RAID之全程圖解 手把手教你做RAID磁盤陣列(硬RAID)

本文将以一款伺服器的磁盤陣列配置執行個體向大家介紹磁盤陣列的具體配置方法。當然，不同的陣列控制器的具體配置方法可能不完全一樣，但基本步驟絕大部分是相同的，完全可以參考。

說到磁盤陣列(RAID，Redundant Array of Independent Disks)，現在幾乎成了網管員所必須掌握的一門技術之一，特别是中小型企業，因為磁盤陣列應用非常廣泛，它是目前資料備份的主要方案之一。然而，許多網管員隻是在各種媒體上看到相關的理論知識介紹，卻并沒有看到一些實際的磁盤陣列配置方法，是以仍隻是一知半解，到自己真正配置時，卻無從下手。

本文要以一個具體的磁盤陣列配置方法為例向大家介紹磁盤陣列的一些基本配置方法，給出一些關鍵界面，使各位對磁盤陣列的配置有一個理性認識。當然為了使各位對磁盤陣列有一個較全面的介紹，還是先來簡要回顧一下有關磁盤陣列的理論知識，這樣可以為實際的配置找到理論依據。

一、磁盤陣列實作方式

磁盤陣列有兩種方式可以實作，那就是“軟體陣列”與“硬體陣列”。

軟體陣列是指通過網絡作業系統自身提供的磁盤管理功能将連接配接的普通SCSI卡上的多塊硬碟配置成邏輯盤，組成陣列。如微軟的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare兩種作業系統都可以提供軟體陣列功能，其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare作業系統可以實作RAID 1功能。軟體陣列可以提供資料備援功能，但是磁盤子系統的性能會有所降低，有的降代還比較大，達30%左右。

硬體陣列是使用專門的磁盤陣列卡來實作的，這就是本文要介紹的對象。現在的非入門級伺服器幾乎都提供磁盤陣列卡，不管是內建在主機闆上或非內建的都能輕松實作陣列功能。硬體陣列能夠提供線上擴容、動态修改陣列級别、自動資料恢複、驅動器漫遊、超高速緩沖等功能。它能×××能、資料保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。

磁盤陣列卡擁有一個專門的處理器，如Intel的I960晶片，HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等，還擁有專門的存貯器，用于高速緩沖資料。這樣一來，伺服器對磁盤的操作就直接通過磁盤陣列卡來進行處理，是以不需要大量的CPU及系統記憶體資源，不會降低磁盤子系統的性能。陣列卡專用的處理單元來進行操作，它的性能要遠遠高于正常非陣列硬碟，并且更安全更穩定。

二、幾種磁盤陣列技術

RAID技術是一種工業标準，各廠商對RAID級别的定義也不盡相同。目前對RAID級别的定義可以獲得業界廣泛認同的有4種，RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。

RAID 0是無資料備援的存儲空間條帶化，具有成本低、讀寫性能極高、存儲空間使用率高等特點，适用于音、視訊信号存儲、臨時檔案的轉儲等對速度要求極其嚴格的特殊應用。但由于沒有資料備援，其安全性大大降低，構成陣列的任何一塊硬碟的損壞都将帶來災難性的資料損失。這種方式其實沒有備援功能，沒有安全保護，隻是提高了磁盤讀寫性能和整個伺服器的磁盤容量。一般隻适用磁盤數較少、磁盤容易比較緊缺的應用環境中，如果在RAID 0中配置4塊以上的硬碟，對于一般應用來說是不明智的。

RAID 1是兩塊硬碟資料完全鏡像，安全性好，技術簡單，管理友善，讀寫性能均好。因為它是一一對應的，是以它無法單塊硬碟擴充，要擴充，必須同時對鏡像的雙方進行同容量的擴充。因為這種備援方式為了安全起見，實際上隻利用了一半的磁盤容量，資料空間浪費大。

RAID 0+1綜合了RAID 0和RAID 1的特點，獨立磁盤配置成RAID 0，兩套完整的RAID 0互相鏡像。它的讀寫性能出色，安全性高，但建構陣列的成本投入大，資料空間使用率低。

