Raid教程：全程圖解手把手教你做RAID.doc

說到磁盤陣列（RAID，Redundant Array of Independent Disks），現(xiàn)在幾乎成了網(wǎng)管員所必須掌握的一門技術(shù)之一，特別是中小型企業(yè)，因?yàn)榇疟P陣列應(yīng)用非常廣泛，它是當(dāng)前數(shù)據(jù)備份的主要方案之一。然而，許多網(wǎng)管員只是在各種媒體上看到相關(guān)的理論知識(shí)介紹，卻并沒有看到一些實(shí)際的磁盤陣列配置方法，所以仍只是一知半解，到自己真正配置時(shí)，卻無從下手。本文要以一個(gè)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(guān)鍵界面，使各位對磁盤陣列的配置有一個(gè)理性認(rèn)識(shí)。當(dāng)然為了使各位對磁盤陣列有一個(gè)較全面的介紹，還是先來簡要回顧一下有關(guān)磁盤陣列的理論知識(shí)，這樣可以為實(shí)際的配置找到理論依據(jù)。一、磁盤陣列實(shí)現(xiàn)方式磁盤陣列有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)，那就是“軟件陣列”與“硬件陣列”。軟件陣列是指通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬盤配置成邏輯盤，組成陣列。如微軟的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare兩種操作系統(tǒng)都可以提供軟件陣列功能，其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5；NetWare操作系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)RAID 1功能。軟件陣列可以提供數(shù)據(jù)冗余功能，但是磁盤子系統(tǒng)的性能會(huì)有所降低，有的降代還比較大，達(dá)30%左右。硬件陣列是使用專門的磁盤陣列卡來實(shí)現(xiàn)的，這就是本文要介紹的對象?，F(xiàn)在的非入門級(jí)服務(wù)器幾乎都提供磁盤陣列卡，不管是集成在主板上或非集成的都能輕松實(shí)現(xiàn)陣列功能。硬件陣列能夠提供在線擴(kuò)容、動(dòng)態(tài)修改陣列級(jí)別、自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)、驅(qū)動(dòng)器漫游、超高速緩沖等功能。它能提供性能、數(shù)據(jù)保護(hù)、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(gè)專門的處理器，如Intel的I960芯片，HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等，還擁有專門的存貯器，用于高速緩沖數(shù)據(jù)。這樣一來，服務(wù)器對磁盤的操作就直接通過磁盤陣列卡來進(jìn)行處理，因此不需要大量的CPU及系統(tǒng)內(nèi)存資源，不會(huì)降低磁盤子系統(tǒng)的性能。陣列卡專用的處理單元來進(jìn)行操作，它的性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)非陣列硬盤，并且更安全更穩(wěn)定。二、幾種磁盤陣列技術(shù)RAID技術(shù)是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各廠商對RAID級(jí)別的定義也不盡相同。目前對RAID級(jí)別的定義可以獲得業(yè)界廣泛認(rèn)同的有4種，RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。 RAID 0是無數(shù)據(jù)冗余的存儲(chǔ)空間條帶化，具有成本低、讀寫性能極高、存儲(chǔ)空間利用率高等特點(diǎn)，適用于音、視頻信號(hào)存儲(chǔ)、臨時(shí)文件的轉(zhuǎn)儲(chǔ)等對速度要求極其嚴(yán)格的特殊應(yīng)用。但由于沒有數(shù)據(jù)冗余，其安全性大大降低，構(gòu)成陣列的任何一塊硬盤的損壞都將帶來災(zāi)難性的數(shù)據(jù)損失。這種方式其實(shí)沒有冗余功能，沒有安全保護(hù)，只是提高了磁盤讀寫性能和整個(gè)服務(wù)器的磁盤容量。一般只適用磁盤數(shù)較少、磁盤容易比較緊缺的應(yīng)用環(huán)境中，如果在RAID 0中配置4塊以上的硬盤，對于一般應(yīng)用來說是不明智的。 RAID 1是兩塊硬盤數(shù)據(jù)完全鏡像，安全性好，技術(shù)簡單，管理方便，讀寫性能均好。因?yàn)樗且灰粚?yīng)的，所以它無法單塊硬盤擴(kuò)展，要擴(kuò)展，必須同時(shí)對鏡像的雙方進(jìn)行同容量的擴(kuò)展。