在计算机开发的早期阶段,大容量硬盘的价格仍然相当高。解决数据存储安全问题的主要方法是使用磁带机和其他设备进行备份。虽然这种方法可以确保数据的安全,但访问和备份工作相当繁琐。1987年,Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉价磁盘冗余阵列方案)论文的基本思路是将多个容量小、相对便宜的硬盘驱动器有机组合,使其性能超过一个昂贵的大硬盘。这一设计理念很快被接受,从此RAID技术得到了广泛的应用,数据存储进入了一个更快、更安全、更便宜的新时代。这一设计理念很快被接受,从此RAID技术得到了广泛的应用,数据存储进入了一个更快、更安全、更便宜的新时代。
磁盘阵列对个人电脑用户来说仍然是陌生和神秘的。磁盘阵列的印象似乎仍然停留在这样一个场景中:在宽阔的大厅里,许多磁盘柜,几个工程师的阴郁表情,早的顶部徘徊,不断地抽出沉重的硬盘,然后插入看起来更沉重的硬盘……最后,随着大容量硬盘价格的下降,个人电脑的性能不断提高,IDE-RAID作为提高磁盘性能最便宜的解决方案,开始进入普通用户的计算机系统。本期的亮点是一步一步教你用RAID”。
一、RAID技术规范简介
RAID主要包括技术RAID 0—RAID 7等数规范,重点不同,常见规范如下:
RAID 0:RAID 连续以位或字节为单位分割数据,并行读写在多个磁盘上,因此数据传输率高,但没有数据冗余,所以不能算是真的RAID结构。RAID 仅仅提高性能并不能保证数据的可靠性,其中一个磁盘失效会影响所有数据。RAID 仅仅提高性能并不能保证数据的可靠性,其中一个磁盘故障就会影响所有数据。RAID 0不能应用于数据安全要求高的场合。
RAID 1:通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生备份数据。当原始数据繁忙时,数据可以直接从镜像复制中读取,因此RAID 能提高读取性能。RAID 磁盘阵列中单位成本最高,但数据安全性和可用性都很高。当磁盘失效时,系统可以在不重组失效数据的情况下自动切换到镜像磁盘上读写。
RAID 0 1:也被称为RAID 实际上,10标准是将军RAID 0和RAID 1标准组合的产品在连续以位或字节为单位分割数据并并行读写多个磁盘的同时,将每个磁盘作为磁盘镜像冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1.数据可靠性高,但是CPU占用率也较高,磁盘利用率较低。
RAID 2:将数据块块分布在不同的硬盘上,条块单为位或字节,并使用编码技术,称为加重平均纠错码(海明码),以提供错误检查和恢复。该编码技术需要多个磁盘存储来检查和恢复信息RAID 技术的实施比较复杂,很少在商业环境中使用。
RAID 3:它同RAID 2非常相似,将数据块化分布在不同的硬盘上,区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验,并将奇偶校验信息存储在单个磁盘中。若磁盘失效,奇偶盘等数据盘可重新生成数据;若奇偶盘失效,则不影响数据使用。RAID 奇偶盘可以为大量续数据提供良好的传输率,但奇偶盘将成为随机数据写作的瓶颈。
RAID 4:RAID 也将数据条块化并分布在不同的磁盘上,但条块单元是块或记录。RAID 4使用磁盘作为奇偶校验盘,每次写作操作都需要访问奇偶盘。此时,奇偶校验盘将成为写作操作的瓶颈,因此RAID 也很少在商业环境中使用。
RAID 5:RAID 奇偶盘不是单独指定的,而是在所有磁盘上交叉获取数据和奇偶校验信息。在RAID 读/写指针可同时操作阵列设备,提供更高的数据流量。RAID 5更适合小数据块和随机读写数据。RAID 3与RAID 与5相比,主要区别在于RAID 3每次数据传输都涉及所有阵列盘;对于RAID 5.大多数数据传输只操作一个磁盘,并以并行操作。在RAID 5中有写作损失,即每电脑个写作操作将产生四个实际的读写操作,包括两个旧数据和奇偶信息,两个新数据和奇偶信息。
RAID 6:与RAID 5相比,RAID 第二个独立的奇偶校验信息块增加了6。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性很高,即使两个磁盘同时失效,也不会影响数据的使用。但RAID 与奇偶校验信息相比,6需要分配更大的磁盘空间RAID 5有更大的写作损失,所以写作性能很差。性能差,实施方法复杂,性能复杂RAID 实际应用很少。
RAID 7:这是一种新的RAID本标准本身具有智能实时操作系统和存储管理软件工具,可完全独立于主机运行,不占用主机CPU资源。RAID 可视为存储计算机(Storage Computer),它与其他RAID标准有明显差异。
除上述标准外,我们还可以RAID 0 一是多种结合RAID规范构建所需的RAID阵列,例如RAID 5 3(RAID 53)是一种应用广泛的阵列形式。用户通常可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更符合其要求的磁盘存储系统。
