RAID配置教程详解.docx

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RAID配置教程详解

RAID配置教程详解

（1） －什么是RAID

Raid即“动态磁盘”，该概念是随着Windows2000系统的发布而引入的，借助“动态磁盘”可以帮助网络管理员加强对数据存储的安全性和便利性的管理。

本节内容将介绍在WindowsServer2003（SP1）系统中实现基于动态磁盘的软RAID的技术，以帮助网络管理员实现服务器数据自动备份的目标。

（2） －动态磁盘概述

 从遥远的DOS时代到现在的WindowsXP/2003系统时代，基于Windows平台的存储系统出现了两大类型，即“基本磁盘”和“动态磁盘”。

   “基本磁盘”指的是从DOS时代就已经存在的那种存储系统。

其中允许有主磁盘分区和扩展磁盘分区，还可以有逻辑磁盘分区。

基本磁盘使用的分区型式称为主启动记录（MBR），主启动记录位于基本磁盘上的第一个扇区。

主启动记录中记录着关于磁盘结构的重要信息，例如开始扇区、结束扇区、扇区总数和分区信息（即分区表FAT）等。

对于个人使用的计算机和相当一部分服务器而言，大多数都是使用“基本磁盘”存储系统。

   “动态磁盘”是从Windows2000系统开始被引入的，Windows2000以前的系统不支持动态磁盘。

在WindowsServer2003（SP1）系统中，动态磁盘是以逻辑单位的形式集合起来工作的，这种逻辑单位又称为磁盘组。

在基本磁盘系统中，分区表（分区表中包含着磁盘分区的重要信息）被包含在主启动记录中。

而动态磁盘则把关于磁盘的一些重要信息包含在一条记录项中。

创建动态磁盘时，实际是在该磁盘卷的末尾写入了一条1MB的数据库信息。

这个数据库中包含了服务器上所有动态磁盘的分区信息，并且这些信息会被自动复制到本机其他的动态磁盘上。

 （3） －升级为动态磁盘

2009-5-27来源:

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为了创建具有容错能力的卷或者多磁盘卷，用户需要把磁盘升级成动态磁盘。

不过并不是说动态磁盘在任何时候都是适用的。

例如用户如果需要保持与本地操作系统的兼容性，或者服务器中只有一块硬盘且无新增硬盘的计划，那么最好使用基本磁盘，动态磁盘在个人使用的单硬盘计算机上没有任何优势可言。

