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磁盤陣列簡介
  磁盤陣列簡稱raid(redundantparrayspofpinexpensivepdisks),有“價格便宜且多餘的磁盤陣列”之意。其原理是利用數組方式來作磁盤組,配合數據分散排列的設計,提升數據的安全性。磁盤陣列主要針對硬盤,在容量及速度上,無法跟上cpu及內存的發展,提出改善方法。磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩定性較高、速度較慢磁盤,組合成一個大型的磁盤組,利用個別磁盤提供數據所産生的加成效果來提升整個磁盤係統的效能。同時,在儲存數據時,利用這項技術,將數據切割成許多區段,分別存放在各個硬盤上。p
  磁盤陣列還能利用同位檢查(paritypcheck)的觀念,在數組中任一顆硬盤故障時,仍可讀出數據,在數據重構時,將故障硬盤內的數據,經計算後重新置入新硬盤中。
  磁盤陣列的由來:p
  由美國柏剋萊大學(universitypofpcalifornia-berkeley)在1987年,發表的文章:“apcasepforpredundantparrayspofpinexpensivepdisks”。文章中,談到了raid這個字匯,而且定義了raid的5層級。柏剋萊大學研究其研究目的為,反應當時cpu快速的性能。cpu效能每年大約成長30~50%,而硬磁機衹能成長約7%。研究小組希望能找出一種新的技術,在短期內,立即提升效能來平衡計算機的運算能力。在當時,柏剋萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。p
  另外,研究小組也設計出容錯(fault-tolerance),邏輯數據備份(logicalpdatapredundancy),而産生了raidp理論。研究初期,便宜(inexpensive)的磁盤也是主要的重點,但後來發現,大量便宜磁盤組合併不能適用於現實的生産環境,後來inexpensive被改為independence,許多獨立的磁盤組。p
  磁盤陣列,時事所趨:p
  自有pc以來,硬盤是最常使用的儲存裝置。但在整個計算機係統架構中,跟cpu與ram來比,硬盤的速度是pc中最弱的設備之一。所以,為了加速計算機整體的數據流量,增加儲存的吞吐量,進階改進硬盤數據的安全,磁盤陣列的設計因應而生。p
  硬盤隨着科技的日新月異,現在其容量已達80gb以上,轉速到了2萬轉,甚至25000轉,而且價格實在是很便宜,再加現在企業流行,人力資源規畫(enterprisepresourcepplanning:erp)是每個公司建構網絡的主要目標。所以,利用局域網絡來傳遞數據,服務器所使用的硬盤顯得非常重要,除了容量大、速度快之外,穩定更是基本要求。基於此因,磁盤陣列開始廣泛的應用在個人計算機上。p
  磁盤陣列其樣式有三種,一是外接式磁盤陣列櫃、二是內接式磁盤陣列卡,三是利用軟件來仿真。外接式磁盤陣列櫃最常被使用大型服務器上,具可熱抽換(hotpswap)的特性,不過這類産品的價格都很貴。內接式磁盤陣列卡,因為價格便宜,但需要較高的安裝技術,適合技術人員使用操作。另外利用軟件仿真的方式,由於會拖纍機器的速度,不適合大數據流量的服務器。p
  由上述可知,現在ide磁盤陣列大行其道的道理;ide接口硬盤的穩定度與效能表現已有很大的提升,加上成本考量,所以采用ide接口硬盤來作為磁盤陣列的决解方案,可說是最佳的方式
  在網絡存儲中,磁盤陣列是一種把若幹硬磁盤驅動器按照一定要求組成一個整體,整個磁盤陣列由陣列控製器管理的係統。磁帶庫是像自動加載磁帶機一樣的基於磁帶的備份係統,磁帶庫由多個驅動器、多個槽、機械手臂組成,並可由機械手臂自動實現磁帶的拆卸和裝填。
  它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能,但同時具有更先進的技術特點。掌握網絡存儲設備的安裝、操作使用也是網管員必須要學會的。
  在架構無綫局域網時,對無綫路由器、無綫網絡橋接器ap、無綫網卡、天綫等無綫局域網産品進行安裝、調試和應用操作。
  磁盤陣列的主流結構:
  磁盤陣列作為獨立係統在主機外直連或通過網絡與主機相連。磁盤陣列有多各端口可以被不同主機或不同端口連接。一個主機連接陣列的不同端口可提升傳輸速度。
  和目前pc用單磁盤內部集成緩存一樣,在磁盤陣列內部為加快與主機交互速度,都帶有一定量的緩衝存儲器。主機與磁盤陣列的緩存交互,緩存與具體的磁盤交互數據。
  在應用中,有部分常用的數據是需要經常讀取的,磁盤陣列根據內部的算法,查找出這些經常讀取的數據,存儲在緩存中,加快主機讀取這些數據的速度,而對於其他緩存中沒有的數據,主機要讀取,則由陣列從磁盤上直接讀取傳輸給主機。對於主機寫入的數據,衹寫在緩存中,主機可以立即完成寫操作。然後由緩存再慢慢寫入磁盤。
磁盤陣列問答
  1. 什麽是磁盤陣列(disk array)?
