各種RAID的工作原理

1、各種 RAID 的工作原理RAID 是通過磁盤陣列與數(shù)據(jù)條塊化方法相結(jié)合， 以提高數(shù)據(jù)可用率的一種結(jié)構(gòu)。 IBM 早于 1970 年就開始研究此項技術(shù)。 RAID 可分為 RAID 級別 1 到 RAID 級別 6, 通常稱為： RAID 0, RAID1, RAID 2, RAID 3,RAID 4, RAID 5,RAID6。每一個 RAID 級別都有自己的強項和弱項奇偶校驗 定義為用戶數(shù)據(jù)的冗余信息 , 當硬盤失效時，可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)。RAID 0 ： RAID 0 并不是真正的 RAID 結(jié)構(gòu)， 沒有數(shù)據(jù)冗余。 RAID 0 連續(xù)地分割數(shù)據(jù)并 并行地讀 /寫于多個磁盤上。 因此具有很高

2、的數(shù)據(jù)傳輸率。 但 RAID 0 在提高性能的同時，并 沒有提供數(shù)據(jù)可靠性 ,如果一個磁盤失效，將影響整個數(shù)據(jù)。因此RAID 0 不可應(yīng)用于需要數(shù)據(jù)高可用性的關(guān)鍵應(yīng)用。RAID 1 ： RAID 1 通過數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在兩對分離的磁盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)。RAID 1 可以提高讀的性能 , 當原始數(shù)據(jù)繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)。 RAID 1 是磁 盤陣列中費用最高的 , 但提供了最高的數(shù)據(jù)可用率。 當一個磁盤失效，系統(tǒng)可以自動地交換到 鏡像磁盤上 , 而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。RAID 2 ： 從概念上講 , RAID 2 同 RAID 3 類似 , 兩者都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于

3、不同的硬盤上 , 條塊單位為位或字節(jié)。然而 RAID 2 使用稱為 加重平均糾錯碼 的編碼技術(shù)來提供錯誤檢查及 恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個磁盤存放檢查及恢復(fù)信息 , 使得 RAID 2 技術(shù)實施更復(fù)雜。因此 , 在商業(yè)環(huán)境中很少使用 .RAID 3 ： 不同于 RAID 2, RAID 3 使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。 如果一塊磁盤失效 , 奇 偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)。 如果奇偶盤失效 ,則不影響數(shù)據(jù)使用。 RAID 3 對于大量 的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率 , 但對于隨機數(shù)據(jù) , 奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。RAID 4 ： 同 RAID 2, RAID 3一樣 , RAID 4

4、, RAID 5也同樣將數(shù)據(jù)條塊化并分布于不同的磁盤上 , 但條塊單位為塊或記錄。 RAID 4 使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤 , 每次寫操作都需要 訪問奇偶盤 , 成為寫操作的瓶頸 . 在商業(yè)應(yīng)用中很少使用。RAID 5 ：RAID 5 沒有單獨指定的奇偶盤 , 而是交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗信息于所有磁盤上。 在 RAID5 上, 讀/寫指針可同時對陣列設(shè)備進行操作, 提供了更高的數(shù)據(jù)流量。 RAID 5 更適合于小數(shù)據(jù)塊 , 隨機讀寫的數(shù)據(jù) .RAID 3 與 RAID 5 相比 , 重要的區(qū)別在于 RAID 3 每進行一次 數(shù)據(jù)傳輸 ,需涉及到所有的陣列盤。 而對于 RAID 5 來說 ,

5、 大部分數(shù)據(jù)傳輸只對一塊磁盤操作 , 可 進行并行操作。在 RAID 5 中有 寫損失 , 即每一次寫操作 ,將產(chǎn)生四個實際的讀 / 寫操作 , 其中 兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息 , 兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。RAID 6： RAID 6 與 RAID 5 相比 ,增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。 兩個獨立的奇偶 系統(tǒng)使用不同的算法 , 數(shù)據(jù)的可靠性非常高。即使兩塊磁盤同時失效, 也不會影響數(shù)據(jù)的使用。但需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間 , 相對于 RAID 5 有更大的 寫損失 。RAID 6 的寫 性能非常差 , 較差的性能和復(fù)雜的實施使得 RAID 6 很少使用。在計算機發(fā)展的初期，

