RAID技术Word文件下载.docx
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若是主机不支持ATA/66/100硬盘，通过RAID卡，那么能够利用上新硬盘的ATA/66/100功能。
RAID的优势
RAID的采纳为存储系统（或效劳器的内置存储）带来庞大利益，其中提高传输速度和提供容错功能是最大的优势。
RAID通过同时利用多个磁盘，提高了传输速度。
RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput）。
在RAID中，能够让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，因此利用RAID能够达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍乃至上百倍的速度。
这也是RAID最初想要解决的问题。
因为那时CPU的速度增加专门快，而磁盘驱动器的数据传输速度无法大幅提高，因此需要有一种方案解决二者之间的矛盾。
RAID最后成功了。
通过数据校验，RAID能够提供容错功能。
这是利用RAID的第二个缘故，因为一般磁盘驱动器无法提供容错功能，若是不包括写在磁盘上的CRC（循环冗余校验）码的话。
RAID容错是成立在每一个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，因此它提供更高的平安性。
在很多RAID模式中都有较为完备的彼此校验/恢复的方法，乃至是直接彼此的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳固冗余性。
RAID的技术标准
（1）RAID技术标准简介
冗余磁盘阵列技术最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大量量数据存储的费用，同时也希望采纳冗余信息的方式，使得磁盘失效时可不能使对数据的访问受损失，从而开发出必然水平的数据爱惜技术，而且能适当的提升数据传输速度。
过去RAID一直是高级效劳器才有缘享用，一直作为高级SCSI硬盘配套技术作应用。
近来随着技术的进展和产品本钱的不断下降，IDE硬盘性能有了专门大提升，加上RAID芯片的普及，使得RAID也慢慢在个人电脑上取得应用。
那么为何叫做冗余磁盘阵列呢？
冗余的汉语意思即多余，重复。
而磁盘阵列说明不单单是一个磁盘，而是一组磁盘。
这时你应该明白了，它是利用重复的磁盘来处置数据，使得数据的稳固性取得提高。
（2）RAID的工作原理
RAID如何实现数据存储的高稳固性呢？
咱们不妨来看一下它的工作原理。
RAID依如实现原理的不同分为不同的级别，不同的级别之间工作模式是有区别的。
整个的RAID结构是一些磁盘结构，通过对磁盘进行组合达到提高效率，减少错误的目的，不要因为这么多名词而被吓坏了，它们的原理事实上十分简单。
为了便于说明，下面示用意中的每一个方块代表一个磁盘，竖的叫块或磁盘阵列，横称之为带区。
（3）RAID标准
要紧包括RAID0～RAID7等数个标准，它们的偏重点各不相同，常见的标准有如下几种：
RAID0：
无过失操纵的带区组
要实现RAID0必需要有两个以上硬盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并非是保留在一个硬盘上，而是分成数据块保留在不同驱动器上。
因为将数据散布在不同驱动器上，因此数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平稳。
若是恰好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。
它不需要计算校验码，实现容易。
它的缺点是它没有数据过失操纵，若是一个驱动器中的数据发生错误，即便其它盘上的数据正确也无济于事了。
不该该将它用于对数据稳固性要求高的场合。
若是用户进行图象（包括动画）编辑和其它要求传输比较大的场合利用RAID0比较适合。
同时，RAID能够提高数据传输速度，比如所需读取的文件散布在两个硬盘上，这两个硬盘能够同时读取。
那么原先读取一样文件的时刻被缩短为1/2。
在所有的级别中，RAID0的速度是最快的。
可是RAID0没有冗余功能的，若是一个磁盘（物理）损坏，那么所有的数据都无法利用。
RAID1：
镜象结构
raid1