  磁盤陣列(disk array)是由一個硬盤控製器來控製多個硬盤的相互連接,使多個硬盤的讀寫同步,減少錯誤,增加效率和可靠度的技術。
  2.什麽是raid?
  raid是redundant array of inexpensive disk的縮寫,意為廉價冗餘磁盤陣列,是磁盤陣列在技術上實現的理論標準,其目的在於減少錯誤、提高存儲係統的性能與可靠度。常用的等級有1、3、5級等。
  3.什麽是raid level 0?
  raid level 0是data striping(數據分割)技術的實現,它將所有硬盤構成一個磁盤陣列,可以同時對多個硬盤做讀寫動作,但是不具備備份及容錯能力,它價格便宜,硬盤使用效率最佳,但是可靠度是最差的。
  以一個由兩個硬盤組成的raid level 0磁盤陣列為例,它把數據的第1和2位寫入第一個硬盤,第三和第四位寫入第二個硬盤……以此類推,所以叫“數據分割",因為各盤數據的寫入動作是同時做的,所以它的存儲速度可以比單個硬盤快幾倍。
  但是,這樣一來,萬一磁盤陣列上有一個硬盤壞了,由於它把數據拆開分別存到了不同的硬盤上,壞了一顆等於中斷了數據的完整性,如果沒有整個磁盤陣列的備份磁帶的話,所有的數據是無法輓回的。因此,儘管它的效率很高,但是很少有人冒着數據丟失的危險采用這項技術。
  4.什麽是raid level 1?
  raid level 1使用的是disk mirror(磁盤映射)技術,就是把一個硬盤的內容同步備份復製到另一個硬盤裏,所以具備了備份和容錯能力,這樣做的使用效率不高,但是可靠性高。
  5.什麽是raid level 3?
  raid level 3采用byte-interleaving(數據交錯存儲)技術,硬盤在scsi控製卡下同時動作,並將用於奇偶校驗的數據儲存到特定硬盤機中,它具備了容錯能力,硬盤的使用效率是安裝幾個就減掉一個,它的可靠度較佳。
  6.什麽是raid level 5?
  raid level 5使用的是disk striping(硬盤分割)技術,與level 3的不同之處在於它把奇偶校驗數據存放到各個硬盤裏,各個硬盤在scsi控製卡的控製下平行動作,有容錯能力,跟level 3一樣,它的使用效率也是安裝幾個再減掉一個。
  7.什麽是熱插拔硬盤?
  熱插拔硬盤英文名為hot-swappable disk,在磁盤陣列中,如果使用支持熱插拔技術的硬盤,在有一個硬盤壞掉的情況下,服務器可以不用關機,直接抽出壞掉的硬盤,換上新的硬盤。一般的商用磁盤陣列在硬盤壞掉的時候,會自動鳴叫提示管理員更換硬盤。
raid磁盤陣列技術簡述
  在計算機發展的初期,“大容量”硬盤的價格還相當高,解决數據存儲安全性問題的主要方法是使用磁帶機等設備進行備份,這種方法雖然可以保證數據的安全,但查閱和備份工作都相當繁瑣。1987年, patterson、gibson和katz這三位工程師在加州大學伯剋利分校發表了題為《a case of redundant array of inexpensive disks(廉價磁盤冗餘陣列方案)》的論文,其基本思想就是將多衹容量較小的、相對廉價的硬盤驅動器進行有機組合,使其性能超過一隻昂貴的大硬盤。這一設計思想很快被接受,從此raid技術得到了廣泛應用,數據存儲進入了更快速、更安全、更廉價的新時代。
  磁盤陣列對於個人電腦用戶,還是比較陌生和神秘的。印象中的磁盤陣列似乎還停留在這樣的場景中:在寬闊的大廳裏,林立的磁盤櫃,數名表情陰鬱、早早謝頂的工程師徘徊在其中,不斷從中抽出一塊塊沉重的硬盤,再插入一塊塊似乎更加沉重的硬盤……終於,隨着大容量硬盤的價格不斷降低,個人電腦的性能不斷提升,ide-raid作為磁盤性能改善的最廉價解决方案,開始走入一般用戶的計算機係統。
  一、raid技術規範簡介
  raid技術主要包含raid 0~raid 7等數個規範,它們的側重點各不相同,常見的規範有如下幾種:
  raid 0:raid 0連續以位或字節為單位分割數據,並行讀/寫於多個磁盤上,因此具有很高的數據傳輸率,但它沒有數據冗餘,因此並不能算是真正的raid結構。raid 0衹是單純地提高性能,並沒有為數據的可靠性提供保證,而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據。因此,raid 0不能應用於數據安全性要求高的場合。
  raid 1:它是通過磁盤數據鏡像實現數據冗餘,在成對的獨立磁盤上産生互 為備份的數據。當原始數據繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取數據,因此raid 1可以提高讀取性能。raid 1是磁盤陣列中單位成本最高的,但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時,係統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫,而不需要重組失效的數據。
  raid 0+1: 也被稱為raid 10標準,實際是將raid 0和raid 1標準結合的産物,在連續地以位或字節為單位分割數據並且並行讀/寫多個磁盤的同時,為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行冗餘。它的優點是同時擁有raid 0的超凡速度和raid 1的數據高可靠性,但是cpu占用率同樣也更高,而且磁盤的利用率比較低。
  raid 2:將數據條塊化地分佈於不同的硬盤上,條塊單位為位或字節,並使用稱為“加重平均糾錯碼(海明碼)”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢復信息,使得raid 2技術實施更復雜,因此在商業環境中很少使用。