因?yàn)檫@種冗余方式為了安全起見，實(shí)際上只利用了一半的磁盤容量，數(shù)據(jù)空間浪費(fèi)大。 RAID 01綜合了RAID 0和RAID 1的特點(diǎn)，獨(dú)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，但構(gòu)建陣列的成本投入大，數(shù)據(jù)空間利用率低。RAID 5是目前應(yīng)用最廣泛的RAID技術(shù)。各塊獨(dú)立硬盤進(jìn)行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)（異或運(yùn)算），校驗(yàn)數(shù)據(jù)平均分布在每塊硬盤上。以n塊硬盤構(gòu)建的RAID 5陣列可以有n1塊硬盤的容量，存儲(chǔ)空間利用率非常高。任何一塊硬盤上的數(shù)據(jù)丟失，均可以通過校驗(yàn)數(shù)據(jù)推算出來。它和RAID 3最大的區(qū)別在于校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否平均分布到各塊硬盤上。RAID 5具有數(shù)據(jù)安全、讀寫速度快，空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛，但不足之處是如果1塊硬盤出現(xiàn)故障以后，整個(gè)系統(tǒng)的性能將大大降低。RAID 1、RAID 01、RAID 5陣列配合熱插拔（也稱熱可替換）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線恢復(fù)，即當(dāng)RAID陣列中的任何一塊硬盤損壞時(shí)，不需要用戶關(guān)機(jī)或停止應(yīng)用服務(wù)，就可以更換故障硬盤，修復(fù)系統(tǒng)，恢復(fù)數(shù)據(jù)，對實(shí)現(xiàn)高可用系統(tǒng)具有重要的意義。 三、磁盤陣列配置實(shí)例當(dāng)硬盤連接到陣列卡（RAID）上時(shí)，操作系統(tǒng)將不能直接看到物理的硬盤，因此需要?jiǎng)?chuàng)建成一個(gè)一個(gè)的被設(shè)置為RAID0、1或者5等的邏輯磁盤（也叫容器），這樣系統(tǒng)才能夠正確識(shí)別它。當(dāng)然，邏輯磁盤（Logic Drive）、容器（Container）或虛擬磁盤（Virtual Drive）均表示一個(gè)意思，只是不同陣列卡產(chǎn)商的不同叫法?？蓞⒁娨韵屡渲玫姆?wù)器有Dell Power Edge 7x0系列和Dell PowerEdge 1650服務(wù)器。磁盤陣列的配置通常是利用磁盤陣列卡的BIOS工具進(jìn)行的，也有使用第三方提供的配置工具軟件去實(shí)現(xiàn)對陣列卡的管理，如Dell Array Manager。本文要介紹的是在DELL服務(wù)器中如何利用陣列卡的BIOS工具進(jìn)行磁盤陣列配置的方法。如果在您的DELL服務(wù)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(tǒng)開機(jī)自檢時(shí)將看到以下信息:Dell PowerEdge Expandable RAID Controller 3/Di, BIOS V2.7-x Build xxxx（c） 1998-2002 Adaptec, Inc. All Rights Reserved. 如果您的DELL服務(wù)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(tǒng)開機(jī)自檢的時(shí)候?qū)⒖吹揭韵滦畔?Dell PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Jun 26.2001 Copyright （C） AMERICAN MEGATRENDS INC.Press CTRLM to Run Configuration Utility or Press CTRLHfor WebBios或者PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Feb 03,2003 Copyright （C） LSI Logic Corp.Press CTRLM to Run Configuration Utility or Press CTRLHfor WebBios下面對以上兩種情況分別予以介紹。1. 在Adaptec磁盤陣列控制器上創(chuàng)建Raid（容器）在這種陣列卡上創(chuàng)建容器的步驟如下（注意：請預(yù)先備份您服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，配置磁盤陣列的過程將會(huì)刪除服務(wù)器硬盤上的所有數(shù)據(jù)!）：第1步，首先當(dāng)系統(tǒng)在自檢的過程中出現(xiàn)如（圖1）提示時(shí)，同時(shí)按下“Ctrl+A”組合鍵。