升级动态磁盘大致分为两种情况：

一是将原有的硬盘转换为动态磁盘，二是将新添加的硬盘设置为动态磁盘，下面分别加以讨论。

1.从基本磁盘升级为动态磁盘

   即使已经对基本磁盘进行了分区操作，用户依然可以将基本磁盘升级为动态磁盘。

不过需要注意的是，如果把基本磁盘升级为动态磁盘，那么将无法在不删除所有卷的情况下将动态磁盘恢复成基本磁盘。

这就意味着，把动态磁盘恢复成基本磁盘时将丢失动态磁盘卷中的所有数据。

确认升级动态磁盘的操作不会给以后的管理工作带来麻烦，升级动态磁盘的操作步骤如下所述：

   Step1 右键单击【我的电脑】图标，选择菜单中的【管理】命令。

   Step2 打开“计算机管理”窗口，在左窗格中展开【存储】目录，选中【磁盘管理】选项。

这时右窗格中会显示出所有磁盘驱动器的信息。

   Step3 用鼠标右键单击准备转换为动态磁盘的物理驱动器左侧的灰色区域，在弹出的快捷菜单中选择【转换到动态磁盘】命令，如图9-118所示。

图9-118 单击【转换到动态磁盘】命令

   Step4 打开“转换为动态磁盘”对话框，当前系统中所有可以转换的基本磁盘都将在列表中出现，并且带有编号以示区别。

在“磁盘”列表中选中准备转换的磁盘，并单击【确定】按钮，如图9-119所示。

图9-119 “转换为动态磁盘”对话框

   Step5 如果磁盘是一块不包括任何分区的未划分磁盘，则转换会自动完成。

如果磁盘中含有任何已存在的分区，将打开“要转换的磁盘”对话框。

该对话框中列出了用户选择的磁盘和每个磁盘将要转换的卷，用户需要确认所选择磁盘的正确性。

如果没有问题，则单击【转换】按钮，如图9-120所示。

图9-120 “要转换的磁盘”对话框

   Step6 在随后打开的“磁盘管理”对话框中需要用户再次确认操作的正确性。

因为将磁盘转换为动态磁盘后，较早版本的Windows系统（如Windows9X/Me系统）将无法从该磁盘的任何卷上启动。

确定转换操作不会为自己带来麻烦，单击【是】按钮开始转换，如图9-121所示。

图9-121 确认转换操作

   Step7 完成转换后，如果目标磁盘中包含Windows目录，则会要求重新启动计算机。

否则不会要求重启，转换即可直接完成。

   提示：

如果在升级动态磁盘时操作失败，建议检查磁盘本身是否存在问题（可以借助第三方工具所示。

因为当“磁盘管理”工具把基本磁盘转换成动态磁盘时会首先进行系统检查，以保证升级过程可以成功。

升级的目标磁盘必须能够正常工作，因为系统无法向存在I/O错误的磁盘中写入动态磁盘要使用的1MB数据库信息。

另外，目标磁盘上分区必须能被“磁盘管理”工具识别出来。

2.将新磁盘设置为动态磁盘

  当计算机添加新硬盘后，可以直接在“磁盘管理”窗口中将之设置为动态磁盘，操作步骤如下所述：

   Step1 打开“计算机管理”窗口，选中【磁盘管理】选项。

这时“磁盘初始化和转换向导”对话框会打开。

利用该向导可以将添加的新硬盘初始化，并将基本磁盘转换为动态磁盘。

   Step2 在打开的“选择要初始化的磁盘”对话框中，选中“磁盘”列表中添加所有的新磁盘。

   Step3 在“选择要转换的磁盘”对话框里选中准备转换为动态磁盘的磁盘。

   Step4 在随后打开的“正在完成磁盘初始化和转换向导”对话框中单击【完成】按钮，系统开始在后台对磁盘进行初始化和转换。

在很短的时间内即可完成，如图9-122所示。

图9-122 准备完成转换

3.将动态磁盘转换成基本磁盘

   严格意义上来说，将一个非空的动态磁盘转换成基本磁盘没有实际意义。

因为在转换时将删除动态磁盘中的卷，从而也就造成了数据的丢失。

当然对于一块没有任何有用数据的动态磁盘来说，如果需要，完全可以进行转换。

转换方法很简单，只需用鼠标右键单击相应物理磁盘的灰色区域，在弹出的快捷菜单中选择【转换到基本磁盘】命令即可，如图9-123所示。

图9-123 选择【转换到基本磁盘】命令

   完成转换后无需重新启动系统即可使磁盘系统生效。

（4） －创建和管理简单卷

卷指的是动态磁盘上未指派空间的一个逻辑划分区域，常被用来表示动态磁盘与基本磁盘的区别。

跟磁盘分区不同的是，一个卷既可以存在于同一个磁盘上，也可以存在于几个不同的磁盘上。

例如，把一个1000MB的文件放入一个800MB的分区和一个200MB的分区可能有一定难度，而如果把它放入一个1000MB的卷中（尽管这卷可能存在于多个磁盘）则很容易。