关于利用这种RAID1结构的设备来讲，RAID操纵器必需能够同时对两个盘进行读操作和对两个镜象盘进行写操作。
通过下面的结构图您也能够看到必需有两个驱动器。
因为是镜象结构在一组盘显现问题时，能够利用镜象，提高系统的容错能力。
它比较容易设计和实现。
每读一次盘只能读出一块数据，也确实是说数据块传送速度与单独的盘的读取速度相同。
因为RAID1的校验十分完备，因此对系统的处置能力有专门大的阻碍，通常的RAID功能由软件实现，而如此的实现方式在效劳器负载比较重的时候会大大阻碍效劳器效率。
当您的系统需要极高的靠得住性时，如进行数据统计，那么利用RAID1比较适合。
而且RAID1技术支持“热替换”，即不断电的情形下对故障磁盘进行改换，改换完毕只要从镜像盘上恢复数据即可。
当主硬盘损坏时，镜像硬盘就能够够代替主硬盘工作。
镜像硬盘相当于一个备份盘，可想而知，这种硬盘模式的平安性是超级高的，RAID1的数据平安性在所有的RAID级别上来讲是最好的。
可是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID级别中最低的。
RAID2：
带海明码校验
从概念上讲，RAID2同RAID3类似，二者都是将数据条块化散布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节。
但是RAID2利用必然的编码技术来提供错误检查及恢复。
这种编码技术需要多个磁盘寄存检查及恢复信息，使得RAID2技术实施更复杂。
因此，在商业环境中很少利用。
以下图左侧的各个磁盘上是数据的各个位，由一个数据不同的位运算取得的海明校验码能够保留另一组磁盘上，具体情形请见以下图。
由于海明码的特点，它能够在数据发生错误的情形下将错误校正，以保证输出的正确。
它的数据传送速度相当高，若是希望达到比较理想的速度，那最好提高保留校验码ECC码的硬盘，关于操纵器的设计来讲，它又比RAID3，4或5要简单。
没有免费的午饭，那个地址也一样，要利用海明码，必需要付出数据冗余的代价。
输出数据的速度与驱动器组中速度最慢的相等。
RAID3：
带奇偶校验码的并行传送
raid3
这种校验码与RAID2不同，只能查错不能纠错。
它访问数据时一次处置一个带区，如此能够提高读取和写入速度,它像RAID0一样以并行的方式来寄存数据，但速度没有RAID0快。
校验码在写入数据时产生并保留在另一个磁盘上。
需要实现时用户必需要有三个以上的驱动器，写入速度与读出速度都很高，因为校验位比较少，因此计算时刻相对而言比较少。
用软件实现RAID操纵将是十分困难的，操纵器的实现也不是很容易。
它要紧用于图形（包括动画）等要求吞吐率比较高的场合。
不同于RAID2，RAID3利用单块磁盘寄存奇偶校验信息。
若是一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘能够从头产生数据。
若是奇偶盘失效，那么不阻碍数据利用。
RAID3关于大量的持续数据可提供专门好的传输率，但关于随机数据，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
利用单独的校验盘来爱惜数据尽管没有镜像的平安性高，可是硬盘利用率取得了专门大的提高，为n-1。
RAID4：
带奇偶校验码的独立磁盘结构
raid4
RAID4和RAID3很象，不同的是，它对数据的访问是按数据块进行的，也确实是按磁盘进行的，每次是一个盘。
在图上能够这么看，RAID3是一次一横条，而RAID4一次一竖条。
它的特点的RAID3也挺象，只是在失败恢复时，它的难度可要比RAID3大得多了，操纵器的设计难度也要大许多，而且访问数据的效率不怎么好。
RAID5：
散布式奇偶校验的独立磁盘结构
raid5
从它的示用意上能够看到，它的奇偶校验码存在于所有磁盘上，其中的p0代表第0带区的奇偶校验值，其它的意思也相同。
RAID5的读出效率很高，写入效率一样，块式的集体访问效率不错。
因为奇偶校验码在不同的磁盘上，因此提高了靠得住性，许诺单个磁盘犯错。
RAID5也是以数据的校验位来保证数据的平安，但它不是以单独硬盘来寄存数据的校验位，而是将数据段的校验位交互寄存于各个硬盘上。
如此，任何一个硬盘损坏，都能够依照其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。
硬盘的利用率为n-1。
可是它对数据传输的并行性解决不行，而且操纵器的设计也相当困难。
