xp 能否做軟raid 1

windows xp pro sp2 能否做軟raid 1
提問者: pxwenym - 實習生 一級
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從以下第六步内容看是可以 以下詳細内容
一、RAID技術規範簡介
RAID技術主要包含RAID 0~RAID 7等數個規範,它們的側重點各不相同,常見的規範有如下幾種:
RAID 0:RAID 0連續以位或位元組為機關分割資料,并行讀/寫于多個磁盤上,是以具有很高的資料傳輸率,但它沒有資料備援,是以并不能算是真正的RAID結構。RAID 0隻是單純地提高性能,并沒有為資料的可靠性提供保證,而且其中的一個磁盤失效将影響到所有資料。是以,RAID 0不能應用于資料安全性要求高的場合。
RAID 1:它是通過磁盤資料鏡像實作資料備援,在成對的獨立磁盤上産生互為備份的資料。當原始資料繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取資料,是以RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中機關成本最高的,但提供了很高的資料安全性和可用性。當一個磁盤失效時,系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫,而不需要重組失效的資料。
RAID 0+1: 也被稱為RAID 10标準,實際是将RAID 0和RAID 1标準結合的産物,在連續地以位或位元組為機關分割資料并且并行讀/寫多個磁盤的同時,為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行備援。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的資料高可靠性,但是CPU占用率同樣也更高,而且磁盤的使用率比較低。
RAID 2:将資料條塊化地分布于不同的硬碟上,條塊機關為位或位元組,并使用稱為“加重平均糾錯碼(海明碼)”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢複。這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢複資訊,使得RAID 2技術實施更複雜,是以在商業環境中很少使用。
RAID 3:它同RAID 2非常類似,都是将資料條塊化分布于不同的硬碟上,差別在于RAID 3使用簡單的奇偶校驗,并用單塊磁盤存放奇偶校驗資訊。如果一塊磁盤失效,奇偶盤及其他資料盤可以重新産生資料;如果奇偶盤失效則不影響資料使用。RAID 3對于大量的連續資料可提供很好的傳輸率,但對于随機資料來說,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。
RAID 4:RAID 4同樣也将資料條塊化并分布于不同的磁盤上,但條塊機關為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要通路奇偶盤,這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸,是以RAID 4在商業環境中也很少使用。
RAID 5:RAID 5不單獨指定的奇偶盤,而是在所有磁盤上交叉地存取資料及奇偶校驗資訊。在RAID 5上,讀/寫指針可同時對陣列裝置進行操作,提供了更高的資料流量。RAID 5更适合于小資料塊和随機讀寫的資料。RAID 3與RAID 5相比,最主要的差別在于RAID 3每進行一次資料傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對于RAID 5來說,大部分資料傳輸隻對一塊磁盤操作,并可進行并行操作。在RAID 5中有“寫損失”,即每一次寫操作将産生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的資料及奇偶資訊,兩次寫新的資料及奇偶資訊。