   简单卷只能应用在单个动态磁盘上，尽管其不能提供明显优于基本磁盘中的分区的性能，但它们可以作为在本地系统上扩展存储空间或增加容错性的基础。

当用户希望扩展卷的容量或跨接卷时，那么首先创建简单卷。

并且还可以跟服务器其他动态磁盘中的卷建立镜像来实现容错。

1.创建简单卷

   如果把一个基本磁盘升级为动态磁盘时其已经包含有分区，则所有这些分区都将自动转化为简单卷。

如果没有包含分区，可以在升级成动态磁盘后创建简单卷，操作步骤如下所述：

   Step1 在桌面上右键单击【我的电脑】图标，选择【管理】快捷命令，打开“计算机管理”窗口。

在左窗格中展开【存储】目录，选中【磁盘管理】选项。

这时右窗格中会显示出所有磁盘驱动器的信息。

   Step2 用鼠标右键单击将要创建简单卷的动态磁盘，选择【新建卷】快捷命令。

打开“新建卷向导”，单击【下一步】按钮，如图9-124所示。

图9-124 选择【新建卷】命令

   Step3 打开“选择卷类型”对话框，在这里可以选择要创建的卷类型，其中包括“简单”、“跨区”、“带区”、“镜像”和“RAID-5”几种类型的卷。

保持【简单】单选钮的选中状态，并单击【下一步】按钮，如图9-125所示。

图9-125 “选择卷类型”对话框

  Step4 在打开的“选择磁盘”对话框中列出了可选的磁盘，用户可以选择多个动态磁盘，并可以确定每个卷的大小。

默认情况下，简单卷的大小等于磁盘上剩余的未指派空间的大小。

设置完毕单击【下一步】按钮，如图9-126所示。

图9-126 “选择磁盘”对话框

   Step5 打开“指派驱动器号和路径”对话框，该对话框中提供了三个可选项，分别是指派卷驱动器盘符、装入到一个现有的NTFS分区上的空文件夹中，或者既不装入也不分配驱动器盘符。