RAID3与RAID5相较，重要的区别在于RAID3每进行一次数据传输，需涉及到所有的阵列盘。
而关于RAID5来讲，大部份数据传输只对一块磁盘操作，可进行并行操作。
在RAID5中有“写损失”，即每一次写操作，将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。
RAID-5的话，优势是提供了冗余性（支持一块盘掉线后仍然正常运行），磁盘空间利用率较高（N-1/N），读写速度较快（N-1倍）。
但当掉盘以后，运行效率大幅下降。
RAID6：
带有两种散布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构
raid6
名字很长，可是若是看到图，大伙儿立刻会明白是什么缘故，请注意p0代表第0带区的奇偶校验值，而pA代表数据块A的奇偶校验值。
它是对RAID5的扩展，主若是用于要求数据绝对不能犯错的场合。
固然了，由于引入了第二种奇偶校验值，因此需要N+2个磁盘，同时对操纵器的设计变得十分复杂，写入速度也不行，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时刻比较多，造成了没必要须的负载。
我想除军队没有人用得起这种东西。
RAID7：
优化的高速数据传送磁盘结构
RAID7所有的I/O传送均是同步进行的，能够别离操纵，如此提高了系统的并行性，提高系统访问数据的速度；
每一个磁盘都带有高速缓冲存储器，实时操作系统能够利用任何实时操作芯片，达到不同实时系统的需要。
许诺利用SNMP协议进行治理和监视，能够对校验区指定独立的传送信道以提高效率。
能够连接多台主机，因为加入高速缓冲存储器，当多用户访问系统时，访问时刻几乎接近于0。
由于采纳并行结构，因此数据访问效率大大提高。
需要注意的是它引入了一个高速缓冲存储器，这有利有弊，因为一旦系统断电，在高速缓冲存储器内的数据就会全数丢失，因此需要和UPS一路工作。
固然了，这么快的东西，价钱也超级昂贵。
RAID10：
高靠得住性与高效磁盘结构
这种结构无非是一个带区结构加一个镜象结构，因为两种结构各有优缺点，因此能够彼此补充，达到既高效又高速还能够的目的。
大伙儿能够结合两种结构的优势和缺点来明白得这种新结构。
这种新结构的价钱高，可扩充性不行。
要紧用于容量不大，但要求速度和过失操纵的数据库中。
RAID50：
被称为散布奇偶位阵列条带。
同RAID30相仿的，它具有RAID5和RAID0的一起特性。
它由两组RAID5磁盘组成（每组最少3个），每一组都利用了散布式奇偶位，而两组硬盘再组建成RAID0，实验跨磁盘抽取数据。
RAID50提供靠得住的数据存储和优秀的整体性能，并支持更大的卷尺寸。
即便两个物理磁盘发生故障（每一个阵列中一个），数据也能够顺利恢复过来。
RAID50最少需要6个驱动器，它最适合需要高靠得住性存储、高读取速度、高数据传输性能的应用。
这些应用包括事务处置和有许多用户存取小文件的办公应用程序。
RAID53：
称为高效数据传送磁盘结构。
结构的实施同Level0数据条阵列，其中，每一段都是一个RAID3阵列。
它的冗余与容错能力同RAID3。
这对需要具有高数据传输率的RAID3配置的系统有利，可是它价钱昂贵、效率偏低。
RAID：
是一个新生的磁盘阵列方式，它具有RAID0+1的特性，而不同的是，它的实现只需要2个硬盘。
从表面上来看，组建RAID后的磁盘，两个都具有相同的数据。
固然，RAID也是一种不能完全利用磁盘空间的磁盘阵列模式，因此，两个80GB的硬盘在组建RAID后，和RAID1是一样的，即只有80GB的实际利用空间，另外80GB是它的备份数据。
若是把两个硬盘分开，别离把他们运行在原系统，也是畅通无阻的。
但通过实际应用，咱们发觉若是两个硬盘在分开运行后，其数据的轻微改变都会引发再次重组后的磁盘阵列，无法实现完全的数据恢复，而是以数据较少的磁盘为准。
（3）JBOD模式
JBOD通常又称为Span。
它是在逻辑上将几个物理磁盘一个接一个连起来，组成一个大的逻辑磁盘。
JBOD不提供容错，该阵列的容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和。
JBOD严格意义上说，不属于RAID的范围。
只是此刻很多IDERAID操纵芯片都带着种模式，JBOD确实是简单的硬盘容量叠加，但系统处置时并无采纳并行的方式，写入数据的时候确实是先写的一块硬盘，写满了再写第二块硬盘……