6、 “大容量”硬盤的價格還相當高，解決數(shù)據(jù)存儲安全性問題的主要方法是 使用磁帶 機等設(shè)備進行備份，這種方法雖然可以保證數(shù)據(jù)的安全，但查閱和備份工作都相當繁 瑣。 1987 年， Patterson 、Gibson 和 Katz 這三位工程師在加州大學伯克利分校發(fā)表了題為 A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks（廉價磁盤冗余陣列方案） 的論文，其基本思想就是將多只容量較小的、相對廉 價的硬盤驅(qū)動器進行有機組合，使其性能超過一只 昂貴的大硬盤。這一設(shè)計思想很快被接受，從此 RAID 技 術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)存儲進入了 更快速、更安全、更廉價的新

7、時代。磁盤陣列對于個人電腦用戶， 還是比較陌生和神秘的。 印象中的磁盤陣列似乎還停留在這樣的場景中 ：在寬闊的大廳里，林立的磁盤柜，數(shù)名表情陰郁、早早謝頂?shù)墓こ處熍腔苍谄渲校?不斷從中抽出一塊塊沉重的硬盤， 再插入一塊塊似乎更加沉重的硬盤終于， 隨著大容量硬盤的價格不斷降低， 個 人電腦的性能不斷提升， IDE-RAID 作為磁盤性能改善的最廉價解決方案，開始走入一般用戶的計算機 系統(tǒng)。本期的重頭戲便是“一步一步教你用 RAID ”。一、RAID 技術(shù)規(guī)范簡介RAID 技術(shù)主要包含 RAID 0 RAID 7 等數(shù)個規(guī)范，它們的側(cè)重點各不相同，常見的規(guī)范 有如下幾種：RAID 0 ：RAID

8、0 連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳 輸率，但它沒有數(shù)據(jù)冗余，因此并不能算是真正的 RAID 結(jié)構(gòu)。 RAID 0 只是單純地提高性能， 并沒有為數(shù)據(jù) 的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數(shù)據(jù)。因此， RAID 0 不能應(yīng)用于數(shù) 據(jù)安全性要 求高的場合。RAID 1 ：它是通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余， 在成對的獨立磁盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)。 當原始數(shù) 據(jù)繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此 RAID 1 可以提高讀取性能。 RAID 1 是磁盤陣 列中單位成本 最高的， 但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。 當一個磁盤失效時， 系統(tǒng)

9、可以自動切換到鏡像磁 盤上讀寫 ，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。RAID 0+1: 也被稱為 RAID 10 標準，實際是將 RAID 0 和 RAID 1 標準結(jié)合的產(chǎn)物，在 連續(xù)地以位或字節(jié) 為單位分割數(shù)據(jù)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冗余。它的優(yōu)點 是同時擁 有 RAID 0 的超凡速度和 RAID 1 的數(shù)據(jù)高可靠性，但是 CPU 占用率同樣也更高，而且磁盤的 利用率比較低。RAID 2 ：將數(shù)據(jù)條塊化地分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節(jié)，并使用稱為“加重 平均糾錯碼 （海明碼）”的編碼技術(shù)來提供錯誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個磁盤存放檢查及恢復(fù)信 息，

10、使得RAID 2 技術(shù)實施更復(fù)雜，因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。RAID 3 ：它同 RAID 2 非常類似， 都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上， 區(qū)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信息。 如果一塊磁盤失效， 奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新 產(chǎn)生數(shù)據(jù)；如果奇偶盤失效則不影響數(shù)據(jù)使用。 RAID 3 對于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率，但對 于隨機數(shù)據(jù)來說，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。RAID 4 ：RAID 4 同樣也將數(shù)據(jù)條塊化并分布于不同的磁盤上，但條塊單位為塊或記錄。 RAID 4 使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤，每次寫操作都需要訪問奇偶盤，這時奇偶校驗盤會成