RAID 6:與RAID 5相比,RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗資訊塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法,資料的可靠性非常高,即使兩塊磁盤同時失效也不會影響資料的使用。但RAID 6需要配置設定給奇偶校驗資訊更大的磁盤空間,相對于RAID 5有更大的“寫損失”,是以“寫性能”非常差。較差的性能和複雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應用。
RAID 7:這是一種新的RAID标準,其自身帶有智能化實時作業系統和用于存儲管理的軟體工具,可完全獨立于主機運作,不占用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲計算機(Storage Computer),它與其他RAID标準有明顯差別。
除了以上的各種标準(如表1),我們可以如RAID 0+1那樣結合多種RAID規範來構築所需的RAID陣列,例如RAID 5+3(RAID 53)就是一種應用較為廣泛的陣列形式。使用者一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲系統。
開始時RAID方案主要針對SCSI硬碟系統,系統成本比較昂貴。1993年,HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制晶片,能夠利用相對廉價的IDE硬碟來組建RAID系統,進而大大降低了RAID的“門檻”。從此,個人使用者也開始關注這項技術,因為硬碟是現代個人計算機中發展最為“緩慢”和最缺少安全性的裝置,而使用者存儲在其中的資料卻常常遠超計算機的本身價格。在花費相對較少的情況下,RAID技術可以使個人使用者也享受到成倍的磁盤速度提升和更高的資料安全性,現在個人電腦市場上的IDE-RAID控制晶片主要出自HighPoint和Promise公司,此外還有一部分來自AMI公司(如表2)。
面向個人使用者的IDE-RAID晶片一般隻提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1(RAID 10)等RAID規範的支援,雖然它們在技術上無法與商用系統相提并論,但是對普通使用者來說其提供的速度提升和安全保證已經足夠了。随着硬碟接口傳輸率的不斷提高,IDE-RAID晶片也不斷地更新換代,晶片市場上的主流晶片已經全部支援ATA 100标準,而HighPoint公司新推出的HPT 372晶片和Promise最新的PDC20276晶片,甚至已經可以支援ATA 133标準的IDE硬碟。
在主機闆廠商競争加劇、個人電腦使用者要求逐漸提高的今天,在主機闆上闆載RAID晶片的廠商已經不在少數,使用者完全可以不用購置RAID卡,直接組建自己的磁盤陣列,感受磁盤狂飙的速度
二.通過硬體控制晶片實作IDE RAID的方法
在RAID家族裡,RAID 0和RAID 1在個人電腦上應用最廣泛,畢竟願意使用4塊甚至更多的硬碟來構築RAID 0+1或其他硬碟陣列的個人使用者少之又少,是以我們在這裡僅就這兩種RAID方式進行講解。我們選擇支援IDE-RAID功能的升技KT7A-RAID主機闆,一步一步向大家介紹IDE-RAID的安裝。升技KT7A-RAID內建的是HighPoint 370晶片,支援RAID 0、1、0+1。
做RAID自然少不了硬碟,RAID 0和RAID 1對磁盤的要求不一樣,RAID 1(Mirror)磁盤鏡像一般要求兩塊(或多塊)硬碟容量一緻,而RAID 0(Striping)磁盤一般沒有這個要求,當然,選用容量相似性能相近甚至完全一樣的硬碟比較理想。為了友善測試,我們選用兩塊60GB的希捷酷魚Ⅳ硬碟(Barracuda ATA Ⅳ、編号ST360021A)。系統選用Duron 750MHz的CPU,2×128MB樵風金條SDRAM,耕升GeForce2 Pro顯示卡,應該說是比較普通的配置,我們也希望借此了解建構RAID所需的系統要求。
1.RAID 0的建立
第一步
首先要備份好硬碟中的資料。很多使用者都沒有重視備份這一工作,特别是一些比較粗心的個人使用者。建立RAID對資料而言是一項比較危險的操作,稍不留神就有可能毀掉整塊硬碟的資料,我們首先介紹的RAID 0更是這種情況,在建立RAID 0時,所有陣列中磁盤上的資料都将被抹去,包括硬碟分區表在内。是以要先準備好一張帶Fdisk與Format指令的Windows 98啟動盤,這也是這一步要注意的重要事項。