实际应用中最多见的是RAID0RAID1RAID5和RAID10由于在大多数场合，RAID5包括了RAID2-4的优势，因此RAID2-4大体退出市场
此刻，一样以为RAID2-4只用于RAID开发研究
（4）咱们能够用得上的IDERAID
上面是对RAID原理的表达，而咱们Pcfans最关切的是RAID的应用。
咱们日常利用IDE硬盘，而且很容易买到IDERAID卡和集成RAID芯片的主板。
因此跟咱们最切近的是IDERAID。
限于应用级别很低，IDERAID多数只支持RAID0，RAID1，RAID0+1，JBOD模式。
RAID的应用
开始时RAID方案要紧针对SCSI硬盘系统，系统本钱比较昂贵。
1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID操纵芯片，能够利用相对廉价的IDE硬盘来组建RAID系统，从而大大降低了RAID的“门坎”。
从此，个人用户也开始关注这项技术，因为硬盘是现代个人运算机中进展最为“缓慢”和最缺少平安性的设备，而用户存储在其中的数据却常常远超运算机的本身价钱。
在花费相对较少的情形下，RAID技术能够使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据平安性，此刻个人电脑市场上的IDE-RAID操纵芯片要紧出自HighPoint和Promise公司，另外还有一部份来自AMI公司（如表2）。
面向个人用户的IDE-RAID芯片一样只提供了RAID0、RAID1和RAID0+1（RAID10）等RAID标准的支持，尽管它们在技术上无法与商用系统相提并论，可是对一般用户来讲其提供的速度提升和平安保证已经足够了。
随着硬盘接口传输率的不断提高，IDE-RAID芯片也不断地更新换代，芯片市场上的主流芯片已经全数支持ATA100标准，而HighPoint公司新推出的HPT372芯片和Promise最新的PDC20276芯片，乃至已经能够支持ATA133标准的IDE硬盘。
在主板厂商竞争加重、个人电脑用户要求慢慢提高的今天，在主板上板载RAID芯片的厂商已经不在少数，用户完全能够不用购买RAID卡，直接组建自己的磁盘阵列，感受磁盘狂飙的速度。
MatrixRAID：
MatrixRAID即所谓的“矩阵RAID”，是ICH6R南桥所支持的一种廉价的磁盘冗余技术，是一种经济性高的新颖RAID解决方案。
MatrixRAID技术的原理相当简单，只需要两块硬盘就能够实现了RAID0和RAID1磁盘阵列，而且不需要添加额外的RAID操纵器，这正是咱们一般用户所期望的。
MatrixRAID需要硬件层和软件层同时支持才能实现，硬件方面目前确实是ICH6R南桥和更高阶的ICH6RW南桥，而IntelApplicationAcclerator软件和Windows操作系统均对软件层提供了支持。
MatrixRAID的原理确实是将每一个硬盘容量各分成两部份（即：
将一个硬盘虚拟成两个子硬盘，这时子硬盘总数为4个），其顶用两个虚拟子硬盘来创建RAID0模式以提高效能，而其它两个虚拟子硬盘那么透过镜像备份组成RAID1用来备份数据。
在MatrixRAID模式中数据存储模式如下：
两个磁盘驱动器的第一部份被用来创建RAID0阵列，要紧用来存储操作系统、应用程序和互换文件，这是因为磁盘开始的区域拥有较高的存取速度，MatrixRAID将RAID0逻辑分割区置于硬盘前端（外圈）的主因，是能够让需要效能的模块取得最好的效能表现；
而两个磁盘驱动器的第二部份用来创建RAID1模式，要紧用来存储用户个人的文件和数据。
例如，利用两块120GB的硬盘，能够将两块硬盘的前60GB组成120GB的逻辑分割区，然后剩下两个60GB区块组成一个60GB的数据备份分割区。
像需要高效能、却不需要平安性的应用，就能够够安装在RAID0分割区，而需要平安性备份的数据，那么可安装在RAID1分割区。
换言之，利用者取得的总硬盘空间是180GB，和传统的RAID0+1相较，容量利用的效益超级的高，而且在容量配置上有着更高的弹性。
若是发生硬盘损毁，RAID0分割区数据自然无法恢复，可是RAID1分割区的数据却会取得保全。
能够说，利用MatrixRAID技术，咱们只需要2个硬盘就能够够在获取高效数据存取的同时又能确保数据平安性。
这意味着一般用户也能够低本钱享受到RAID0+1应用模式。
NVRAID：
NVRAID是nVidia自行开发的RAID技术，随着nForce各系列芯片组的进展也不断推陈出新。
