如何做硬盘raid

如何做硬盘raid
在RAID家族里,RAID 0和RAID 1在个人电脑上应用最广泛,毕竟愿意使用4块甚至更多的硬盘来构筑RAID 0+1或其他硬盘阵列的个人用户少之又少,因此我们在这里仅就这两种RAID方式进行讲解。我们选择支持IDE-RAID功能的升技KT7A-RAID主板,一步一步向大家介绍IDE-RAID的安装。升技KT7A-RAID集成的是HighPoint 370芯片,支持RAID 0、1、0+1。
  做RAID自然少不了硬盘,RAID 0和RAID 1对磁盘的要求不一样,RAID 1(Mirror)磁盘镜像一般要求两块(或多块)硬盘容量一致,而RAID 0(Striping)磁盘一般没有这个要求,当然,选用容量相似性能相近甚至完全一样的硬盘比较理想。为了方便测试,我们选用两块60GB的希捷酷鱼Ⅳ硬盘(Barracuda ATA Ⅳ、编号ST360021A)。系统选用Duron 750MHz的CPU,2×128MB樵风金条SDRAM,耕升GeForce2 Pro显卡,应该说是比较普通的配置,我们也希望借此了解构建RAID所需的系统要求。
  1.RAID 0的创建
  第一步
  首先要备份好硬盘中的数据。很多用户都没有重视备份这一工作,特别是一些比较粗心的个人用户。创建RAID对数据而言是一项比较危险的操作,稍不留神就有可能毁掉整块硬盘的数据,我们首先介绍的RAID 0更是这种情况,在创建RAID 0时,所有阵列中磁盘上的数据都将被抹去,包括硬盘分区表在内。因此要先准备好一张带Fdisk与Format命令的Windows 98启动盘,这也是这一步要注意的重要事项。

  第二步
  将两块硬盘的跳线设置为Master,分别接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口(它们由主板上的HighPoint370芯片控制)。由于RAID 0会重建两块硬盘的分区表,我们就无需考虑硬盘连接的顺序(下文中我们会看到在创建RAID 1时这个顺序很重要)。

  第三步
  对BIOS进行设置,打开ATA RAID CONTROLLER。我们在升技KT7A-RAID主板的BIOS中进入INTEGRATED PERIPHERALS选项并开启ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建议将开机顺序全部改为ATA 100 RAID,实际我们发现这在系统安装过程中并不可行,难道没有分区的硬盘可以启动吗?因此我们仍然设置软驱作为首选项。