第二步
将兩塊硬碟的跳線設定為Master,分别接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口(它們由主機闆上的HighPoint370晶片控制)。由于RAID 0會重建兩塊硬碟的分區表,我們就無需考慮硬碟連接配接的順序(下文中我們會看到在建立RAID 1時這個順序很重要)。
第三步
對BIOS進行設定,打開ATA RAID CONTROLLER。我們在升技KT7A-RAID主機闆的BIOS中進入INTEGRATED PERIPHERALS選項并開啟ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建議将開機順序全部改為ATA 100 RAID,實際我們發現這在系統安裝過程中并不可行,難道沒有分區的硬碟可以啟動嗎?是以我們仍然設定軟驅作為首選項。
第四步
接下來的設定步驟是建立RAID 0的核心内容,我們以圖解方式向大家詳細介紹:
1.系統BIOS設定完成以後重新開機電腦,開機檢測時将不會再報告發現硬碟。
2.磁盤的管理将由HighPoint 370晶片接管。
3.下面是非常關鍵的HighPoint 370 BIOS設定,在HighPoint 370磁盤掃描界面同時按下“Ctrl”和“H”。
4.進入HighPoint 370 BIOS設定界面後第一個要做的工作就是選擇“Create RAID”建立RAID。
5.在“Array Mode(陣列模式)”中進行RAID模式選擇,這裡能夠看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的選項,在此我們選擇了RAID 0項。
6.RAID模式選擇完成會自動退出到上一級菜單進行“Disk Drives(磁盤驅動器)”選擇,一般來說直接回車就行了。
7.下一項設定是條帶機關大小,預設值為64kB,沒有特殊要求可以不予理睬。
8.接着是“Start Create(開始建立)”的選項,在你按下“Y”之前,請認真想想是否還有重要的資料留在硬碟上,這是你最後的機會!一旦開始建立RAID,硬碟上的所有資料都會被清除。
9.建立完成以後是指定BOOT啟動盤,任選一個吧。
按“Esc”鍵退出,當然少不了按下“Y”來确認一下。
HighPoint 370 BIOS沒有提供類似“Exit Without Save”的功能,修改設定後是不可逆轉的
第五步
再次重新開機電腦以後,我們就可以在螢幕上看到“Striping(RAID 0)for Array #0”字樣了。插入先前制作的啟動盤,啟動DOS。打開Fdisk程式,咦?怎麼就一個硬碟可見?是的,RAID陣列已經整個被看作了一塊硬碟,對于作業系統而言,RAID完全透明,我們大可不必費心RAID磁盤的管理,這些都由控制晶片完成。接下來按照普通單硬碟方法進行分區,你會發現“這個”硬碟的容量“變”大了,仔細算算,對,總容量就是兩塊硬碟相加的容量!我們可以把RAID 0的讀寫比喻成拉鍊,它把資料分開在兩個硬碟上,讀取資料會變得更快,而且不會浪費磁盤空間。在分區和格式化後千萬别忘了激活主分區。
第六步
選擇作業系統讓我們頗費周折,HighPoint370晶片提供對Windows 98/NT/2000/XP的驅動支援,考慮到使RAID功能面向的是相對進階的使用者,是以我們選擇了對新硬體支援更好的Windows XP Professional英文版(采用英文版系統主要是為了友善後面的Winbench測試,大家自己使用RAID完全可以用中文版的作業系統),Windows 2000也是一個不錯的選擇,但是硬體支援方面顯然不如Windows XP Professional。
第七步
對于采用RAID的電腦,作業系統的安裝和普通情況下不一樣,讓我們看看圖示,這是在Windows XP完成第一步“檔案複制”重新開機以後出現的畫面,安裝程式會以英文提示“按下F6安裝SCSI裝置或RAID磁盤”,這一過程很短,而且使用者往往會忽視螢幕下方的提示。
按下F6後出現安裝選擇,選擇“S”将安裝RAID控制晶片驅動,選擇“Enter”則不安裝。
按下“S”鍵會提示插入RAID晶片驅動盤。
鍵入回車,安裝程式自動搜尋驅動盤上的程式,選擇“WinXP”那一個并回車。