11、為寫操作的瓶頸， 因此 RAID 4 在商業(yè)環(huán)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數(shù)據(jù)及奇偶校驗信息。在 RAID 5 上，讀 /寫指針可同時對陣列設(shè)備進行操作，提供了更高的數(shù)據(jù)流量。 RAID 5 更適合于小數(shù)據(jù)塊和隨機讀寫的數(shù)據(jù)。 RAID 3 與 RAID 5 相比，最主要的區(qū)別在于 RAID 3每進行一次數(shù)據(jù)傳輸就需涉及到所有的陣列盤 ；而對于 RAID 5 來說，大部分數(shù)據(jù)傳輸只對一 塊磁盤操作，并可進行并行操作。在 RAID 5 中有“寫損失” ，即每一次寫操作將產(chǎn)生四個實 際的讀 / 寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩

12、次寫新的數(shù)據(jù)及奇 偶信息。RAID 6 ：與 RAID 5 相比， RAID 6 增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇 偶系統(tǒng)使用不同 的算法， 數(shù)據(jù)的可靠性非常高， 即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數(shù)據(jù)的使用。 但 RAID 6 需要分配給奇偶 校驗信息更大的磁盤空間，相對于 RAID 5 有更大的“寫損失” ， 因此“寫性能”非常差。較差的性能和復(fù) 雜的實施方式使得 RAID 6 很少得到實際應(yīng)用。RAID 7 ：這是一種新的 RAID 標準，其自身帶有智能化實時操作系統(tǒng)和用于存儲管理的軟 件工具，可完 全獨立于主機運行，不占用主機 CPU 資源。 RAID 7 可以看作是一種存儲

13、計算機 （ Storage Computer），它與其他 RAID 標準有明顯區(qū)別。除了以上的各種標準 （如表 1 ），我們可以如 RAID 0+1 那樣結(jié)合多種 RAID 規(guī)范來構(gòu)筑所 需的 RAID 陣列 ，例如 RAID 5+3 （RAID 53 ）就是一種應(yīng)用較為廣泛的陣列形式。用戶一般 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(tǒng)。開始時 RAID 方案主要針對 SCSI 硬盤系統(tǒng)，系統(tǒng)成本比較昂貴。 1993 年， HighPoint 公司推出了第一款I(lǐng)DE-RAID 控制芯片， 能夠利用相對廉價的 IDE 硬盤來組建 RAID 系統(tǒng)，從而大大降低了 RAID 的“

14、門檻”。從 此，個人用戶也開始關(guān)注這項技術(shù)，因為硬盤是現(xiàn)代個人計算機中發(fā)展最為“緩 慢”和最缺少安全性的設(shè) 備，而用戶存儲在其中的數(shù)據(jù)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(shù)可以使個人用戶也享受到成倍的磁盤速度提升和更高的數(shù)據(jù)安全性， 現(xiàn)在個人電腦市場上的 IDE-RAID 控制芯片主要出自 HighPoint 和 Promise 公司，此外還有一部分來自 AMI 公司（如表 2 ）。 面向個人用戶的 IDE-RAID 芯片一般只提供了 RAID 0 、RAID 1 和 RAID 0+1 （RAID 10 ） 等 RAID 規(guī)范的支持，雖然它們在技術(shù)上無法與商用系統(tǒng)

15、相提并論， 但是對普通用戶來說其提供的速度提升和安全保證 已經(jīng)足夠了。隨著硬盤接口傳輸率的不斷提高， IDE-RAID 芯片也不斷地更新?lián)Q代，芯片市場上的主流 芯片已經(jīng)全部支持 ATA 100 標準，而 HighPoint 公司新推出的 HPT 372 芯片和 Promise 最新的 PDC20276 芯片，甚至已經(jīng)可以支持 ATA 133 標準的 IDE 硬盤。 在主板廠商競爭加劇、個人電腦用戶要求逐漸提高的今天，在主板上板載 RAID 芯片的廠 商已經(jīng)不在少數(shù)，用戶完全可以不用購置 RAID 卡，直接組建自己的磁盤陣列，感受磁盤狂飆的速度。二、通過硬件控制芯片實現(xiàn) IDE RAID 的方法

16、在 RAID 家族里， RAID 0 和 RAID 1 在個人電腦上應(yīng)用最廣泛，畢竟愿意使用 4 塊甚至更多的硬盤來構(gòu)筑RAID 0+1 或其他硬盤陣列的個人用戶少之又少，因此我們在這里僅就這兩種 RAID 方式進行 講解。我們選擇支持 IDE-RAID 功能的升技 KT7A-RAID 主板， 一步一步向大家介紹 IDE-RAID 的安裝。 升技 KT7A-RAID 集成的是HighPoint 370 芯片，支持 RAID 0 、1 、0+1 。做 RAID 自然少不了硬盤， 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