  第四步
  接下来的设置步骤是创建RAID 0的核心内容。

  1.系统BIOS设置完成以后重启电脑,开机检测时将不会再报告发现硬盘。
  2.磁盘的管理将由HighPoint 370芯片接管。
  3.下面是非常关键的HighPoint 370 BIOS设置,在HighPoint 370磁盘扫描界面同时按下“Ctrl”和“H”。
  4.进入HighPoint 370 BIOS设置界面后第一个要做的工作就是选择“Create RAID”创建RAID。
  5.在“Array Mode(阵列模式)”中进行RAID模式选择,这里能够看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的选项,在此我们选择了RAID 0项。
  6.RAID模式选择完成会自动退出到上一级菜单进行“Disk Drives(磁盘驱动器)”选择,一般来说直接回车就行了。
  7.下一项设置是条带单位大小,缺省值为64kB,没有特殊要求可以不予理睬。
  8.接着是“Start Create(开始创建)”的选项,在你按下“Y”之前,请认真想想是否还有重要的数据留在硬盘上,这是你最后的机会!一旦开始创建RAID,硬盘上的所有数据都会被清除。
  9.创建完成以后是指定BOOT启动盘,任选一个吧。
  按“Esc”键退出,当然少不了按下“Y”来确认一下。
  HighPoint 370 BIOS没有提供类似“Exit Without Save”的功能,修改设置后是不可逆转的。
  第五步
  再次重启电脑以后,我们就可以在屏幕上看到“Striping(RAID 0)for Array #0”字样了。插入先前制作的启动盘,启动DOS。打开Fdisk程序,咦?怎么就一个硬盘可见?是的,RAID阵列已经整个被看作了一块硬盘,对于操作系统而言,RAID完全透明,我们大可不必费心RAID磁盘的管理,这些都由控制芯片完成。接下来按照普通单硬盘方法进行分区,你会发现“这个”硬盘的容量“变”大了,仔细算算,对,总容量就是两块硬盘相加的容量!我们可以把RAID 0的读写比喻成拉链,它把数据分开在两个硬盘上,读取数据会变得更快,而且不会浪费磁盘空间。在分区和格式化后千万别忘了激活主分区。
  第六步
  选择操作系统让我们颇费周折,HighPoint370芯片提供对Windows 98/NT/2000/XP的驱动支持,考虑到使RAID功能面向的是相对高级的用户,所以我们选择了对新硬件支持更好的Windows XP Professional英文版(采用英文版系统主要是为了方便后面的Winbench测试,大家自己使用RAID完全可以用中文版的操作系统),Windows 2000也是一个不错的选择,但是硬件支持方面显然不如Windows XP Professional。
  第七步
  对于采用RAID的电脑,操作系统的安装和普通情况下不一样,让我们看看图示,这是在Windows XP完成第一步“文件复制”重启以后出现的画面,安装程序会以英文提示“按下F6安装SCSI设备或RAID磁盘”,这一过程很短,而且用户往往会忽视屏幕下方的提示。
  按下F6后出现安装选择,选择“S”将安装RAID控制芯片驱动,选择“Enter”则不安装。
  按下“S”键会提示插入RAID芯片驱动盘。
  键入回车,安装程序自动搜索驱动盘上的程序,选择“WinXP”那一个并回车。
  如果所提供的版本和Windows XP Profesional内置的驱动版本不一致,安装程序会给出提示让用户进行选择。
  按下“S”会安装软盘所提供的而按下“Enter”则安装Windows XP Professional自带的驱动。按下“S”后又需要确认,这次是按“Enter”(这个……确认太多了,呵呵)。接下来是正常的系统安装,和普通安装没有任何区别。
  RAID 0的安装设置我们就介绍到这里,下面我们会谈谈RAID 1的安装。与RAID 0相比,RAID 1的安装过程要简单许多,在正确操作的情况下不具破坏性。
  2.RAID 1的创建
  虽然在原理上和RAID 0完全不一样,但RAID 1的安装设置过程却与RAID 0相差不多,主要区别在于HighPoint 370 BIOS里的设置。为了避免重复,我们只向大家重点介绍这部分设置:
  进入HighPoint 370 BIOS后选择“Create RAID”进行创建:
  1.在“Array Mode”上点击回车,在RAID模式选择中选择第二项“Mirror(RAID 1)for Data Security(为数据源盘创建镜像)”。
  2.接着是源盘的选择,我们再次提醒用户:务必小心,不要选错。
  3.然后是目标盘的选择,也就是我们所说的镜像盘或备份盘。
  4.然后开始创建。
  5.创建完成以后BIOS会提示进行镜像的制作,这一过程相当漫长。
  6.我们用了大约45分钟才完成60GB的镜像制作,至此RAID 1创建完成。
  RAID 1会将主盘的数据复制到镜像盘,因此在构建RAID 1时需要特别小心,千万不要把主盘和镜像盘弄混,否则结果将是悲剧性的。RAID 1既可在两块无数据的硬盘上创建,也能够在一块已经安装操作系统的硬盘上添加,比RAID 0方便多了(除了漫长的镜像制作过程)。创建完成以后我们试着将其中一块硬盘拔下,HighPoint370 BIOS给出了警告,按下“Esc”,另一块硬盘承担起了源盘的重任,所有数据完好无损。
  对于在一块已经安装操作系统的硬盘上添加RAID 1,我们建议的步骤是:打开BIOS中的控制芯片→启动操作系统安装HighPoint 370驱动→关机将源盘和镜像盘接在IDE3、4口→进入HighPoint 370 BIOS设置RAID 1(步骤见上文介绍)→重启系统完成创建。
  我们对两种RAID进行了简单的测试,虽然RAID 0的测试成绩让人有些不解,但是实际使用中仍然感觉比单硬盘快了很多,特别是Windows XP Professional的启动异常迅速,进度条一闪而过。至于传输率曲线出现不稳定的情况,我们估计和平台选择有一些关系,毕竟集成芯片在进行这种高数据吞吐量的工作时非常容易被干扰。不过即使是这样,我们也看到RAID 0系统的数据传输率达到了非常高的水平,一度接近60MB/s。与RAID 0相比,RAID 1系统的性能虽然相对单磁盘系统没有什么明显的改善,但测试中我们发现RAID 1的工作曲线显得非常稳定,很少出现波动的情况。
