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RAID磁盤陣列技術簡述(二)

2013-12-12 10:47:05 來源:華軍數據恢復 作者:網站管理員 閱讀:

 RAID1的創建

雖然在原理上和RAID0完全不一樣,但RAID1的安裝設置過程卻與RAID0相差不多,主要區別在于HighPoint370BIOS里的設置。為了避免重復,我們只向大家重點介紹這部分設置:
進入HighPoint370BIOS后選擇“CreateRAID”進行創建:
1.在“ArrayMode”上點擊回車,在RAID模式選擇中選擇第二項“Mirror(RAID1)forDataSecurity(為數據源盤創建鏡像)”。
2.接著是源盤的選擇,我們再次提醒用戶:務必小心,不要選錯。
3.然后是目標盤的選擇,也就是我們所說的鏡像盤或備份盤。
4.然后開始創建。
5.創建完成以后BIOS會提示進行鏡像的制作,這一過程相當漫長。
6.我們用了大約45分鐘才完成60GB的鏡像制作,至此RAID1創建完成。RAID1會將主盤的數據復制到鏡像盤,因此在構建RAID1時需要特別小心,千萬不要把主盤和鏡像盤弄混,否則結果將是悲劇性的。RAID1既可在兩塊無數據的硬盤上創建,也能夠在一塊已經安裝操作系統的硬盤上添加,比RAID0方便多了(除了漫長的鏡像制作過程)。創建完成以后我們試著將其中一塊硬盤拔下,HighPoint370BIOS給出了警告,按下“Esc”,另一塊硬盤承擔起了源盤的重任,所有數據完好無損。
 
對于在一塊已經安裝操作系統的硬盤上添加RAID1,我們建議的步驟是:打開BIOS中的控制芯片→啟動操作系統安裝HighPoint370驅動→關機將源盤和鏡像盤接在IDE3、4口→進入HighPoint370BIOS設置RAID1(步驟見上文介紹)→重啟系統完成創建。
 
我們對兩種RAID進行了簡單的測試,雖然RAID0的測試成績讓人有些不解,但是實際使用中仍然感覺比單硬盤快了很多,特別是WindowsXPProfessional的啟動異常迅速,進度條一閃而過。至于傳輸率曲線出現不穩定的情況,我們估計和平臺選擇有一些關系,畢竟集成芯片在進行這種高數據吞吐量的工作時非常容易被干擾。不過即使是這樣,我們也看到RAID0系統的數據傳輸率達到了非常高的水平,一度接近60MB/s。與RAID0相比,RAID1系統的性能雖然相對單磁盤系統沒有什么明顯的改善,但測試中我們發現RAID1的工作曲線顯得非常穩定,很少出現波動的情況。再看看Winbench992.0中的磁盤測試成績,一目了然。
 
對用戶和操作系統而言,RAID0和1是透明不影響任何操作的,我們就像使用一塊硬盤一樣。
 
用軟件方法實現RAID
除了使用RAID卡或者主板所帶的芯片實現磁盤陣列外,我們在一些操作系統中可以直接利用軟件方式實現RAID功能,例如Windows2000/XP中就內置了RAID功能。
在了解Windows2000/XP的軟件RAID功能之前,我們首先來看看Windows2000中的一項功能——動態磁盤管理。
動態磁盤與基本磁盤相比,不再采用以前的分區方式,而是叫卷集,它的作用其實和分區相一致,但是具有以下區別:
 
1.可以任意更改磁盤容量
動態磁盤在不重新啟動計算機的情況下可更改磁盤容量大小,而且不會丟失數據,而基本磁盤如果要改變分區容量就會丟失全部數據(當然也有一些特殊的磁盤工具軟件可以改變分區而不會破壞數據,如PQMagic等)。
 
2.磁盤空間的限制
動態磁盤可被擴展到磁盤中不連續的磁盤空間,還可以創建跨磁盤的卷集,將幾個磁盤合為一個大卷集。而基本磁盤的分區必須是同一磁盤上的連續空間,分區的最大容量當然也就是磁盤的容量。
 
3.卷集或分區個數
動態磁盤在一個磁盤上可創建的卷集個數沒有限制,相對的基本磁盤在一個磁盤上最多只能分4個區,而且使用DOS或Windows9X時只能分一個主分區和擴展分區。
*這里一定要注意,動態磁盤只能在WindowsNT/2000/XP系統中使用,其他的操作系統無法識別動態磁盤。
因為大部分用戶的磁盤都是基本磁盤類型,為了使用軟件RAID功能,我們必須將其轉換為動態磁盤:控制面板→管理工具→計算機管理→磁盤管理,在查看菜單中將其中的一個窗口切換為磁盤列表。這時我們就可以通過右鍵菜單將選擇磁盤轉換為動態磁盤。
在劃分動態卷時會可以看到這樣幾個類型的動態卷。
 