17、）硬盤容量一致，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盤比較理想。為了方便測試，我們選用兩塊 60GB 的希捷酷魚硬盤 （BarracudaATA 、編號 ST360021A ）。系統(tǒng)選用 Duron 750MHz 的 CPU ，2 128MB 樵風金條 SDRAM ，耕升 GeForce2 Pro顯卡，應(yīng)該說是比較普通的配置，我們也希望借此了解構(gòu)建 RAID 所需的系統(tǒng)要求。1. RAID 0 的創(chuàng)建第一步首先要備份好硬盤中的數(shù)據(jù)。 很多用戶都沒有重視備份這一工作， 特別是一些比較粗心的個 人用戶。創(chuàng)建 RAID 對數(shù)據(jù)而

18、言是一項比較危險的操作，稍不留神就有可能毀掉整塊硬盤的數(shù)據(jù)，我們 首先介紹的RAID 0 更是這種情況，在創(chuàng)建 RAID 0 時，所有陣列中磁盤上的數(shù)據(jù)都將被抹去，包括硬盤分 區(qū)表在內(nèi)。因此要先準備好一張帶 Fdisk 與 format 命令的 Windows 98 啟動盤，這也是這一步要注意的重 要事項。第二步 將兩塊硬盤的跳線設(shè)置為 Master ，分別接上升技 KT7A-RAID 的 IDE3 、 IDE4 口（它們 由主板上的HighPoint370 芯片控制） 。由于 RAID 0 會重建兩塊硬盤的分區(qū)表，我們就無需考慮硬盤連接 的順序（下文中我們會看到在創(chuàng)建 RAID 1 時這個順

19、序很重要） 。第三步對 BIOS 進行設(shè)置， 打開 ATA RAID CONTROLLER 。我們在升技 KT7A-RAID 主板的 BIOS 中進入 INTEGRATEDPERIPHERALS 選項并開啟 ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建議將開機順序全部改為 ATA 100 RAID ，實 際我們發(fā)現(xiàn)這在系統(tǒng)安裝過程中并不可行，難道沒有分區(qū)的硬盤可以啟 動嗎？因此我們?nèi)匀辉O(shè)置軟驅(qū)作為 首選項。第四步接下來的設(shè)置步驟是創(chuàng)建 RAID 0 的核心內(nèi)容，我們以圖解方式向大家詳細介紹：1. 系統(tǒng) BIOS 設(shè)置完成以后重啟電腦，開機檢測時將不會再報告發(fā)現(xiàn)硬盤。2. 磁盤的

20、管理將由 HighPoint 370 芯片接管。3. 下面是非常關(guān)鍵的 HighPoint 370 BIOS設(shè)置， 在 HighPoint 370 磁盤掃描界面同時Create RAID按下“ Ctrl ” 和“ H ”。4. 進入 HighPoint 370 BIOS設(shè)置界面后第一個要做的工作就是選擇 創(chuàng)建 RAID 。5. 在“ Array Mode （陣列模式） ”中進行 RAID 模式選擇， 這里能夠看到 RAID 0 、RAID1 、 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 Driv

21、es （磁盤驅(qū)動器） ”選擇， 一般來說直接回車就行了。7. 下一項設(shè)置是條帶單位大小，缺省值為 64kB ，沒有特殊要求可以不予理睬。8. 接著是“ Start Create （開始創(chuàng)建） ”的選項，在你按下“ Y”之前，請認真想想是否 還有重要 的數(shù)據(jù)留在硬盤上，這是你最后的機會！一旦開始創(chuàng)建 RAID ，硬盤上的所有數(shù)據(jù)都會被清除。9. 創(chuàng)建完成以后是指定 BOOT 啟動盤，任選一個吧。按“ Esc ”鍵退出，當然少不了按下“ Y”來確認一下。HighPoint 370 BIOS 沒有提供類似“ Exit Without Save ”的功能，修改設(shè)置后是不 可逆轉(zhuǎn)的。第五步 再次重啟電腦

