軟RAID建立手冊-win2003

1、概述     你們知道，硬件RAID解決方案速度快、穩定性好，能夠有效地提供高水平的硬盤可用性和冗餘度，可是居高不下的價格實在使人可畏。不過可慶幸的是，Windows 2003提供了內嵌的軟件RAID功能，而且軟RAID能夠實現RAID－0、RAID－一、RAID－5。軟RAID不只實現上很是方便，並且還大量地節約了寶貴的資金，確實是Windows 2003 Server的一個很實用的新功能。RAID－5卷是數據和奇偶校驗間斷分佈在三個或更多物理磁盤的容錯卷。若是物理磁盤的某一部分失敗，咱們能夠用餘下的數據和奇偶校驗從新建立磁盤上失敗的那一部分上的數據。對於多數活動由讀取數據構成的計算機環境中的數據冗餘來講，RAID－5卷是一種很好的解決方案。可以使用基於硬件或基於軟件的解決方案來建立 RAID－5卷。經過基於硬件的RAID，智能磁盤控制器處理組成 RAID－5卷的磁盤上的冗餘信息的建立和從新生成。Windows Server 2003 家族操做系統提供基於軟件的 RAID，其中　RAID－5卷中的磁盤上的信息的建立和從新生成將由「磁盤管理」來處理，兩種狀況下數據都將跨磁盤陣列中的全部成員進行存儲。固然，軟RAID的性能和效率是不能與硬RAID相提並論的。下面咱們首先從動態磁盤的建立談起，而後說明在Windows 2003 Server　實現如何實現軟RAID，最後講一下軟RAID的管理。     2、建立動態磁盤     在安裝Windows 2003 Server時，硬盤將自動初始化爲基本磁盤。咱們不能在基本磁盤分區中建立新卷集、條帶集或者RAID－5組，而只能在動態磁盤上建立相似的磁盤配置。也就是說，若是想建立RAID－0、RAID－1或RAID－5卷，就必須使用動態磁盤。在Windows 2003 Server安裝完成後，可以使用升級嚮導將它們轉換爲動態磁盤。     在將一個磁盤從基本磁盤轉換爲動態磁盤後，磁盤上包含的將是卷，而再也不是磁盤分區。其中的每一個卷是硬盤驅動器上的一個邏輯部分，還能夠爲每一個卷指定一個驅動器字母或者掛接點。可是要注意的是隻能在動態磁盤上建立卷。動態磁盤有如下幾個優於基本磁盤的特色：     卷能夠擴展到包含非鄰接的空間，這些空間能夠在任何可用的磁盤上。對每一個磁盤上能夠建立的卷的數目沒有任何限制。    Windows 2003將動態磁盤配置信息存儲在磁盤上，而不是存儲在註冊表中或者其餘位置。同時，這些信息不能被準確地更新。Windows 2003將這些磁盤配置信息複製到全部其餘動態磁盤中。所以，單個磁盤的損壞將不會影響到訪問其餘磁盤上的數據。     一個硬盤既能夠是基本的磁盤，也能夠是動態的磁盤，但不能兩者兼是，由於在同一磁盤上不能組合多種存儲類型。可是，若是計算機有多個硬盤，就能夠將各個硬盤分別配置爲基本的或動態的。     一、從基本磁盤升級到動態磁盤：     ①依次單擊「開始」－＞「全部程序」－＞「管理工具」－＞「計算機管理」選項，顯示「計算機管理」窗口。     ②在左側控制檯中依次展開「存儲」－＞「磁盤管理」選項，以顯示計算機中安裝的全部磁盤。     ③右擊要設置爲動態磁盤的硬盤，並在彈出的快捷菜單中選擇「升級到動態磁盤」選項，將顯示「升級到動態磁盤」對話框。     ④選中要升級的磁盤，而後單擊「肯定」：按鈕，將顯示「要升級的磁盤」對話框，在這裏要求用戶對要升級爲動態磁盤的硬盤進行確認。這樣作的緣由很簡單，由於這一升級操做是不可逆的。也就是說，基本磁盤能夠升級爲動態磁盤，但動態磁盤卻不能恢復爲基本磁盤。     ⑤單擊「升級」按鈕，將顯示「磁盤管理」提示框，系統再次要求用戶對磁盤升級予以確認。