41 PC Server本机磁盘阵列划分初稿.docx
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41PCServer本机磁盘阵列划分初稿
文档编号：
ICSS-PM-STMA-DMDT-PCServerBJCPZLHF-001
国家烟草专卖局
行业卷烟生产经营决策管理系统
打码到条及订单采集项目
PCServer本机磁盘阵列划分
北京中软国际信息技术有限公司
目录
1.文档修改记录2
2.说明3
3.RAID介绍3
3.1.RAID的基本概念3
3.1.1.什么是RAID3
3.1.2.RAID的好处3
3.2.RAID04
3.3.RAID16
3.4.RAID1+08
3.5.RAID0+19
3.6.RAID1+0与RAID0+1的区别9
4.HPPCServerML350RAID1+0的划分和操作系统的安装11
4.1.ML350RAID1+0划分11
4.1.1.安装准备11
4.1.2.划分RAID1+011
5.红旗Linux的安装14
5.1.安装准备14
5.2.安装红旗LINUX14
6.HPPCServerML150RAID1+0的划分和操作系统的安装17
6.1.ML150的RAID的划分17
6.1.1.安装准备17
6.1.2.划分RAID1+017
6.1.3.红旗Linux的安装19
文档修改记录
序号
版本
修改内容
修改日期
发布日期
修改人
1
1.0
创建
2007-2-28
2007-2-28
柳明
2
1.0
结构修改
2007-3-2
2007-3-2
黄海军
3
说明
RAID介绍
RAID的基本概念
什么是RAID
RAID（RedundantArrayofInexpensiveDisks）翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，实际上也是我们经常所说的“磁盘阵列”。
这种技术可以让多个独立的硬盘通过不同方式组合成一个硬盘组，硬盘组的性能较单个硬盘在性能上有大幅度的提升，并且硬盘组里还提供了数据恢复功能，当硬盘组内的硬盘出现故障时，其他硬盘会将这些数据进行恢复，极大保护了数据的安全。
利用如磁盘条纹化（RAID0）和磁盘镜像（RAID1）的技巧，把数据分布到各个磁盘上，来达到亢余性、低延迟、读写的高带宽、硬盘毁坏后的最大可恢复性。
RAID的概念，对操作系统来说，把各个硬盘上的空间组合成一个虚拟的逻辑盘。
带区即是把每个磁盘的所有空间分割成一些小快。
这些小块可以小到几块，也可以大到几兆（实验证明块的最佳大小是32K或64K）。
在组成的磁盘中的这些块交叉被创建成“带区”。
例如，每个磁盘上的第一个块被组成一个“带区”，而每个磁盘的第二个块又被组成另一个“带区”，依次类推。
通过这种方式，逻辑盘的大小就是所有加入磁盘大小的总和。
通过RAID技术实现的硬盘组我们可以将它看成一个硬盘，可以对它进行分区，格式化等操作。
因此，RAID技术出现后，在服务器和存储行业得到广泛应用，并且有一些简单的RAID功能也逐步进入了家用市场。
RAID的好处
1.扩大了存贮能力可由多个硬盘组成容量巨大的存贮空间。
2.降低了单位容量的成本市场上最大容量的硬盘每兆容量的价格要大大高于普及型硬盘，因此采用多个普及型硬盘组成的阵列其单位价格要低得多。
3.提高了存贮速度单个硬盘速度的提高均受到各个时期的技术条件限制，要更进一步往往是很因难的，而使用RAID，则可以让多个硬盘同时分摊数据的读或写操作，因此整体速度有成倍地提高。
4.可靠性RAID系统可以使用两组硬盘同步完成镜像存贮，这种安全措施对于网络服务器来说是最重要不过的了。
5.容错性RAID控制器的一个关键功能就是容错处理。
容错阵列中如有单块硬盘出错，不会影响到整体的继续使用，高级RAID控制器还具有拯救功能。
6.对于IDERAID来说，目前还有一个功能就是支持ATA/66/100。
RAID也分为SCSIRAID和IDERAID两类，当然IDERAID要廉价得多。
如果主机主板不支持ATA/66/100硬盘，通过RAID卡，则能够使用上新硬盘的ATA/66/100功能。
RAID0
我们在前文中已经提到RAID分为几种不同的等级，其中，RAID0是最简单的一种形式。
RAID0可以把多块硬盘连接在一起形成一个容量更大的存储设备。
最简单的RAID0技术只是提供更多的磁盘空间，不过我们也可以通过设置，使用RAID0来提高磁盘的性能和吞吐量。