如果所提供的版本和Windows XP Profesional内置的驅動版本不一緻,安裝程式會給出提示讓使用者進行選擇。
按下“S”會安裝軟碟所提供的而按下“Enter”則安裝Windows XP Professional自帶的驅動。按下“S”後又需要确認,這次是按“Enter”(這個……确認太多了,呵呵)。接下來是正常的系統安裝,和普通安裝沒有任何差別。
RAID 0的安裝設定我們就介紹到這裡,下面我們會談談RAID 1的安裝。與RAID 0相比,RAID 1的安裝過程要簡單許多,在正确操作的情況下不具破壞性。
2.RAID 1的建立
雖然在原理上和RAID 0完全不一樣,但RAID 1的安裝設定過程卻與RAID 0相差不多,主要差別在于HighPoint 370 BIOS裡的設定。為了避免重複,我們隻向大家重點介紹這部分設定:
進入HighPoint 370 BIOS後選擇“Create RAID”進行建立:
1.在“Array Mode”上點選回車,在RAID模式選擇中選擇第二項“Mirror(RAID 1)for Data Security(為資料源盤建立鏡像)”。
2.接着是源盤的選擇,我們再次提醒使用者:務必小心,不要選錯。
3.然後是目标盤的選擇,也就是我們所說的鏡像盤或備份盤。
4.然後開始建立。
5.建立完成以後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RAID 1建立完成。
RAID 1會将主盤的資料複制到鏡像盤,是以在建構RAID 1時需要特别小心,千萬不要把主盤和鏡像盤弄混,否則結果将是悲劇性的。RAID 1既可在兩塊無資料的硬碟上建立,也能夠在一塊已經安裝作業系統的硬碟上添加,比RAID 0友善多了(除了漫長的鏡像制作過程)。建立完成以後我們試着将其中一塊硬碟拔下,HighPoint370 BIOS給出了警告,按下“Esc”,另一塊硬碟承擔起了源盤的重任,所有資料完好無損。
對于在一塊已經安裝作業系統的硬碟上添加RAID 1,我們建議的步驟是:打開BIOS中的控制晶片→啟動作業系統安裝HighPoint 370驅動→關機将源盤和鏡像盤接在IDE3、4口→進入HighPoint 370 BIOS設定RAID 1(步驟見上文介紹)→重新開機系統完成建立。
我們對兩種RAID進行了簡單的測試,雖然RAID 0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碟快了很多,特别是Windows XP Professional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,我們估計和平台選擇有一些關系,畢竟內建晶片在進行這種高資料吞吐量的工作時非常容易被幹擾。不過即使是這樣,我們也看到RAID 0系統的資料傳輸率達到了非常高的水準,一度接近60MB/s。與RAID 0相比,RAID 1系統的性能雖然相對單磁盤系統沒有什麼明顯的改善,但測試中我們發現RAID 1的工作曲線顯得非常穩定,很少出現波動的情況。
再看看Winbench99 2.0中的磁盤測試成績,一目了然。
對使用者和作業系統而言,RAID 0和1是透明不影響任何操作的,我們就像使用一塊硬碟一樣。
三、用軟體方法實作RAID
除了使用RAID卡或者主機闆所帶的晶片實作磁盤陣列外,我們在一些作業系統中可以直接利用軟體方式實作RAID功能,例如Windows 2000/XP中就内置了RAID功能。
在了解Windows 2000/XP的軟體RAID功能之前,我們首先來看看Windows 2000中的一項功能——動态磁盤管理。
動态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緻,但是具有以下差別:
1.可以任意更改磁盤容量
動态磁盤在不重新啟動計算機的情況下可更改磁盤容量大小,而且不會丢失資料,而基本磁盤如果要改變分區容量就會丢失全部資料(當然也有一些特殊的磁盤工具軟體可以改變分區而不會破壞資料,如PQMagic等)。
2.磁盤空間的限制
動态磁盤可被擴充到磁盤中不連續的磁盤空間,還可以建立跨磁盤的卷集,将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
動态磁盤在一個磁盤上可建立的卷集個數沒有限制,相對的基本磁盤在一個磁盤上最多隻能分4個區,而且使用DOS或Windows 9X時隻能分一個主分區和擴充分區。