進(jìn)入如（圖2）所示的磁盤陣列卡的配置程序界面。圖一圖二第2步，然后選擇“Container configuration utility”，進(jìn)入如（圖3）所示配置界面。圖三第3步，選擇“Initialize Drivers“選項(xiàng)去對新的或是需要重新創(chuàng)建容器的硬盤進(jìn)行初始化（注意: 初始話硬盤將刪去當(dāng)前硬盤上的所有數(shù)據(jù)），按回車后進(jìn)入如（圖4）所示界面。在這個(gè)界面中出現(xiàn)了RAID卡的通道和連接到該通道上的硬盤，使用“Insert”鍵選中需要被初始化的硬盤（具體的使用方法參見界面底部的提示，下同）。圖四第4步，全部選擇完成所需加入陣列的磁盤后，按加車鍵，系統(tǒng)鍵彈出如（圖5）所示警告提示框。提示框中提示進(jìn)行初始化操作將全部刪除所選硬盤中的數(shù)據(jù)，并中斷所有正在使用這些硬盤的用戶。圖五第5步，按“Y”鍵確認(rèn)即可，進(jìn)入如（圖6）所示配置主菜單（Main Menu）界面。硬盤初始化后就可以根據(jù)您的需要，創(chuàng)建相應(yīng)陣列級(jí)別（RAID1,RAID0等）的容器了。這里我們以RAID5為例進(jìn)行說明。在主菜單界面中選擇“Create container”選項(xiàng)。圖六第6步，按回車鍵后進(jìn)入如（圖7）所示配置界面，用“insert”鍵選中需要用于創(chuàng)建Container（容器）的硬盤到右邊的列表中去。然后按回車鍵。在彈出來的如（圖8）所示配置界面中用回車選擇RAID級(jí)別，輸入Container的卷標(biāo)和大小。其它均保持默認(rèn)不變。然后在“Done”按鈕上單擊確認(rèn)即可。圖七圖八第7步，這是系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)如（圖9）所示提示，提示告訴用戶當(dāng)所創(chuàng)建的容器沒有被成功完成“Scrub（清除）”之前，這個(gè)容器是沒有冗余功能的。圖九第8步，單擊回車后返回到如（圖6）所示主菜單配置界面，選中“Manage containers”選項(xiàng)，單擊回車后即彈出當(dāng)前的容器配置狀態(tài)，如（圖10）所示。選中相應(yīng)的容器，檢查這個(gè)容器的“Container Status”選項(xiàng)中的“Scrub”進(jìn)程百分比。當(dāng)它變?yōu)椤癘k”后，這個(gè)新創(chuàng)建的Container便具有了冗余功能。圖十第9步，容不得器創(chuàng)建好后，使用“ESC”鍵退出磁盤陣列配置界面，并重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)即可。. 在AIM/LSI磁盤陣列控制器上創(chuàng)建Logical Drive（邏輯磁盤） 注意：請預(yù)先備份您服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，配置磁盤陣列的過程將會(huì)刪除您的硬盤上的所有數(shù)據(jù)!整個(gè)磁盤陣列配置過程與上面介紹的在Adaptec磁盤陣列控制器上創(chuàng)建容器的方法類似。具體如下：第1步，在開機(jī)自檢過程中，出現(xiàn)如（圖11）所示提示時(shí)，按下“Control+M”組合鍵，進(jìn)入如（圖12）所示的RAID的配置界面。圖十一圖十二第2步，按任意鍵繼續(xù)，繼續(xù)進(jìn)入如（圖13）所示管理主菜單（Management Menu）配置界面。選中“Configure”選項(xiàng)，然后按回車鍵，即彈出下級(jí)子菜單，如（圖14）所示。圖十三圖十四第3步，如果需要重新配置一個(gè)RAID，請選中“New Configuration”；如果已經(jīng)存在一個(gè)可以使用的邏輯磁盤，請選中“View/Add Configuration”，并按回車鍵。在此，我們以新建磁盤陣列為例進(jìn)行介紹。選擇“New Configuration”選項(xiàng)。按回車鍵后，彈出一個(gè)小對話框，如（圖15）所示。圖十五第4步，選擇“YES”項(xiàng) ，并按回車鍵，進(jìn)入如（圖16）所示配置界面。使用空格鍵選中準(zhǔn)備要?jiǎng)?chuàng)建邏輯磁盤的硬盤，當(dāng)該邏輯磁盤里最后的一個(gè)硬盤被選中后，按回車鍵。圖十六第5步，如果您的服務(wù)器中的陣列卡類型是PERC4 DI/DC，此時(shí)在回車后，將顯示如（圖17）所示配置界面，否則請直接趕往第7步。圖十七第6步，按空格鍵選擇陣列跨接信息，例如Span-1（跨接-1），出現(xiàn)在陣列框內(nèi)。 可以創(chuàng)建多個(gè)陣列，然后選擇將其跨接。第7步，按“F10”鍵配置邏輯磁盤。選擇合適的RAID類型，其余接受默認(rèn)值。選中“Accept”，并按回車鍵確認(rèn)，即彈