选中【指派以下驱动器号】单选钮，并单击【下一步】按钮，如图9-127所示。

图9-127 选中【指派以下驱动器号】单选钮

   Step6 在打开的“卷区格式化”对话框中可以选择卷的格式化类型，不过在“计算机管理”窗口中对于动态磁盘上的卷惟一可用的选项是NTFS类型。

另外还要指定分配单位大小和设置卷标，并可以使用快速格式化，选中【单击快速格式化】复选框，并依次单击【下一步】→【完成】按钮。

系统开始格式化卷，完成后无需重启系统，如图9-128所示。

图9-128 “卷区格式化”对话框

   提示：

如果选定了格式化该卷选项，但没有选择快速格式化选项，则完成操作可能需要较长一段时间。

2.扩展为跨区卷

  成功创建简单卷以后，用户还可以在需要时对其进行扩展。

不过前提条件是简单卷使用NTFS格式进行格式化，且不是从Windows系统较早版本的基本卷中转化而来，也不是作为系统卷或启动卷而存在。

   简单卷可以通过添加位于同一块磁盘上的未指派空间或同一个系统中另一块磁盘上的未指派空间来进行扩展。

如果是超出单个磁盘的范围来扩展一个简单卷，则简单卷将成为跨区卷，这种磁盘卷可以占据同一个系统中最多32个动态磁盘上的多个非连续区域。

不过遗憾的是，跨区卷不能提供任何性能优势，而仅仅扩展了简单卷的容量。

将简单卷扩展为跨区卷的操作步骤如下所述：

   Step1 在“计算机管理”窗口中的【磁盘管理】节点下，用鼠标右键单击某一个简单卷，在弹出的快捷菜单中选择【扩展卷】命令，如图9-129所示。

图9-129 选择【扩展卷】命令

   Step2 进入“扩展卷向导”，单击【下一步】按钮。

打开“选择磁盘”对话框，为了将一个简单卷转换成一个跨区卷，需要从“可用”列表中选中一个包含未指派空间的动态磁盘，并单击【添加】按钮将它添加到“已选的”列表框中。

接着需要调整【选择空间量】微调框的数值，确定为这个现有卷添加多少磁盘空间。

设置完毕依次单击【下一步】→【完成】按钮完成卷的扩展，如图9-130所示。

图9-130 “选择磁盘”对话框

   提示：

跨区卷也可以通过“新建卷向导”组合多个动态磁盘上的多个未指派磁盘空间区域来创建。

3.删除简单卷或跨区卷

  如果想要恢复简单卷或跨区卷所占用的空间，可以将简单卷或据跨区卷删除，在删除之前需要备份卷中有用数据。

删除简单卷或跨区卷的方法很简单，在“磁盘管理”节点窗口中，用鼠标右键单击简单卷或跨区卷的任何一部分，在弹出的快捷菜单中选择【删除卷】命令。

这时会提醒用户该卷上的所有数据都将丢失，确认后即可删除该卷，如图9-131所示。

 图9-131 选择【删除卷】命令

   删除操作完成之后，这个卷所用的空间将返回到未指派的状态，用户可以将这部分空间用于其他类型的磁盘配置。

（5） －RAID-0磁盘带区卷

 RAID-0卷又称为带区卷，是将两个或两个以上动态磁盘中的未指派空间组合成的卷。

尽管带区卷和跨区卷在组成方式上有点类似，都是将多个磁盘的未指派磁盘空间区域组合成一个单一的卷。

不过带区卷的数据访问方式比较先进，它摈弃了跨区卷中采用的顺序读写方法，而是将数据分成64KB的数据块并写入该带区卷的所有的磁盘。

这种数据读写方式意味着每个磁盘的利用率是相同的，因此具有很大的性能优势。

  带区卷将在每块磁盘上使用相同容量的空间，不过这一点用户不必担心，因为“磁盘管理”工具会以所有磁盘中未指派空间最小的磁盘作为标准，再从其他磁盘中获取相同大小的空间。

带区卷可以有效地提高磁盘的读取性能，但并不提供容错功能。

1.创建带区卷

   创建不带校验功能的带区卷与创建任何其他动态磁盘卷一样，保证计算机系统中至少安装有两块拥有未指派空间的动态磁盘。

创建RAID-0磁盘带区卷的操作步骤如下所述：

   Step1 在“计算机管理”窗口中的【磁盘管理】节点下，用鼠标右键单击其中一个未指派的磁盘空间，在弹出的快捷菜单中选择【新建卷】命令，进入“新建卷向导”，单击【下一步】按钮。

   Step2 打开“选择卷类型”对话框，在“选择要创建的卷”列表框中选中【带区】单选钮，并单击【下一步】按钮，如图9-132所示。

图9-132 “选择卷类型”对话框

   Step3 在打开的“选择磁盘”对话框中列出了可选的磁盘，用户可以选择多个动态磁盘，并可以确定每个卷的大小。

默认情况下，带区卷的大小等于动态磁盘上剩余的未指派空间的大小。

设置完毕单击【下一步】按钮，如图9-133所示。

图9-133 “选择磁盘”对话框

  Step4 打开“指派驱动器号和路径”对话框，保持【指派以下驱动器号】单选钮的选中状态，并在驱动器列表中选择一个驱动器号（默认情况下系统会根据已用的驱动器号顺序选定一个驱动器号）。

单击【下一步】按钮，如图9-134所示。

图9-134 “指派驱动器号和路径”对话框

   Step5 在打开的“卷区格式化”对话框中选择卷的格式化类型，在“计算机管理”窗口中对于动态磁盘上的卷惟一可用的选项是NTFS类型。

另外指定分配单位大小和设置卷标，并选中【执行快速格式化】复选框。

依次单击【下一步】→【完成】按钮，系统开始格式化卷，完成后无需重启系统，如图9-135所示。

图9-135 “卷区格式化”对话框

   提示：

带区卷至少应该包含2块物理磁盘，最多可以包含32块物理磁盘。

每个磁盘的带区容量必须相同，例如在包含2块物理磁盘的带区卷中，如果Disk0上的带区为5GB空间，则Disk1上的带区也必须为5GB空间，即使Disk1上有20GB的未指派空间可以用于创建带区卷也无济于事。

   由于带区卷不包含任何校验信息，因此整个卷的容量都可以用于存储数据。

不过如果在不带校验的带区卷中出现了物理磁盘损坏的情况，则这个带区卷上的所有数据将会丢失。

可见，带区卷强化了数据的脆弱性，因此带区卷常用于存储容易还原的只读数据。

2.删除带区卷

   当用户发现事先创建的带区卷容量不太合适，那么只能通过删除这个带区卷并重新创建卷的方法来解决。

用鼠标右键单击带区卷，在弹出的快捷菜单中选择【删除卷】命令并确认删除即可。

删除带区卷的同时会删除带区卷中所存储的全部数据。

（6） －RAID-1磁盘镜像卷

 RAID-1卷又称为镜像卷，是利用两个动态磁盘中的未指派空间组成的卷。

在镜像卷中同一数据被复制到两个物理磁盘中，如果其中一个镜像卷发生故障，则系统会使用另一个副本继续保持运转。

故障硬件被修复后可以重建镜像，因此镜像卷具有容错功能。

但其空间利用率只有50%，因此实施成本相对较高。

   在WindowsServer2003（SP1）系统中，镜像卷是两种基于软件的容错磁盘配置之一。

可以通过两种方式建立镜像卷：

一种方法是在一个简单卷的基础上，使用另一个动态磁盘上大小相同或更大的未分配空间来镜像简单卷，这种方法称为“添加镜像”；另一种方法则是使用两个独立动态磁盘上的两个未指派空间来创建镜像卷，这种方法称为“新建镜像”。