22、以后，我們就可以在屏幕上看到“ 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 程序，咦？怎么就一個硬盤可見？是的， RAID 陣列已經(jīng)整個被看作 了一塊硬盤，對于操作系統(tǒng)而言， RAID 完全透明，我們大可不必費心 RAID 磁盤的管理，這些 都由控制芯片 完成。接下來按照普通單硬盤方法進行分區(qū)，你會發(fā)現(xiàn)“這個”硬盤的容量“變”大了，仔細算 算，對， 總?cè)萘烤褪莾蓧K硬盤相加的容量！我們可以把 RAID 0 的讀寫比喻成拉鏈，它把數(shù)據(jù)分開在兩 個硬盤上，讀 取數(shù)據(jù)會變得更快，而且不會浪費磁盤空間。在分區(qū)和格式

23、化后千萬別忘了激活主分區(qū)。選擇操作系統(tǒng)讓我們頗費周折， HighPoint370 芯片提供對 Windows 98/NT/2000/XP 的驅(qū)動支持，考慮 到使 RAID 功能面向的是相對高級的用戶，所以我們選擇了對新硬件支持更好的 Windows XP Professional 英文版（采用英文版系統(tǒng)主要是為了方便后面的 Winbench 測試，大家自己使用 RAID 完全可 以用中文版的操 作系統(tǒng)）， Windows 2000 也是一個不錯的選擇，但是硬件支持方面顯然不如 Windows XP Professional 。第七步對于采用 RAID 的電腦，操作系統(tǒng)的安裝和普通情況下不一樣，

24、讓我們看看圖示，這是在 Windows XP 完 成第一步“文件復(fù)制”重啟以后出現(xiàn)的畫面，安裝程序會以英文提示“按下 F6 安裝 SCSI 設(shè)備 或 RAID 磁盤” ，這一過程很短，而且用戶往往會忽視屏幕下方的提示。按下 F6 后出現(xiàn)安裝選擇，選擇“ S”將安裝 RAID 控制芯片驅(qū)動，選擇“ Enter ”則不安 裝。按下“ S ”鍵會提示插入 RAID 芯片驅(qū)動盤。 鍵入回車，安裝程序自動搜索驅(qū)動盤上的程序，選擇“ WinXP ”那一個并回車。如果所提供的版本和 Windows XP Profesional內(nèi)置的驅(qū)動版本不一致，安裝程序會給出提示讓用戶進 行選擇。按下“ S ”會安裝軟盤

25、所提供的而按下“ Enter ”則安裝 Windows XP Professional 自帶 的驅(qū)動。按下“S ”后又需要確認，這次是按“ Enter ”（這個確認太多了，呵呵） 。接下來是正常的系統(tǒng) 安裝，和 普通安裝沒有任何區(qū)別。RAID 0 的安裝設(shè)置我們就介紹到這里， 下面我們會談?wù)?RAID 1 的安裝。 與 RAID 0 相比， RAID 1 的安裝 過程要簡單許多，在正確操作的情況下不具破壞性。2. RAID 1 的創(chuàng)建雖然在原理上和 RAID 0 完全不一樣，但 RAID 1 的安裝設(shè)置過程卻與 RAID 0 相差不多， 主要區(qū)別在于HighPoint 370 BIOS里的設(shè)置

26、。為了避免重復(fù)，我們只向大家重點介紹這部分設(shè)置：進入 HighPoint 370 BIOS后選擇“ Create RAID ”進行創(chuàng)建 :1. 在“ Array Mode ”上點擊回車，在 RAID 模式選擇中選擇第二項“ Mirror （RAID 1 ）for Data Security （為數(shù)據(jù)源盤創(chuàng)建鏡像） ”。2. 接著是源盤的選擇，我們再次提醒用戶：務(wù)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(chuàng)建。5. 創(chuàng)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 RA