RAID0没有冗余或错误修复能力，但是实现成本是最低的。
RAID0最简单的实现方式就是把几块硬盘串联在一起创建一个大的卷集。
磁盘之间的连接既可以使用硬件的形式通过智能磁盘控制器实现，也可以使用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式实现。
图示如下:
在上述配置中，我们把4块磁盘组合在一起形成一个独立的逻辑驱动器，容量相当于任何任何一块单独硬盘的4倍。
如图中彩色区域所示，数据被依次写入到各磁盘中。
当一块磁盘的空间用尽时，数据就会被自动写入到下一块磁盘中。
这种设置方式只有一个好处，那就是可以增加磁盘的容量。
至于速度，则与其中任何一块磁盘的速度相同，这是因为同一时间内只能对一块磁盘进行I/O操作。
如果其中的任何一块磁盘出现故障，整个系统将会受到破坏，无法继续使用。
从这种意义上说，使用纯RAID0方式的可靠性仅相当于单独使用一块硬盘的1/4（因为本例中RAID0使用了4块硬盘）。
虽然我们无法改变RAID0的可靠性问题，但是我们可以通过改变配置方式，提供系统的性能。
与前文所述的顺序写入数据不同，我们可以通过创建带区集，在同一时间内向多块磁盘写入数据。
具体如图所示:
上图中，系统向逻辑设备发出的I/O指令被转化为4项操作，其中的每一项操作都对应于一块硬盘。
我们从图中可以清楚的看到通过建立带区集，原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。
四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。
在创建带区集时，合理的选择带区的大小非常重要。
如果带区过大，可能一块磁盘上的带区空间就可以满足大部分的I/O操作，使数据的读写仍然只局限在少数的一、两块硬盘上，不能充分的发挥出并行操作的优势。
另一方面，如果带区过小，任何I/O指令都可能引发大量的读写操作，占用过多的控制器总线带宽。
因此，在创建带区集时，我们应当根据实际应用的需要，慎重的选择带区的大小。
我们已经知道，带区集可以把数据均匀的分配到所有的磁盘上进行读写。
如果我们把所有的硬盘都连接到一个控制器上的话，可能会带来潜在的危害。
这是因为当我们频繁进行读写操作时，很容易使控制器或总线的负荷超载。
为了避免出现上述问题，建议用户可以使用多个磁盘控制器。
示意图如下:
这样，我们就可以把原先控制器总线上的数据流量降低一半。
当然，最好解决方法还是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器。
RAID1
虽然RAID0可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统是非常不可靠的，如果出现故障，无法进行任何补救。
所以，RAID0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。
RAID1和RAID0截然不同，其技术重点全部放在如何能够在不影响性能的情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上。
RAID1是所有RAID等级中实现成本最高的一种，尽管如此，人们还是选择RAID1来保存那些关键性的重要数据。
RAID1又被称为磁盘镜像，每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘。
对任何一个磁盘的数据写入都会被复制镜像盘中;系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。
显然，磁盘镜像肯定会提高系统成本。
因为我们所能使用的空间只是所有磁盘容量总和的一半。
下图显示的是由4块硬盘组成的磁盘镜像，其中可以作为存储空间使用的仅为两块硬盘（画斜线的为镜像部分）。
RAID1下任何一块硬盘的故障都不会影响到系统的正常运行，而且只要能够保证任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，RAID1甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时不间断的工作。
当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转而使用剩余的镜像盘读写数据。