1.添加镜像

    在简单卷的基础上可以添加镜像，操作步骤如下所述：

    Step1 在“计算机管理”窗口中的【磁盘管理】节点下，用鼠标右键单击准备添加镜像的简单卷，在弹出的快捷菜单中选择【添加镜像】命令，如图9-136所示。

图9-136 选择【添加镜像】命令

    Step2 打开“添加镜像”对话框，在“磁盘”列表中显示出当前系统中具有足够未指派空间来创建镜像的动态磁盘。

选中准备使用的动态磁盘并单击【添加镜像】按钮，如图9-137所示。

图9-137 “添加镜像”对话框

    Step3 返回“磁盘管理”节点视图，系统开始对原始简单卷和其副本的内容进行同步。

这个过程所需花费的时间主要取决于简单卷中数据的大小以及系统的性能，其用户可以看到同步完成的百分比，如图9-138所示。

图9-138 正在同步磁盘镜像卷

    完成同步以后，得到的镜像卷应该显示“状态良好”的信息，如图9-139所示。

图9-139 完成同步操作

2.新建镜像

   使用两个独立动态磁盘上的两个未指派空间可以新建镜像卷，操作步骤如下所述：

    Step1 在“计算机管理”窗口中的【磁盘管理】节点下，用鼠标右键单击准备新建镜像的动态磁盘之一，在弹出的快捷菜单中选择【新建卷】命令。

打开“新建卷向导”对话框，并单击【下一步】按钮。

    Step2 打开“选择卷类型”对话框，选中【镜像】单选钮，并单击【下一步】按钮，如图9-140所示。

图9-140 选中【镜像】单选钮

    Step3 在打开的“选择磁盘”对话框中，单击“可用”列表框中的第二个动态磁盘并单击【添加】按钮，该动态磁盘将被添加到“已选的”列表框中。

磁盘管理工具将自动调整用于这个镜像卷的空间大小，以便匹配两个磁盘中较小的未指派空间区域。

当然也可以手动调整，使加入镜像的空间更小。

单击【下一步】按钮，如图9-141所示。

图9-141 “选择磁盘”对话框

    Step4 打开“指派驱动器号和路径”对话框，保持【指派以下驱动器号】单选钮的选中状态。

选用默认的驱动器号，并单击【下一步】按钮，如图9-142所示。

图9-142 指派驱动器号

    Step5 在打开的“卷区格式化”对话框中，选中【快速格式化】复选框，并依次单击【下一步】→【完成】按钮，如图9-143所示。

图9-143 选择格式化类型

    Step6 系统开始格式化该镜像卷并进行数据同步，同步过程需要花费一段时间。

同步完成后镜像卷将显示为“状态良好”的状态信息，如图9-144所示。

图9-144 成功创建镜像卷

3.撤销镜像

   如果由于某种需要，用户已经不再需要镜像卷，而只想保留镜像卷中的一半数据，那么可以撤销镜像卷。

或者还有一种情况，镜像卷中其中一个镜像所在的磁盘出现故障，尽管位于正常磁盘上的数据仍然可以访问，但该镜像卷已经不再具备数据容错的能力，为了再次实现容错，需要为正常磁盘上的卷重建镜像。