1.簡單卷:包含單一磁盤上的磁盤空間,和分區功能一樣。
(當系統中有兩個或兩個以上的動態磁盤并且兩個磁盤上都有未分配的空間時,我們能夠選擇如下的兩種分卷方式)2.跨區卷:跨區卷將來自多個磁盤的未分配空間合并到一個邏輯卷中。
 
3.帶區卷:組合多個(2到32個)磁盤上的未分配空間到一個卷。
(如果如上所述系統中的兩個動態磁盤容量一致時,我們會看到另一個分區方式)
 
4.鏡像卷:單一卷兩份相同的拷貝,每一份在一個硬盤上。即我們常說的RAID1。
當我們擁有三個或三個以上的動態磁盤時,我們就可以使用更加復雜的RAID方式——RAID5,此時在分卷界面中會出現新的分卷形式。
 
5.RAID5卷:相當于帶奇偶校驗的帶區卷,即RAID5方式。
對于大部分的個人電腦用戶來說,構建RAID0是最經濟實用的陣列形式,因此我們在這里僅就軟件RAID0的構建進行講解:
要在Windows2000/XP中使用軟件RAID0,首先必須將準備納入陣列的磁盤轉換為上文所述的動態磁盤(這里要注意的是,Windows2000/XP的默認磁盤管理界面中不能轉換基本磁盤和動態磁盤,請參考上文中的描述),我們在這里嘗試使用分區的條帶化,這也正是軟件RAID和使用RAID芯片構建磁盤陣列的區別。我們選取了一個29GB的分區進行劃分帶區卷,在劃分帶區卷區時,系統會要求一個對應的分區,也就是說這時其他的動態磁盤上必須要有同樣29GB或更大的未分配空間,帶區卷分配完成后,兩個同樣大小的分卷將被系統合并,此時我們的格式化等操作也是同時在兩個磁盤上進行。
在構建RAID0完成后,我們決定測試其硬盤傳輸率以確定這種軟件RAID對性能的提升程度,我們構建軟件RAID的平臺和前文中的硬件RAID平臺并不相同,為了保證CPU的性能以確保我們軟件RAID的實現,我們采用了較高端的系統:AthlonXP1700+,三星256MBDDR內存,華碩A7V266-E主板,由于軟件RAID對硬盤規格的要求比較低,所以硬盤系統我們選用了不同規格的硬盤,希捷酷魚Ⅳ60GB和西部數據1200BB120GB兩塊硬盤。
在傳輸曲線的后半段,我們很清楚地看到軟件RAID0的硬盤傳輸率達到了60MB/s,完全超越了陣列中任意一個硬盤的傳輸率,RAID0的優勢開始體現出來。對于追求高性能的用戶來說,這應該是他們夢寐以求的。
這里應該說明的是,在Linux環境下,我們同樣可以利用Raidtools工具來實現軟件RAID功能。這個工具可以制作軟RAID0、RAID1、RAID4、RAID5等多種磁盤陣列。在使用Raidtools之前,首先要確定目前正在使用的Linux核心是否支持Md。如果你正在使用的核心是2.0.X,并且不是自己編譯過,大多數情況下支持軟RAID。如果不能確定,則需要自己編譯核心。
雖然RAID功能可以給我們帶來更好的速度體驗和數據安全性,但是應該指出的是,現在市面上的大部分廉價IDE-RAID解決方案本質上仍然是“半軟”的RAID,只是將RAID控制信息集成在RAID芯片當中,因此其CPU占用率比較大,而且性能并不是非常穩定。這也是在高端系統中軟件RAID0的性能有時可以超過“硬件”RAID0方案的原因。
對于用戶來說,高性能的IDE-RAID存儲系統,或者需要比較強勁的CPU運算能力,或者需要比較昂貴的RAID卡,因此,磁盤陣列仍然應該算是比較高端的應用。不過對于初級用戶來說,使用簡單而廉價的磁盤陣列來提高計算機數據的可用性或提升一下存儲速度也是相當不錯的選擇,當然其性能還遠不能和高端系統相比。
總之,我們看到越來越多的RAID架構出現在市場上,尤其是在中低端市場上,越來越普及的廉價IDE-RAID方案與硬盤價格的不斷下降互相照應,似乎也在預示著未來個人數據存儲的發展趨勢,讓我們拭目以待吧
 
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