开始时RAID方案主要针对SCSI硬盘系统,系统成本相对昂贵。1993年,HighPoint该公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片,可以使用相对便宜的IDE硬盘来组建RAID系统大大降低了RAID门槛。从那时起,个人用户也开始关注这项技术,因为硬盘是现代个人计算机中最缓慢和最安全的设备,而用户存储的数据往往远远超过计算机本身的价格。在成本相对较低的情况下,RAID该技术还可以让个人用户享受到磁盘速度的加倍和更高的数据安全性,现在在个人电脑市场上IDE-RAID主要来自控制芯片HighPoint和Promise除此之外,公司来自AMI公司。
个人用户IDE-RAID芯片通常只提供RAID 0、RAID 1和RAID 0 1(RAID 电脑 10)等RAID虽然标准化的支持在技术上无法与商业系统相比,但普通用户提供的速度提高和安全保障就足够了。随着硬盘接口传输率的不断提高,IDE-RAID芯片不断更新,芯片市场主流芯片全力支持ATA100标准,而HighPoint新推出的公司HPT372芯片和Promise最新的PDC甚至可以支持20276芯片ATA133标准的IDE硬盘。
如今,随着主板厂商竞争的加剧和个人电脑用户需求的逐步提高,主板上的板载RAID芯片制造商不再是少数,用户不能购买RAID直接组建自己的磁盘阵列,感受磁盘飙升的速度。
二、通过硬件控制芯片实现IDE RAID的方法
在RAID家族里,RAID 0和RAID 1在个人电脑上应用最广泛,毕竟愿意用4块甚至更多的硬盘来构建RAID 0 1或者其他硬盘阵列的个人用户很少,所以这里只有这两种RAID解释方法。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硬盘自然是必不可少的,RAID 0和RAID 对磁盘的要求不同,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)磁盘通常没有这个要求。当然,选择容量相似甚至完全相同的硬盘是理想的。为了方便测试,我们选择了两块60GB的希捷酷鱼Ⅳ硬盘(BarracudaATAⅣ、编号ST360021A)。系统选用Duron 750MHz的CPU,2×128MB樵风金条SDRAM,耕升GeForce2Pro显卡,应该说是比较常见的配置,我们也希望了解构建RAID所需的系统要求。
1、RAID 0的创建
第一步
首先,在硬盘中备份数据。很多用户不重视备份,尤其是一些粗心的个人用户。创建RAID这对数据来说是一个危险的操作。如果你不小心,你可能会破坏整个硬盘的数据。我们首先介绍的RAID 这种情况正在创建RAID 0时,磁盘上的所有数据都将被抹去,包括硬盘分区表。所以要先准备一张带子Fdisk与Format命令的Windows 这也是这一步要注意的重要事项。
第二步电脑
将两块硬盘的跳线设置为Master,分别连接上升技术KT7A-RAID的IDE3、IDE4口(它们是主板上的)HighPoint 370芯片控制)。由于RAID 我们不需要考虑硬盘连接的顺序,因为我们将重建两个硬盘的分区表(下面我们将看到创建RAID 这个顺序在1点很重要)。
第三步
对BIOS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。升级建议将启动顺序全部改为ATA100 RAID,事实上,我们发现这在系统安装过程中是不可行的。没有分区硬盘可以启动吗?所以我们还是把软驱作为首选。
第四步
下一步是创建RAID 我们将详细介绍0的核心内容:
1、系统BIOS设置完成后重启计算机,启动检测时不会报告硬盘。
2.磁盘管理将由HighPoint 370芯片接管。
3.以下是非常关键的。HighPoint370BIOS设置,在HighPoint370磁盘扫描界面同时按下Ctrl”和“H”。
4、进入HighPoint370BIOS设置界面后要做的第一件事就是选择CreateRAID”创建RAID。
5、在”Array Mode(阵列模式)RAID这里可以看到模式选择RAID 0、RAID 1、RAID 0 1和Span我们在这里选择了选项RAID 0项。
6、RAID模式选择完成后,将自动退出至上一级菜单。DiskDrives(磁盘驱动器)选择,一般来说,直接回车就行了。
7.下一个设置是条带单位的大小,缺省值为64kB,没有特殊要求可以忽略。
8、接着是“StartCreate按下(开始创建)的选项Y在此之前,请仔细考虑硬盘上是否有重要的数据,这是您的最后机会!一旦创建开始RAID,清除硬盘上的所有数据。
9.创建完成后,指定BOOT启动盘,任选一个。
按“Esc键退出,当然要按Y来确认一下。
HighPoint 370 BIOS没有提供类似的没有提供类似的Exit Without Save修改设置后的功能是不可逆转的。
第五步
重新启动电脑后,我们可以在屏幕上看到Striping(RAID 0) for Array #0字样。插入之前制作的启动盘,启动DOS。打开Fdisk程序,咦?一个硬盘怎么?是的,RAID对于操作系统来说,阵列已经被视为一个硬盘,RAID完全透明,我们不必担心RAID控制芯片完成磁盘管理。接下来,按照普通的单硬盘方法进行分区,你会发现这个硬盘的容量变化了,仔细计算,是的,总容量是两个硬盘的容量!我们可以把RAID 读写比作拉链,它将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。不要忘记在分区和格式化后激活主分区。
第六步
选择操作系统让我们相当痛苦,HighPoint 370芯片提供对Windows 98/NT/2000/XP考虑驱动支持到使
电脑