*這裡一定要注意,動态磁盤隻能在Windows NT/2000/XP系統中使用,其他的作業系統無法識别動态磁盤。
因為大部分使用者的磁盤都是基本磁盤類型,為了使用軟體RAID功能,我們必須将其轉換為動态磁盤:控制台→管理工具→計算機管理→磁盤管理,在檢視菜單中将其中的一個視窗切換為磁盤清單。這時我們就可以通過右鍵菜單将選擇磁盤轉換為動态磁盤。
在劃分動态卷時會可以看到這樣幾個類型的動态卷。
1.簡單磁碟區: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态磁盤并且兩個磁盤上都有未配置設定的空間時,我們能夠選擇如下的兩種分卷方式)
2.跨距磁碟區:跨距磁碟區将來自多個磁盤的未配置設定空間合并到一個邏輯卷中。
3.等量磁碟區:組合多個(2到32個)磁盤上的未配置設定空間到一個卷。
(如果如上所述系統中的兩個動态磁盤容量一緻時,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,每一份在一個硬碟上。即我們常說的RAID 1。
當我們擁有三個或三個以上的動态磁盤時,我們就可以使用更加複雜的RAID方式——RAID 5,此時在分卷界面中會出現新的分卷形式。
5.RAID 5卷:相當于帶奇偶校驗的等量磁碟區,即RAID 5方式。
對于大部分的個人電腦使用者來說,建構RAID 0是最經濟實用的陣列形式,是以我們在這裡僅就軟體RAID 0的建構進行講解:
要在Windows 2000/XP中使用軟體RAID 0,首先必須将準備納入陣列的磁盤轉換為上文所述的動态磁盤(這裡要注意的是,Windows 2000/XP的預設磁盤管理界面中不能轉換基本磁盤和動态磁盤,請參考上文中的描述),我們在這裡嘗試使用分區的條帶化,這也正是軟體RAID和使用RAID晶片建構磁盤陣列的差別。我們選取了一個29GB的分區進行劃分等量磁碟區,在劃分等量磁碟區區時,系統會要求一個對應的分區,也就是說這時其他的動态磁盤上必須要有同樣29GB或更大的未配置設定空間,等量磁碟區配置設定完成後,兩個同樣大小的分卷将被系統合并,此時我們的格式化等操作也是同時在兩個磁盤上進行。
在建構RAID 0完成後,我們決定測試其硬碟傳輸率以确定這種軟體RAID對性能的提升程度,我們建構軟體RAID的平台和前文中的硬體RAID平台并不相同,為了保證CPU的性能以確定我們軟體RAID的實作,我們采用了較高端的系統:Athlon XP 1700+,三星 256MB DDR記憶體,華碩A7V266-E主機闆,由于軟體RAID對硬碟規格的要求比較低,是以硬碟系統我們選用了不同規格的硬碟,希捷酷魚Ⅳ 60GB和西部資料1200BB 120GB兩塊硬碟。
在傳輸曲線的後半段,我們很清楚地看到軟體RAID 0的硬碟傳輸率達到了60MB/s,完全超越了陣列中任意一個硬碟的傳輸率,RAID 0的優勢開始展現出來。對于追求高性能的使用者來說,這應該是他們夢寐以求的。
這裡應該說明的是,在Linux環境下,我們同樣可以利用Raidtools工具來實作軟體RAID功能。這個工具可以制作軟RAID 0、RAID 1、RAID 4、RAID 5等多種磁盤陣列。在使用Raidtools之前,首先要确定目前正在使用的Linux核心是否支援Md。如果你正在使用的核心是2.0.X,并且不是自己編譯過,大多數情況下支援軟RAID。如果不能确定,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資料安全性,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,隻是将RAID控制資訊內建在RAID晶片當中,是以其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體RAID 0的性能有時可以超過“硬體”RAID 0方案的原因。
對于使用者來說,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,是以,磁盤陣列仍然應該算是比較高端的應用。不過對于初級使用者來說,使用簡單而廉價的磁盤陣列來提高計算機資料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。