通常，我们把出现硬盘故障的RAID系统称为在降级模式下运行。
虽然这时保存的数据仍然可以继续使用，但是RAID系统将不再可靠。
如果剩余的镜像盘也出现问题，那么整个系统就会崩溃。
因此，我们应当及时的更换损坏的硬盘，避免出现新的问题。
更换新盘之后，原有好盘中的数据必须被复制到新盘中。
这一操作被称为同步镜像。
同步镜像一般都需要很长时间，尤其是当损害的硬盘的容量很大时更是如此。
在同步镜像的进行过程中，外界对数据的访问不会受到影响，但是由于复制数据需要占用一部分的带宽，所以可能会使整个系统的性能有所下降。
因为RAID1主要是通过二次读写实现磁盘镜像，所以磁盘控制器的负载也相当大，尤其是在需要频繁写入数据的环境中。
为了避免出现性能瓶颈，使用多个磁盘控制器就显得很有必要。
下图示意了使用两个控制器的磁盘镜像。
使用两个磁盘控制器不仅可以改善性能，还可以进一步的提高数据的安全性和可用性。
我们已经知道，RAID1最多允许一半数量的硬盘出现故障，所以按照我们上图中的设置方式（原盘和镜像盘分别连接不同的磁盘控制），即使一个磁盘控制器出现问题，系统仍然可以使用另外一个磁盘控制器继续工作。
这样，就可以把一些由于意外操作所带来的损害降低到最低程度。
RAID1+0
RAID1+0是先镜像再条带，RAID1＋0可以两边RAID1中各坏一块硬盘，但不能同时坏掉单边的两个硬盘。
原因：
假如DISK1A1，DISK2A2，DISK3B1，DISK4B2
A（A1，A2）B（B1，B2）
1.A中的任何一个硬盘都可以坏,因为做的是RAID1格式,同时B中的任何一
个硬盘的数据也可坏,因为也做的是RAID1的格式.所以允许A和B中的任何一块硬盘同时损坏,即不影响数据的完整性.
2.A中（B中）的两块同时硬盘损坏,从图中可以看到,数据无法保持完整性.所以不允许单边的两块硬盘同时损坏。
RAID0+1
RAID0＋1不可以两边RAID0中各坏一块硬盘，但可以在单边同时坏掉单边的两块硬盘。
原因：
假如DISK1 A1，DISK2A2，DISK3 B1，DISK4 B2
A（A1，A2）B（B1，B2）
1．A中和B中的任何一块硬盘同时坏了，则都破坏了RAID0技术。
所有整个硬盘数据被破坏。
因此不允A和B中的任何一个块硬盘同时损坏。
2．当中A中所有硬盘坏了，因为B中的RAID0的格式保持完整，因做的是RAID0+1，I不影响数据的完整性。
所以允许A中所有磁盘损坏。
同理B也是这样的。
RAID1+0与RAID0+1的区别
RAID0+1是先将多块盘做成RAID0,然后将两个大的虚拟盘做成RAID1.如果是4块盘A,B,C,D如果要做RAID0+1,可以使用A,C建立一个RAID0,B,D建立一个RAID0，然后将这两个RAID0做成一个RAID1。
如图所示：
+----------------------+
|+-------+ +-------+ |
| |+---+ | |+---+ ||
| | |A| | | | B| | |
| | +---+ | | +---+ | |
| | RAID0| | RAID0| |
| |+---+ | |+---+ | |
| | | C| | | | D| | |
| | +---+ | | +---+ | |
| +-------+ +-------+ |
| RAID1 |
+----------------------+
RAID1+0是先将多块盘做成RAID1,然后将两个大的虚拟盘做成RAID0.如果是4块盘A,B,C,D如果要做RAID0+1,可以使用A,B建立一个RAID1,C,D建立一个RAID1，然后将这两个RAID1做成一个RAID0。
如图所示：
+------------------+
|+--------------+ |
| |+---+ +---+ ||
| | |A| | B| | |
| | +---+ +---+ | |
| | RAID1 ||
|+--------------+ |
|+--------------+ |
| |+---+ +---+ ||
| | | C| | D| | |
| | +---+ +---+ | |
| | RAID1 ||
|+--------------+ |
| RAID0 |
+------------------+