  再看看Winbench99 2.0中的磁盘测试成绩,一目了然。
  对用户和操作系统而言,RAID 0和1是透明不影响任何操作的,我们就像使用一块硬盘一样 
<think>好的,我现在需要帮助用户了解硬盘RAID的配置及原理。首先,用户提到了几个引用,我需要仔细看看这些引用内容,确保回答准确。用户的需求是了解RAID的配置方法和原理,所以我应该先整理RAID的不同级别,它们的原理、优缺点以及配置方法。 首先,根据引用[1],RAID是独立磁盘冗余阵列,用于提高存储性能和可靠性。引用[2]提到RAID0需要至少两块硬盘,数据分块并行读写,提高性能。而引用[4]补充说RAID0的磁盘利用率是100%,但没有冗余,所以可靠性低。接下来,引用[3]提到了RAID6,使用奇偶校验,允许两块硬盘故障,磁盘利用率是(n-2)/n,需要至少四块硬盘。此外,RAID1+0结合镜像和分条,提供高可靠性和性能。 接下来,我需要覆盖其他常见的RAID级别,比如RAID1、RAID5、RAID10等。RAID1是镜像,数据完全复制到另一块硬盘,提供冗余,但磁盘利用率50%。RAID5使用分布式奇偶校验,允许一块硬盘故障,磁盘利用率(n-1)/n,需要至少三块硬盘RAID10结合RAID1和RAID0,先镜像再分条,需要至少四块硬盘,性能和冗余都较好。 关于配置方法,用户可能想知道软RAID和硬RAID的区别。引用[5]提到可以通过硬件控制器或软件方式配置。比如在Windows中使用磁盘管理,或者在Linux中使用mdadm工具。硬件RAID性能更好,但需要专门的控制器;软件RAID成本低,但消耗系统资源。 在组织回答时,需要分点清晰,先介绍原理,再讲配置方法,最后优缺点和适用场景。同时要注意使用正确的LaTeX格式,比如数学表达式用$符号包裹,独立公式用$$。例如,RAID5的磁盘利用率公式写成$(n-1)/n$,RAID6写成$(n-2)/n$。 还要生成相关问题,可能涉及不同RAID级别的比较、选择依据、数据恢复方法等。需要确保问题覆盖用户可能感兴趣的扩展内容。 最后,检查引用是否正确,每个引用对应到内容末尾。例如,提到RAID0时引用[2]和[4],RAID6引用[3],软RAID引用[5]等。确保没有遗漏或错误引用。 现在,把这些内容结构化,确保符合用户的要求:原理、常见级别、配置方法、优缺点、适用场景,然后相关问题。使用中文,避免使用Markdown,正确应用LaTeX格式,添加引用标识。</think>### 硬盘RAID配置及原理 #### 一、RAID基本原理 RAID(独立磁盘冗余阵列)通过多块硬盘并行工作提升存储性能或数据可靠性[^1]。其核心原理包括**数据分条(Striping)**、**镜像(Mirroring)**和**奇偶校验(Parity)**三种技术组合,不同RAID级别采用不同策略。 #### 二、常见RAID级别及特点 1. **RAID 0** - **原理**:数据分块写入多块硬盘(分条),无冗余[^2]。 - **公式**:存储利用率$100\%$,读写性能提升$N$倍($N$为硬盘数)[^4]。 - **配置要求**:至少2块硬盘。 - **缺点**:无容错能力,一块硬盘故障导致数据丢失。 2. **RAID 1** - **原理**:数据完全镜像到另一块硬盘[^3]。 - **公式**:存储利用率$50\%$,读性能提升但写性能不变。 - **配置要求**:至少2块硬盘。 - **优点**:允许一块硬盘故障。 3. **RAID 5** - **原理**:数据分条+分布式奇偶校验,校验信息轮流存储在不同硬盘。 - **公式**:存储利用率$\frac{n-1}{n}$($n$为硬盘数),允许1块硬盘故障。 - **配置要求**:至少3块硬盘。 4. **RAID 6** - **原理**:双重奇偶校验,可容忍2块硬盘故障。 - **公式**:存储利用率$\frac{n-2}{n}$,需至少4块硬盘。 - **适用场景**:对数据安全性要求极高的环境。 5. **RAID 10(RAID 1+0)** - **原理**:先镜像(RAID1)再分条(RAID0),结合性能与冗余。 - **公式**:存储利用率$50\%$,需至少4块硬盘。 - **优点**:允许每组镜像中1块硬盘故障。 #### 三、配置方法 1. **硬件RAID** - 通过专用RAID控制器实现,性能高且不占用CPU资源[^5]。 - 步骤:连接硬盘→进入控制器BIOS→选择RAID级别→初始化阵列。 2. **软件RAID** - 依赖操作系统实现(如Windows磁盘管理、Linux `mdadm`工具)[^5]。 - **Linux示例**: ```bash mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc ``` #### 四、优缺点对比 | RAID级别 | 优点 | 缺点 | 适用场景 | |---------|-----------------------|--------------------------|-----------------------| | RAID 0 | 读写性能最高 | 无冗余,可靠性差 | 临时数据存储 | | RAID 1 | 数据安全性高 | 存储利用率低 | 关键数据备份 | | RAID 5 | 均衡性能与容错 | 重建时间长 | 中小型数据库 | | RAID 6 | 允许双盘故障 | 写性能较差 | 大容量存储系统 | | RAID 10 | 高性能+高可靠性 | 成本高(需4块硬盘) | 高并发数据库/虚拟机 | #### 五、选择建议 - **性能优先**:RAID 0或RAID 10(需冗余)。 - **可靠性优先**:RAID 6或RAID 1。 - **性价比平衡**:RAID 5。
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