27、ID 1 創(chuàng)建完成。RAID 1 會將主盤的數(shù)據(jù)復(fù)制到鏡像盤，因此在構(gòu)建RAID 1 時需要特別小心，千萬不要把主盤和鏡像盤 弄混，否則結(jié)果將是悲劇性的。 RAID 1 既可在兩塊無數(shù)據(jù)的硬盤上創(chuàng)建，也能夠在一塊已經(jīng)安 裝操作系統(tǒng) 的硬盤上添加，比 RAID 0 方便多了（除了漫長的鏡像制作過程） 。創(chuàng)建完成以后 我們試著將其中一塊硬盤 拔下， HighPoint370 BIOS 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(shù)據(jù)完好無 損。對于在一塊已經(jīng)安裝操作系統(tǒng)的硬盤上添加RAID 1 ，我們建議的步驟是： 打開 BIOS 中的控制芯片啟 動操作系統(tǒng)安裝 HighP

28、oint 370 驅(qū)動關(guān)機將源盤和鏡像盤接在IDE3 、4 口進入 HighPoint 370 BIOS 設(shè)置RAID 1 （步驟見上文介紹）重啟系統(tǒng)完成創(chuàng)建。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 使用中仍然感覺的啟動異常迅速，進度條一閃而過。至畢竟集成芯片在進行這種高數(shù)據(jù)吞吐量比單硬盤快了很多，特別是Windows XP Professional于傳輸率曲 線出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況， 我們估計和平臺選擇有一些關(guān)系，RAID 0 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率達到了非常高的水的工作時非常容易被干擾。不過即使是這樣，我們也看到 平，一度接近60MB/s 。與

29、RAID 0 相比， RAID 1 系統(tǒng)的性能雖然相對單磁盤系統(tǒng)沒有什么明顯的改善，但測試中我們發(fā)現(xiàn)RAID 1 的工作曲線顯得非常穩(wěn)定，很少出現(xiàn)波動的情況。再看看 Winbench99 2.0中的磁盤測試成績，一目了然。對用戶和操作系統(tǒng)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盤 樣。三、用軟件方法實現(xiàn) RAID除了使用 RAID 卡或者主板所帶的芯片實現(xiàn)磁盤陣列外，我們在一些操作系統(tǒng)中可以直接 利用軟件方式實現(xiàn) RAID 功能，例如 Windows 2000/XP中就內(nèi)置了 RAID 功能。在了解 Windows 2000/XP 的軟件 RAID 功能之前，

30、我們首先來看看 Windows 2000 中 的一項功能動態(tài) 磁盤管理。動態(tài)磁盤與基本磁盤相比， 不再采用以前的分區(qū)方式， 而是叫卷集， 它的作用其實和分區(qū)相一 致，但 是具有以下區(qū)別：1. 可以任意更改磁盤容量 動態(tài)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(shù)據(jù)， 而基本磁 盤如果要改變分區(qū)容量就會丟失全部數(shù)據(jù) （當然也有一些特殊的磁盤工具軟件可以改變分區(qū)而不會破壞數(shù) 據(jù)，如PQMagic 等）。2. 磁盤空間的限制 動態(tài)磁盤可被擴展到磁盤中不連續(xù)的磁盤空間， 還可以創(chuàng)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(qū)必須是同一磁盤上的連續(xù)空間，分區(qū)的最大

31、容量當然也就是磁 盤的容量。3. 卷集或分區(qū)個數(shù) 動態(tài)磁盤在一個磁盤上可創(chuàng)建的卷集個數(shù)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(qū) ，而且使用 DOS 或Windows 9X 時只能分一個主分區(qū)和擴展分區(qū)。* 這里一定要注意，動態(tài)磁盤只能在 Windows NT/2000/XP 系統(tǒng)中使用，其他的操作系 統(tǒng)無法識別動態(tài) 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(zhuǎn)換 為動態(tài)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(zhuǎn)換為動態(tài)磁盤。在劃分動態(tài)卷時會可以看到這樣

32、幾個類型的動態(tài)卷。1. 簡單卷：包含單一磁盤上的磁盤空間，和分區(qū)功能一樣（當系統(tǒng)中有兩個或兩個以上的動態(tài)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(qū)卷：跨區(qū)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(qū)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(tǒng)中的兩個動態(tài)磁盤容量一致時，我們會看到另一個分區(qū)方式）RAID 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 RAID 1當我們擁有三個或三個以上的動態(tài)磁盤時，我們就可以使用更加復(fù)雜的RAID 5 ，此時在 分卷界面中會出現(xiàn)新的分卷形式。