在RAID0+1方案中，如果A出现损坏，则A,C组成的RAID0将不可使用，此时如果B,D中的某一块盘出现问题，则将导致整个RAID0+1失效。
在RAID1+0方案中，如果A出现损坏，则A,B组成的RAID1将不可使用，此时如果不是B损坏或者C,D同时损坏，整个阵列依然可用。
RAID0+1的优点：
正常使用中，考虑性能上讲，RAID0+1好，就是先做RAID0条带，再做RAID1MIRROR，这样写入速度快，读的速度和RAID1＋0一样。
RAID0+1缺点：
一旦一个硬盘坏了，一半的硬盘无法工作，如果1个条带上各坏1个硬盘
（RAID0+1只有2个条带），即使是只有一个硬盘坏了，做数据恢复也很慢，因为一半的硬盘要rebuild（大家该知道为什么吧）。
RAID1+0优点：
数据安全性好，只要不是1个条带上的2个硬盘同时坏，没有问题，还可以继续跑数据。
数据恢复快。
RAID1+0缺点：
写性能稍微比RAID0+1差（读性能一样）这里举个例子，20个硬盘做RAID0＋1，共2个条带做MIRROR，每个条带10个硬盘，如果坏了1个硬盘，只能是另外一个完好的条带（10个硬盘）同时工作，这边条带9个好的硬盘也要休息。
做RAID1＋0，共10个条带，每个条带2个硬盘做MIRROR，如果坏了1个硬盘，没关系，其它19个硬盘还要同时工作，只要不是坏在一个MIRROR里面的，没事。
建议：
硬盘很多时，同时坏的几率就比较大，建议使用安全系数高的RAID1+0,宁愿损失点性能（其实差不多）。
如果仅仅是4块硬盘或者不考虑安全，不是关键业务，只是为了追求速度快感，你可以选择RAID0+1对比RAID1+0的唯一好处就是组成两个RAID0的磁盘个数和容量可以不一致，而RAID1+0则要求所有的磁盘容量完全一致。
HPPCServerML350RAID1+0的划分和操作系统的安装
ML350RAID1+0划分
安装准备
（一）先决条件：
具有4块硬盘，和针对HPML350的RAID驱动。
（二）安装准备：
需要将驱动刻录到光盘上。
划分RAID1+0
启动机器，按下F8，看到画面如下
选择CreateLogicalDrive,按下回车可以看到画面如下，
用方向键和Tab键选择硬盘和需要的RAID种类，我们需要的是RAID1+0，所以选择RAID1+0。
选择完后按下回车，出现以下画面
根据提示保存配置。
这样就完成了RAID的配置，接下来就是安装操作系统了。
红旗Linux的安装
安装准备
红旗LINUX操作系统的安装光盘，RAID驱动光盘。
安装红旗LINUX
1、插入红旗linux安装光盘，重新启动机器（需要保证BIOS是光盘启动）。
进入如画面：
在boot:
后面输入linuxexpert,然后回车。
经过一番等候之后出现以下画面。
选择YES，回车后这时系统会提示你放入RAID驱动光盘。
系统会自动载入驱动。
接下来就可以正常安装操作系统了。
2．选择Chinese（Slmplified）,回车。
3．选择键盘US，回车。
4．选择本地光盘，回车。
将会出现提示要你插入系统安装光盘。
接着你将系统安装光盘放入光驱，接下来的安装步骤再其他文档有详细介绍，在此不再累叙。
HPPCServerML150RAID1+0的划分和操作系统的安装
ML150的RAID的划分
安装准备
（一）先决条件：
具有4块硬盘，和针对HPML150的RAID驱动。
（二）安装准备：
需要将驱动刻录到光盘上
划分RAID1+0
启动机器，按下F8，看到画面如下：
回车后见到画面如下：
选择RAIDProperties，回车，见到画面如下：
接着选择需要的RAID的种类，然后回车。
出现画面如下：
接下来是选择做RAID的硬盘，根据提示进行选择做RAID的硬盘，然后出现以下画面。
按下D，则这块硬盘RAID划分完毕。
接下来以相同方法划分其他硬盘。
所有的硬盘划分完毕后，重启机器，安装操作系统。
红旗Linux的安装
1．插入红旗linux安装光盘，重新启动机器（需要保证BIOS是光盘启动）。
进入如画面
2．在boot:
后面输入linuxexpert,然后回车。
经过一番等候之后出现以下画面。
3．选择YES，回车后这时系统会提示你放入RAID驱动光盘。
系统会自动载入驱动。
接下来就可以正常安装操作系统了。
因为接下来安装操作系统的步骤与ML350安装步骤一样，在此不在累叙。
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