RAID 5是目前應用最廣泛的RAID技術。各塊獨立硬碟進行條帶化分割，相同的條帶區進行奇偶校驗(異或運算)，校驗資料平均分布在每塊硬碟上。以n塊硬碟建構的RAID 5陣列可以有n-1塊硬碟的容量，存儲空間使用率非常高。任何一塊硬碟上的資料丢失，均可以通過校驗資料推算出來。它和RAID 3最大的差別在于校驗資料是否平均分布到各塊硬碟上。RAID 5具有資料安全、讀寫速度快，空間使用率高等優點，應用非常廣泛，但不足之處是如果1塊硬碟出現故障以後，整個系統的性能将大大降低。

RAID 1、RAID 0+1、RAID 5陣列配合熱插拔(也稱熱可替換)技術，可以實作資料的線上恢複，即當RAID陣列中的任何一塊硬碟損壞時，不需要使用者關機或停止應用服務，就可以更換故障硬碟，修複系統，恢複資料，對實作高可用系統具有重要的意義。

三、磁盤陣列配置執行個體

當硬碟連接配接到陣列卡(RAID)上時，作業系統将不能直接看到實體的硬碟，是以需要建立成一個一個的被設定為RAID0、1或者5等的邏輯磁盤(也叫容器)，這樣系統才能夠正确識别它。當然，邏輯磁盤(Logic Drive)、容器(Container)或虛拟磁盤(Virtual Drive)均表示一個意思，隻是不同陣列卡産商的不同叫法。可參見以下配置的伺服器有Dell Power Edge 7x0系列和Dell PowerEdge1650伺服器。

磁盤陣列的配置通常是利用磁盤陣列卡的BIOS工具進行的，也有使用第三方提供的配置工具軟體去實作對陣列卡的管理，如Dell Array Manager。本文要介紹的是在DELL伺服器中如何利用陣列卡的BIOS工具進行磁盤陣列配置的方法。

如果在您的DELL伺服器中采用的是Adaptec磁盤陣列控制器(PERC2、PERC2/SI、PERC3/SI和PERC3/DI)，在系統開機自檢時将看到以下資訊:

Dell PowerEdge Expandable RAID Controller 3/Di, BIOS V2.7-x [Build xxxx](c) 1998-2002 Adaptec, Inc. All Rights Reserved. <&lt;&lt; Press CTRL+A for Configuration Utility! >&gt;&gt;

如果您的DELL伺服器配置的是一塊AMI/LSI磁盤陣列控制器(PERC2/SC、PERC2/DC、PERC3/SC、PERC3/DC、PERC4/DI和PERC4/DC)，則在系統開機自檢的時候将看到以下資訊:

Dell PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Jun 26.2001 Copyright (C) AMERICAN MEGATRENDS INC.

Press CTRL+M to Run Configuration Utility or Press CTRL+H for WebBios或者

PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Feb 03,2003 Copyright (C) LSI Logic Corp.

Press CTRL+M to Run Configuration Utility or Press CTRL+H for WebBios

下面對以上兩種情況分别予以介紹。

1. 在Adaptec磁盤陣列控制器上建立Raid(容器)

在這種陣列卡上建立容器的步驟如下(注意:請預先備份您伺服器上的資料，配置磁盤陣列的過程将會删除伺服器硬碟上的所有資料!):

第1步，首先當系統在自檢的過程中出現如(圖1)提示時，同時按下“Ctrl+A”組合鍵。進入如(圖2)所示的磁盤陣列卡的配置程式界面。

圖1(點選看大圖)

圖2(點選看大圖)

第2步，然後選擇“Container configuration utility”，進入如(圖3)所示配置界面。

圖3(點選看大圖)

第3步，選擇“Initialize Drivers“選項去對新的或是需要重新建立容器的硬碟進行初始化(注意: 初始話硬碟将删去目前硬碟上的所有資料)，按回車後進入如(圖4)所示界面。在這個界面中出現了RAID卡的通道和連接配接到該通道上的硬碟，使用“Insert”鍵選中需要被初始化的硬碟(具體的使用方法參見界面底部的提示，下同)。

圖4(點選看大圖)

第4步，全部選擇完成所需加入陣列的磁盤後，按加車鍵，系統鍵彈出如(圖5)所示警告提示框。提示框中提示進行初始化操作将全部删除所選硬碟中的資料，并中斷所有正在使用這些硬碟的使用者。

圖5(點選看大圖)