33、5. RAID 5 卷：相當于帶奇偶校驗的帶區(qū)卷，即 RAID 5 方式。 對于大部分的個人電腦用戶來說，構(gòu)建 RAID 0 是最經(jīng)濟實用的陣列形式，因此我們在這 里僅就軟件RAID 0 的構(gòu)建進行講解：要在 Windows 2000/XP 中使用軟件 RAID 0 ，首先必須將準備納入陣列的磁盤轉(zhuǎn)換為上 文所述的動態(tài)磁 盤（這里要注意的是， Windows 2000/XP 的默認磁盤管理界面中不能轉(zhuǎn)換基本磁盤和動態(tài)磁 盤，請參考上 文中的描述） ，我們在這里嘗試使用分區(qū)的條帶化，這也正是軟件 RAID 和使用 RAID 芯片構(gòu)建 磁盤陣列的區(qū) 別。我們選取了一個 29GB 的分區(qū)進行劃分帶區(qū)

34、卷，在劃分帶區(qū)卷區(qū)時，系統(tǒng)會要求一個對應(yīng) 的分區(qū)，也就 是說這時其他的動態(tài)磁盤上必須要有同樣 29GB 或更大的未分配空間，帶區(qū)卷分配完成后，兩 個同樣大小的 分卷將被系統(tǒng)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(gòu)建 RAID 0 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(gòu)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(xiàn)，我 們采用了較高端的系統(tǒng)： Athlon XP 1700+ ，三星 256MB DDR 內(nèi)存， 華碩 A7V266-E 主板， 由于軟件 RA

35、ID 對 硬盤規(guī)格的要求比較低，所以硬盤系統(tǒng)我們選用了不同規(guī)格的硬盤，希捷酷魚 60GB 和西部 數(shù)據(jù) 1200BB 120GB 兩塊硬盤。在傳輸曲線的后半段，我們很清楚地看到軟件 RAID 0 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， RAID 0 的優(yōu)勢開始體現(xiàn)出來。對于追求高性能的用戶來說，這應(yīng)該是 他們夢寐以 求的。這里應(yīng)該說明的是， 在 Linux 環(huán)境下， 我們同樣可以利用 Raidtools 工具來實現(xiàn)軟件 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 Raidt

36、ools 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(shù)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(shù)據(jù)安全性，但是應(yīng)該指出的是，現(xiàn)在 市面上的大部 分廉價 IDE-RAID 解決方案本質(zhì)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(wěn)定。這也是在高端系統(tǒng)中軟件RAID 0 的性能有時可以超過“ 硬件” RAID 0 方案的原因。對于用戶來說，高性

37、能的 IDE-RAID 存儲系統(tǒng)，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(yīng)該算是比較高端的應(yīng)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(shù)據(jù)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(tǒng)相比?？傊覀兛吹皆絹碓蕉嗟?RAID 架構(gòu)出現(xiàn)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(yīng)，似乎也在預(yù)示著未來個人數(shù)據(jù)存儲的發(fā)展趨勢， 讓我們拭目 以待吧。個人用戶在組建 RAID 即磁盤陣列的過程中，應(yīng)該注意什么問題呢？1. 問：我應(yīng)該選擇

38、怎樣的 RAID 解決方案，帶 RAID 功能的主板？ RAID 控制卡？還是軟件 RAID ？答：其實 RAID 解決方案只有高端和低端之分，對于絕大部分的廉價 RAID 解決方案來講， 其構(gòu)架中都不包 含運算部分，因此對 CPU 的依賴性比較強，低速的 CPU 很難勝任這種工作，當然，對于較新 的 CPU 如 P 、新 賽揚、雷鳥、毒龍等來說，這種運算完全可以承受，但是為了保證 RAID 系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，并 且為了避免RAID 拖累系統(tǒng)性能，我們強烈建議用戶使用主頻 1GHz 以上的 CPU 。至于是選擇 RAID 卡還是購買帶集成 RAID 功能的主板，則要依據(jù)用戶的需求而定，一般 來說，使用 RAID 卡能得到比較穩(wěn)定的性能， 但是會占用一個寶貴的擴展槽， 而且成本較高； 如果是正在準備升級 主板或新 裝機的用戶，集成 RAID 芯片的主板則是以最低成本實現(xiàn) RAID 功能的首選。2. 問：我使