相关于其它RAID技术而言，目前最新的nForce4系列芯片组的NVRAID具有自己的鲜明特点，主若是以下几点：
（1）交织式RAID（Cross-ControllerRAID）：
交织式RAID即俗称的混合式RAID，也确实是将SATA接口的硬盘与IDE接口的硬盘联合起来组成一个RAID模式。
交织式RAID在nForce3250系列芯片组中便已经显现，在nForce4系列芯片组身上该功能取得延续和增强。
（2）热冗余备份功能：
在nForce4系列芯片组中，因支持SerialATA的热插拔功能，用户能够在利用进程中改换损坏的硬盘，并在运行状态下从头成立一个新的镜像，确保重要数据的平安性。
更为可喜的是，nForce4的nVIDIARAID操纵器还许诺用户为运行中的RAID系统增加一个冗余备份特性，而没必要理会系统采纳哪一种RAID模式，用户能够在驱动程序提供的“治理工具”中指派任何一个多余的硬盘用作RAID系统的热备份。
该热冗余硬盘能够让多个RAID系统（如一个RAID0和一个RAID1）共享，也能够为其中一个RAID系统所独自占有，功能类似于时下的高端RAID系统。
（3）简易的RAID模式迁移：
nForce4系列芯片组的NVRAID模块新增了一个名为“Morphing”的新功能，用户只需要选择转换以后的RAID模式，而后执行“Morphing”操作，RAID删除和模式重设的工作能够自动完成，无需人为干与，易用性明显提高。
NVRAID的设置方式
nForce系列芯片组的BIOS里有关SATA和RAID的设置选项有两处，都在IntegratedPeripherals（整合周边）菜单内。
SATA的设置项：
Serial-ATA，设定值有[Enabled],[Disabled]。
这项的用途是开启或关闭板载Serial-ATA操纵器。
利用SATA硬盘必需把此项设置为[Enabled]。
若是不利用SATA硬盘能够将此项设置为[Disabled]，能够减少占用的中断资源。
RAID的设置项在IntegratedPeripherals/OnboardDevice（板载设备）菜单内，光标移到OnboardDevice，按进入如子菜单：
RAIDConfig确实是RAID配置选项，光标移到RAIDConfig，按就进入如RAID配置菜单：
第一项IDERAID是确信是不是设置RAID，设定值有[Enabled],[Disabled]。
若是不做RAID，就维持缺省值[Disabled]，现在下面的选项是不可设置的灰色。
若是做RAID就选择[Enabled]，这时下面的选项才变成能够设置的黄色。
IDERAID下面是4个IDE（PATA）通道，再下面是SATA通道。
nForce2芯片组是2个SATA通道，nForce3/4芯片组是4个SATA通道。
能够依照你自己的用意设置，预备用哪个通道的硬盘做RAID，就把那个通道设置为[Enabled]。
设置完成绩可退出保留BIOS设置，从头启动。
那个地址要说明的是，当你设置RAID后，该通道就由RAID操纵器治理，BIOS的StandardCMOSFeatures里看不到做RAID的硬盘了。
RAID常见故障：
此刻选择IDE磁盘阵列卡（IDERAID卡）来确保数据平安的人愈来愈多，如何正确利用IDERAID卡也是个学问。
下面咱们就以采纳HPT370A/372操纵芯片的Rocket100RAID卡为例来给大伙儿做些讲解常见故障与技术。
安装需知
先找一个空闲的PCI插槽将该卡插进去并将硬盘用硬盘线和该卡安装连接好，安装完适配卡后，在启动运算机的进程中，你会看到该适配卡已成功安装并被系统识别。
而在系统开机时，其操纵器的BIOS会显示硬盘状态的信息，按CTRL+H即可进入结构超级清楚的设置菜单，在那个地址你能够设定磁盘阵列:
两个硬盘能够选择条带模式（RAID0）和镜像模式（RAID1），有三块硬盘的话只能选跨越扩充或条带模式，而四块就能够够选跨越模式、条带模式或条带结合镜像模式（RAID0+1），而选用RAID1的话硬盘必需进行同步化。
常见安装故障排除
当Rocket100RAID卡被识别后，板上BIOS开始检测连接设备。
请注意屏幕上显现的设备，若是所连接设备全数被正确扫描出，那么说明设备已正确连接并被系统识别，再安装好驱动以后你即可利用RAID功能了。
而若是其中有的设备没有被识别出，你可打开机箱，将所连接
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