第5步，按“Y”鍵确認即可，進入如(圖6)所示配置主菜單(Main Menu)界面。硬碟初始化後就可以根據您的需要，建立相應陣列級别(RAID1,RAID0等)的容器了。這裡我們以RAID5為例進行說明。在主菜單界面中選擇“Create container”選項。

圖6

第6步，按Enter鍵後進入如(圖7)所示配置界面，用“insert”鍵選中需要用于建立Container(容器)的硬碟到右邊的清單中去。然後按Enter鍵。在彈出來的如(圖8)所示配置界面中用回車選擇RAID級别，輸入Container的卷标和大小。其它均保持預設不變。然後在“Done”按鈕上單擊确認即可。

圖7(點選看大圖)

圖8(點選看大圖)

第7步，這是系統會出現如(圖9)所示提示，提示告訴使用者當所建立的容器沒有被成功完成“Scrub(清除)”之前，這個容器是沒有備援功能的。

圖9(點選看大圖)

第8步，單擊回車後傳回到如(圖6)所示主菜單配置界面，選中“Manage containers”選項，單擊回車後即彈出目前的容器配置狀态，如(圖10)所示。選中相應的容器，檢查這個容器的“Container Status”選項中的“Scrub”程序百分比。當它變為“Ok”後，這個新建立的Container便具有了備援功能。

圖10(點選看大圖)

第9步，容不得器建立好後，使用“ESC”鍵退出磁盤陣列配置界面，并重新啟動計算機即可。

2. 在AIM/LSI磁盤陣列控制器上建立Logical Drive(邏輯磁盤)

注意:請預先備份您伺服器上的資料，配置磁盤陣列的過程将會删除您的硬碟上的所有資料!整個磁盤陣列配置過程與上面介紹的在Adaptec磁盤陣列控制器上建立容器的方法類似。具體如下:

第1步，在開機自檢過程中，出現如(圖11)所示提示時，按下“Control+M”組合鍵，進入如(圖12)所示的RAID的配置界面。

圖11(點選看大圖)

圖12(點選看大圖)

第2步，按任意鍵繼續，繼續進入如(圖13)所示管理主菜單(Management Menu)配置界面。選中“Configure”選項，然後按Enter鍵，即彈出下級子菜單，如(圖14)所示。

圖13(點選看大圖)

圖14(點選看大圖)

第3步，如果需要重新配置一個RAID，請選中“New Configuration”;如果已經存在一個可以使用的邏輯磁盤，請選中“View/Add Configuration”，并按Enter鍵。在此，我們以建立磁盤陣列為例進行介紹。選擇“New Configuration”選項。按Enter鍵後，彈出一個小對話框，如(圖15)所示。

圖15(點選看大圖)

第4步，選擇“YES”項 ，并按Enter鍵，進入如(圖16)所示配置界面。使用空格鍵選中準備要建立邏輯磁盤的硬碟，當該邏輯磁盤裡最後的一個硬碟被選中後，按Enter鍵。

圖16(點選看大圖)

第5步，如果您的伺服器中的陣列卡類型是PERC4 DI/DC，此時在回車後，将顯示如(圖17)所示配置界面，否則請直接趕往第7步。

圖17(點選看大圖)

第6步，按空格鍵選擇陣列跨接資訊，例如Span-1(跨接-1)，出現在陣列框内。 可以建立多個陣列，然後選擇将其跨接。

第7步，按“F10”鍵配置邏輯磁盤。選擇合适的RAID類型，其餘接受預設值。選中“Accept”，并按Enter鍵确認，即彈出如(圖18)所示的最終配置資訊提示框。

圖18(點選看大圖)

第8步，剛建立的邏輯磁盤需要經過初始化才能使用。按ESC 鍵傳回到如(圖13)所示的主菜單，選中“Initialize”選項，并按Enter鍵，進入如(圖19)所示初始化邏輯磁盤界面。

圖19(點選看大圖)

第9步，選中需要初始化的邏輯磁盤，按空格，彈出一個詢問對話框，如(圖20)所示。選中“YES”，并按Enter鍵，彈出初始化程序(注意，初始化磁盤化損壞磁盤中的原有資料，需事先作好備份)。

圖20(點選看大圖)

第10步，初始化完成後，按任意鍵繼續，并重新開機系統，RAID配置完成。