當將該磁盤升級爲動態磁盤後，Windows98／Me等操做系統將不能再從該磁盤引導啓動。     ⑥單擊「是」按鈕，將顯示「升級磁盤」警告框。在這裏提示要升級磁盤上的文件系統將被強制卸下，並要求用戶對該操做進一步予以確認。     ⑦單擊「是」按鈕，系統將開始磁盤的升級過程。當升級完成後，將顯示　「確認」警告框，單擊「肯定」按鈕將從新啓動計算機，以完成磁盤的升級過程。     在升級到動態磁盤時，應該注意如下幾個方面的問題：     必須以管理員或管理組成員的身份登陸才能完成該過程。若是計算機與網絡鏈接，則網絡策略設置也可能阻止咱們完成此步驟。     將基本磁盤升級到動態磁盤後，就不再能將動態卷改回到基本分區。這時唯一的方法就是，必須刪除磁盤上的全部動態卷，而後使用「還原爲基本磁盤」命令。 在升級磁盤以前，應該關閉在那些磁盤上運行的程序。 爲保證升級成功，任何要升級的磁盤都必須至少包含1MB的未分配空間。在磁盤上建立分區或卷時，「磁盤管理」工具將自動保留這個空間，可是帶有其餘操做系統建立的分區或卷的磁盤上可能就沒有這個空間。     扇區大小超過512字節的磁盤，不能從基本磁盤升級爲動態磁盤。     一旦升級完成，動態磁盤就不能包含分區或邏輯驅動器，也不能被非Windows 2003的其餘操做系統所訪問。     二、將新磁盤設置爲動態磁盤     ①計算機安裝新硬盤後，當第一次訪問「計算機管理」中的「磁盤管理」工具時，將自動運行「寫入簽名和升級磁盤嚮導」窗口。     ②單擊「下一步」按鈕，將顯示「選擇要寫入簽名的磁盤」頁面，在該列表中選擇要            ③單擊「下一步」按鈕，將顯示「選擇要升級的磁盤」頁面，選擇要升級爲動態磁盤的磁盤。     ④單擊「下一步」按鈕，將顯示「完成寫入簽名和升級磁盤嚮導」頁面，在這裏要求確認簽名並升級的磁盤。若是有任何不妥，可單擊「上一步」按鈕返回並從新進行設置。     ⑤單擊「完成」按鈕，動態磁盤升級過程完成。     3、實現軟RAID     軟RAID也必須在多磁盤系統中才能實現。實現RAID－1最少要擁有兩塊硬盤，而實現RAID－5則最少要擁有三塊硬盤。一般狀況下，操做系統所在磁盤採用RAID－1，而數據所在磁盤採用RAID－5。     一、卷的類型     ①簡單卷     簡單卷由單個物理磁盤上的磁盤空間組成，它能夠由磁盤上的單個區域或連接在一塊兒的相同磁盤上的多個區域組成。能夠在同一磁盤中擴展簡單卷或把簡單卷擴展到其餘磁盤。若是跨多個磁盤擴展簡單卷，則該卷就是跨區卷。     只能在動態磁盤上建立簡單卷。簡單卷不能包含分區或邏輯驅動器，也不能由MS－DOS 或Windows 2003之外的其餘Windows操做系統訪問。若是網絡中的計算機還在運行Windows98或更早版本，那麼應該建立分區而不是動態卷。     若是想在建立簡單卷後增長它的容量，則可經過磁盤上剩餘的未分配空間來擴展這個卷。要擴展一個簡單卷，則該卷必須使用Windows 2003中所用的NTFS版本格式化。同時不能擴展基本磁盤上做爲之前分區的簡單卷。也可將簡單卷擴展到同一計算機的其餘磁盤的區域中。當將簡單卷擴展到一個或多個其餘磁盤時，它會變成爲一個跨區卷。在擴展跨區卷以後，不刪除整個跨區卷便不能將它的任何部分刪除。要注意的是跨區卷不能是鏡像卷或帶區卷。     ②條帶卷     利用條帶卷，能夠將兩個或者更多磁盤（最多爲32塊硬盤）的空餘空間組成爲一個卷。在向條帶卷中寫入數據時，數據被分割爲64KB的塊，並均衡地分佈在陣列中的全部磁盤上。一個陣列是兩個或者多個磁盤的集合。