的SATA RAID 控制器。主板型号对应

15、有以下几种： 它们的BIOS设定和RAID BIOS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-Chip SATA 模式设定为 Enhanced Mode； 将On-Chip SATA Mode 设定为 RAID； 保存BIOS充启后，按Ctrl+I 进入RAID BIOS 创建RAID ； 确认创建； RAID 0模式下磁盘信息； Matrix RAID 模式下的磁盘信息（只有ICH6R、ICH7R能够组建Matrix RAID）； ICH5R（82801ER）与ICH6R（82801FR）软盘驱动加载； ICH7R 软盘驱动加载； 组建

16、成功Matrix RAID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。,22,2020/6/22,RAID 制作,VIA 由于VIA的8237及8237R南桥芯片集成了SATA RAID控制器，只要使用这两种南桥芯片的主板都是支持SATA RAID的，型号如下： Socket 478 平台的 VI7、VT7； Socket 462 平台的 KV7、KV7-V、KW7，VA-20； Socket 754 平台的 KV8-MAX3、KV8、KV8PRO、KV8PRO-3rdEye、KV-80、KV-81、KV-85； Socket 939 平台的AV8、AV8-3rdEye

17、、RocketBoy AV8、RocketBoy AV8-3rdEye、AX8、AX8-V、AX8 V2.0、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RAID BIOS版本不同会稍有变化。 BIOS中的OnChip IDE Device下将OnChip SATA MODE Select设定为RAID，有的主板BIOS选项为OnChip SATA RAID ROOM，将其设为Enabled，保存重启即可； 按Tab键进入RAID BIOS，选则Create Array创建RAID； 进入RAID创建菜单； 选择RAID 模式； 在选取磁盘和区块大

18、小后，选Start Create Process 进行创建动作，当提示Create New Array OK！时，表示创建成功； 退出RAID BIOS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。,23,2020/6/22,RAID 制作,ULi 升技目前所使用的ULi RAID 控制器只有M1689单芯片中所集成的SATA RAID控制器，对应的主板有KU8和UL8两款，RAID BIOS也完全相同。

19、BIOS设定； 保存BIOS重启后，按Ctrl+A进入RAID BIOS； RAID BIOS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。,24,2020/6/22,RAID 制作,SiS 目前升技板载有SiS SATA RAID 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RAID BIOS 按 R 键开始编辑RAID； 按 A 键建立RAID； 按1 2 3 键选择RAID模式； 选择自动创建与手

20、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。,25,2020/6/22,实例,惠普DL380, DL580, DL360

21、 服务器系列Raid 配置,方法1：使用ORCA配置,1、使用ORCA配置Raid 5 开机自检到阵列卡时，有F8的提示。,26,2020/6/22,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：Create Logical Drive进入阵列创建界面。,惠普DL380, DL580, DL360 服务器系列Raid 配置,实例,27,2020/6/22,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Raid 5；由于只用了三块sas硬盘，故不选spare；Maximum Boot partition:选择8GB m

22、aximum.按回车创建Raid 5。,实例,28,2020/6/22,方法1：使用ORCA配置,4、按F8保存配置。,实例,29,2020/6/22,方法1：使用ORCA配置,5、提示设置已保存，按回车键继续。,实例,30,2020/6/22,方法1：使用ORCA配置,6、回到主界面，选择View Loagical Driver，按回车查看阵列信息。,实例,31,2020/6/22,方法1：使用ORCA配置,7、显示有一个logical drive，级别为Raid 5，状态OK。,实例,32,2020/6/22,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

23、以及是否有Spare盘。,实例,33,2020/6/22,方法2：使用Smart Start7.91中的Array Configuration Utility(ACU)配置Raid 5,1、进入ACU（其中有两种方式可进入ACU）：,A、用Smart Start7.91光盘引导进入Smart Start的主界面，选择Maintain Server-Configure Array。,B、如果系统（以Windows系统为例）下已经安装了Proliant Support Pack（PSP包），则在开始-程序-HP System tools-HP Array Configuration Utility

24、打开ACU。,实例,34,2020/6/22,方法2：使用Smart Start7.91中的Array Configuration Utility(ACU)配置Raid 5,2、创建Array。在Configuration View选中Smart Array P400 in Slot3；在Comman Tasks选择Create Array。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,35,2020/6/22,方法2：使用Smart Start7.91中的Array Configuration Utility(ACU)配置Raid 5,3、创建Logical

25、 Drive。选中SAS Array A，在Comman Tasks选择Create Logical Drive。,实例,36,2020/6/22,方法2：使用Smart Start7.91中的Array Configuration Utility(ACU)配置Raid 5,4、Fault Tolerance：RAID 5；Stripe Size：64KB（也可选择别的选项）；Size：为Raid 5的容量。Max Boot和Array Accelerator可根据需要设定。点击OK。,实例,37,2020/6/22,方法2：使用Smart Start7.91中的Array Configuration Utility(ACU)配置Raid 5,5、点击Save。,实例,38,2020/6/22,方法2：使用Sm