然而对于一个已经建立镜像的卷无法再次建立镜像，只有撤销原有镜像才能再次建立数据保护，操作步骤如下所述：

    Step1 在“计算机管理”窗口中的【磁盘管理】节点下，用鼠标右键单击准备撤销的镜像卷，在弹出的快捷菜单中选择【撤销镜像】命令。

    Step2 打开“撤销镜像”对话框，在“磁盘”列表中选中出故障的磁盘，并单击【撤销镜像】按钮。

磁盘管理工具会提示用户确定撤销，单击【是】按钮，则被选磁盘上的镜像卷将被删除。

而没有选中的磁盘上的镜像卷将转换成简单卷，其中的数据不受任何影响。

4.中断镜像卷

    如果镜像卷能够正常工作，但用户不想再对数据进行镜像，那么可以把镜像卷中断，并且中断后的卷不会删除其中的数据，操作步骤如下所述：

    Step1 用鼠标右键单击正常运行的镜像卷，在弹出的快捷菜单中选择【中断镜像】命令，如图9-145所示。

图9-145 选择【中断镜像卷】命令

    Step2 系统提示中断镜像后数据将不再具有容错能力，单击【是】按钮确认中断操作。

中断镜像卷后原磁盘卷将成为简单卷，其中一个卷将保留现有属于镜像卷的驱动器盘符，而另一个卷将使用下一个可用的驱动器盘符，如图9-146所示。

图9-146 确认中断操作

    提示：

如果一个应用程序正在使用存储在镜像卷中的数据，那么系统会提示用户该卷正在使用中。

停止使用相应的应用程序，再次单击中断镜像的操作。

5.删除镜像

   如果准备删除镜像卷中的所有数据，那么可以将镜像卷删除。

删除镜像卷也会删除相应的磁盘卷，删除镜像的方法为：

用鼠标右键单击正常运行的镜像卷，在弹出的快捷菜单中选择【删除镜像】命令。

弹出提示后单击【是】按钮即可把该镜像卷删除，如图9-147所示。

图9-147 选择【删除镜像】命令

（7） －RAID-5带奇偶校验的容错带区卷

2009-5-27来源:

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 RAID－5卷是带校验功能的带区卷，当向它写入数据时，这些数据会被写入到整个带区卷磁盘阵列中的所有带区磁盘上，而这些数据的校验信息也会被写入一块动态磁盘，并且总是写入与对应数据不同的动态磁盘上。

RAID-5卷具有容错功能，且至少需要三块动态磁盘方能实现。

1.创建RAID-5卷

  在计算机中安装了多块物理磁盘（本例中为三块磁盘）并全部转换为动态磁盘后，创建RAID-5卷的条件基本成熟。

但无论是创建RAID-1卷还是RAID-5卷，均需要使用磁盘的未指派空间，因此必须保证所有备用磁盘中均有足够大小的未指派空间。

创建RAID-1卷（即“镜像卷”）只需要两块动态磁盘就行了，而创建RAID-5卷则需要三块以上的磁盘，操作步骤如下所述：

   Step1 打开“计算机管理”窗口，选中【磁盘管理】目录。

在右窗格中用鼠标右键单击准备创建RAID-5卷的动态磁盘，在弹出的快捷菜单中选择【新建卷】命令。

   Step2 在向导欢迎页中单击【下一步】按钮，打开“选择卷类型”对话框。

在“选择要创建的卷”区域中选中【RAID-5】单选钮，并单击【下一步】按钮，如图9-148所示。

图9-148 选中【RAID-5卷】单选钮

   Step3 在“选择磁盘”对话框中，将“可用”磁盘列表中的所有磁盘通过【添加】按钮添加到“已选的”磁盘列表中（在“已选的”磁盘列表中至少要有三块磁盘），其他参数保持默认值。

单击【下一步】按钮，如图9-149所示。

图9-149 “选择磁盘”对话框

   Step4 打开“指派驱动器号和路径”对话框，选中【指派以下驱动器号】单选钮。

单击右侧的下拉三角按钮，为该RAID-5卷指派驱动器号，以便于访问和管理。

单击【下一步】按钮，如图9-150所示。

图9-150 指派驱动器号

  Step5 在“卷区格式化”对话框中保持【按下列设置格式化这个卷】单选钮为选中状态，“文件系统”和“分配单位大小”选项均采用默认值。

在【卷标】编辑框中输入一个卷标用于和其他卷进行区别，并选中【快速格式化】复选框。

单击【下一步】按钮，如图9-151所示。

图9-151 设置卷区格式化参数

   Step6 “正在完成新建卷向导”对话框的“用户已选择下列设置”列表中显示了以上所有的设置。

如果没有问题，则单击【完成】按钮，系统开始创建RAID-5卷并对其进行格式化操作以及进行数据同步操作。

同步操作所需的时间视