條帶卷能夠有效地提升磁盤的讀取性能，可是它並不提供容錯功能，任何一塊硬盤的損壞都會致使所有數據的丟失。條帶卷相似於RAID－0。     ③跨越卷     利用跨越卷，也能夠未來自兩個或者更多磁盤（最多爲32塊硬盤）的空餘磁盤空間組成爲一個卷。與條帶卷所不一樣的是，將數據寫入跨越卷時，首先填滿第一個磁盤上的空餘部分，而後再將數據寫入下一個磁盤，依次類推。雖然利用跨越卷能夠快速增長卷的空量，可是跨越卷既不能提升對磁盤數據的讀取性能，也不提供任何容錯功能。當跨越卷中的某個磁盤出現故障時，存儲在該磁盤上的全部數據將所有丟失。     ④鏡像卷     利用鏡像卷即RAID－1卷，能夠將用戶的相同數據同時複製到兩個物理磁盤中。若是其中的一個物理磁盤出現故障，雖然該磁盤上的數據將沒法使用，但系統可以繼續使用還沒有損壞而仍繼續正常運轉的磁盤進行數據的讀寫操做，從而經過另外一磁盤上保留徹底冗餘的副本，保護磁盤上的數據免受介質故障的影響。因而可知，鏡像卷的磁盤空間利用率只有50％（即每組數據有兩個成員），因此鏡像卷的成本相對較高。要建立一個鏡像卷，必須使用另外一磁盤上的可用空間。動態磁盤中現有的任何卷（甚至是系統卷和引導卷），均可以使用相同的或不一樣的控制器鏡像到其餘磁盤上大小相同或更大的另外一個卷。最好使用大小、型號和製造廠家都相同的磁盤做鏡像卷，以免可能產生的兼容性錯誤。     鏡像卷能夠大大地加強讀性能，由於容錯驅動程序同時從兩個磁盤成員中同時讀取數據，因此讀取數據的速度會有所增長。固然，因爲容錯驅動程序必須同時向兩個成員寫數據，因此它的寫性能會略有下降。鏡像卷可包含任何分區（包括啓動分區或系統分區），可是鏡像卷中的兩個硬盤都必須是Windows 2003動態磁盤。     ⑤RAID－5卷     在RAID－5卷中，Windows 2003經過給該卷的每一個硬盤分區中添加奇偶校驗信息帶區來實現容錯。若是某個硬盤出現故障，Windows 2003即可以用其他硬盤上的數據和奇偶校驗信息重建發生故障的硬盤上的數據。     因爲要計算奇偶校驗信息，因此RAID－5捲上的寫操做要比鏡像捲上的寫操做慢一些。可是，RAID－5卷比鏡像卷提供更好的讀性能。其中的緣由很簡單，Windows 2003能夠從多個磁盤上同時讀取數據。與鏡像卷相比RAID－5卷的性價比較高，並且RAID－5卷中的硬盤數量越多，冗餘數據帶區的成本越低。可是RAID－5卷也有一些限制。第一，RAID－5卷至少須要3個硬盤才能實現，但最多也不能超過32個硬盤；第二，RAID－5卷不能包含根分區或系統分區；RAID－1卷與RAID－5卷的區別以下表1所示：     二、實現軟RAID     ①在「磁盤管理」中，右擊要設置軟RAID的硬盤，並在快捷菜單中選擇「建立卷」選項，將顯示「建立卷嚮導」窗口。     ②單擊「下一步」按鈕，將顯示「選擇卷類型」頁面，在這裏選擇要建立的卷類型。一般狀況下，爲了保障數據的安全，應當選擇採用RAID－1或RAID－5卷。     ③單擊「下一步」按鈕，將顯示「選擇磁盤」頁面。在左側「全部可用的動態磁盤」列表框中選擇要添加的磁盤，並單擊「添加」按鈕，便可將其添加至該RAID－5卷，並顯示在「選定的動態磁盤」列表框中。     ④動態磁盤添加安畢後，單擊「下一步」按鈕，將顯示「指派驅動器號和路徑」頁面。選中「指派驅動器號」選項，併爲該RAID－5卷指派驅動器號，以便於管理和訪問。         ⑤單擊「下一步」按鈕，顯示「卷區格式化」頁面。選擇「按下面提供的信息格式化這個卷」選項，並採用默認的NTFS文件系統和分配單位大小。能夠爲該RAID－5卷指定一個卷標，以用於與其餘卷相區別。     ⑥單擊「下一步」按鈕，將顯示「完成建立卷嚮導」頁面，此時卷的建立完成。     ⑦單擊「完成」按鈕，系統將自動格式化新建立的卷。至此，RAID－5卷已建立完成。     4、RAID卷的管理     一、添加鏡像卷     對於已有的動態磁盤，能夠簡單地經過添加鏡像卷的方式來提升數據的安全性。     在「磁盤管理」中，右擊要添加鏡像磁盤的動態磁盤，並在快捷菜單中選擇「添加鏡像」選項，此時將顯示「添加鏡像」對話框。在磁盤列表中選擇要設置爲鏡像的動態磁盤，而後單擊「添加鏡像」按鈕，至此鏡像添加完成，須要注意的是，添加爲鏡像的磁盤空間必須大於或等於現存卷。     二、測試鏡像系統或啓動卷     關閉計算機，而後斷開或關閉某個磁盤以模擬磁盤故障，使用剩餘鏡像來從新啓動計算機。驗證　Windows 可正確啓動後，請關閉計算機而後從新鏈接磁盤，從新啓動計算機。啓動菜單出現時，選擇仍保持鏈接狀態的磁盤上的鏡像。打開計算機管理（本地），在控制檯樹中單擊「磁盤管理」，右鍵單擊具備任一標有「失敗的重複」的卷的磁盤，而後單擊「從新激活磁盤。     三、從新激活 RAID－5 磁盤     若是 I／O 錯誤是暫時的，則能夠嘗試從新激活磁盤；打開計算機管理（本地），在控制檯樹中單擊」磁盤管理「。右鍵單擊局部出現故障的磁盤，而後單擊」從新激活磁盤「，RAID－5　卷的狀態應變爲」正在從新生成「，而後變爲」良好「。     四、軟RAID的恢復     磁盤冗餘的目的就在於當磁盤出現故障時，系統可以保存數據的完整性。雖然在RAID－1和RAID－5中某個磁盤成員的失敗不會致使丟失數據，其餘成員仍然能夠繼續運轉，可是若是失敗不能獲得及時恢復，那麼磁盤卷將再也不擁有冗餘的特性。所以，必須及時恢復失敗的RAID－1和RAID－5。     1）修復鏡像卷和RAID－5卷     在」磁盤管理「中，失敗卷的狀態將顯示爲」失敗的冗餘「，磁盤之一將顯示爲」脫機「、」丟失「或」聯機（錯誤）「。能夠經過下述操做來恢復鏡像卷：     ①確保該磁盤已鏈接到了計算機，而且已經加電。     ②在」磁盤管理「中，右擊標識爲」脫機「、」丟失「或」聯機（錯誤）「的磁盤，而後在快捷菜單中單擊」從新激活磁盤「選項。此時該磁盤的狀態應當回到」良好「，同時鏡像卷應該自動從新生成。     若是磁盤被嚴重破壞或者不可能修復，在彈出的快捷菜單中將只能看到」刪除「命令，此時Windows 2003將沒法再修復該鏡像卷。另外，若是磁盤連續顯示」聯機（錯誤）「，則有可能代表該磁盤很快就要發生故障了，應當儘量快地替換該磁盤。     2）替換磁盤和建立新的鏡像卷     若是經修復仍未能從新激活鏡像磁盤，或者鏡像卷的狀態沒有恢復到」良好「狀態，就必須替換失敗磁盤，並建立新的鏡像卷。     ①在失敗的捲上右擊鼠標，並選擇」刪除鏡像「選項，將顯示」刪除鏡像「對話框。     ②從磁盤列表中選擇丟失的磁盤，而後單擊」刪除鏡像「按鈕，將顯示」磁盤管理「警告框，以提示用戶確認。     ③單擊」是「按鈕，將刪除該鏡像卷。而後右擊該丟失的磁盤，並在彈出的快捷菜單中選擇」刪除磁盤「選項，將該磁盤刪除。     ⑤建立新的鏡像卷。新鏡像卷的建立過程請參見前述」添加鏡像卷「。     3）替換磁盤和從新生成RAID－5卷     ①更換故障磁盤，並將它設置爲動態磁盤。     ②在」磁盤管理「中，右擊失敗磁盤的RAID－5卷，在彈出的快捷菜單中選擇」恢復卷「選項，將顯示」修復RAID－5卷「對話框。     ③選擇要在RAID－5卷中替換失敗磁盤的磁盤，並單擊」肯定「按鈕。此時RAID－5捲開始自動修復。     ④右擊失敗的磁盤，並在彈出的快捷菜單中選擇」刪除磁盤「選項，並從系統中刪除該磁盤。