  raid 3:它同raid 2非常類似,都是將數據條塊化分佈於不同的硬盤上,區別在於raid 3使用簡單的奇偶校驗,並用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新産生數據;如果奇偶盤失效則不影響數據使用。raid 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率,但對於隨機數據來說,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。
  raid 4:raid 4同樣也將數據條塊化並分佈於不同的磁盤上,但條塊單位為塊或記錄。raid 4使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸,因此raid 4在商業環境中也很少使用。
  raid 5:raid 5不單獨指定的奇偶盤,而是在所有磁盤上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在raid 5上,讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作,提供了更高的數據流量。raid 5更適合於小數據塊和隨機讀寫的數據。raid 3與raid 5相比,最主要的區別在於raid 3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對於raid 5來說,大部分數據傳輸衹對一塊磁盤操作,並可進行並行操作。在raid 5中有“寫損失”,即每一次寫操作將産生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的數據及奇偶信息,兩次寫新的數據及奇偶信息。
  raid 6:與raid 5相比,raid 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶係統使用不同的算法,數據的可靠性非常高,即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數據的使用。但raid 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間,相對於raid 5有更大的“寫損失”,因此“寫性能”非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得raid 6很少得到實際應用。
  raid 7:這是一種新的raid標準,其自身帶有智能化實時操作係統和用於存儲管理的軟件工具,可完全獨立於主機運行,不占用主機cpu資源。raid 7可以看作是一種存儲計算機(storage computer),它與其他raid標準有明顯區別。除了以上的各種標準(如表1),我們可以如raid 0+1那樣結合多種raid規範來構築所需的raid陣列,例如raid 5+3(raid 53)就是一種應用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲係統。
  開始時raid方案主要針對scsi硬盤係統,係統成本比較昂貴。1993年,highpoint公司推出了第一款ide-raid控製芯片,能夠利用相對廉價的ide硬盤來組建raid係統,從而大大降低了raid的“門檻”。從此,個人用戶也開始關註這項技術,因為硬盤是現代個人計算機中發展最為“緩慢”和最缺少安全性的設備,而用戶存儲在其中的數據卻常常遠超計算機的本身價格。在花費相對較少的情況下,raid技術可以使個人用戶也享受到成倍的磁盤速度提升和更高的數據安全性,現在個人電腦市場上的ide-raid控製芯片主要出自highpoint和promise公司,此外還有一部分來自ami公司(如表2)。
  面嚮個人用戶的ide-raid芯片一般衹提供了raid 0、raid 1和raid 0+1(raid 10)等raid規範的支持,雖然它們在技術上無法與商用係統相提並論,但是對普通用戶來說其提供的速度提升和安全保證已經足夠了。隨着硬盤接口傳輸率的不斷提高,ide-raid芯片也不斷地更新換代,芯片市場上的主流芯片已經全部支持ata 100標準,而highpoint公司新推出的hpt 372芯片和promise最新的pdc20276芯片,甚至已經可以支持ata 133標準的ide硬盤。在主板廠商競爭加劇、個人電腦用戶要求逐漸提高的今天,在主板上板載raid芯片的廠商已經不在少數,用戶完全可以不用購置raid卡,直接組建自己的磁盤陣列,感受磁盤狂飆的速度。
  二.通過硬件控製芯片實現ide raid的方法
  在raid傢族裏,raid 0和raid 1在個人電腦上應用最廣泛,畢竟願意使用4塊甚至更多的硬盤來構築raid 0+1或其他硬盤陣列的個人用戶少之又少,因此我們在這裏僅就這兩種raid方式進行講解。我們選擇支持ide-raid功能的升技kt7a-r aid主板,一步一步嚮大傢介紹ide-raid的安裝。升技kt7a-raid集成的是highpoint 370芯片,支持raid 0、1、0+1。
  做raid自然少不了硬盤,raid 0和raid 1對磁盤的要求不一樣,raid 1(mirror)磁盤鏡像一般要求兩塊(或多塊)硬盤容量一致,而raid 0(striping)磁盤一般沒有這個要求,當然,選用容量相似性能相近甚至完全一樣的硬盤比較理想。為了方便測試,我們選用兩塊60gb的希捷酷魚Ⅳ硬盤(barracuda ata Ⅳ、編號st360021a)。係統選用duron 750mhz的cpu,2×128mb樵風金條sdram,耕升geforce2 pro顯卡,應該說是比較普通的配置,我們也希望藉此瞭解構建raid所需的係統要求。 1.raid 0的創建
  第一步
  首先要備份好硬盤中的數據。很多用戶都沒有重視備份這一工作,特別是一些比較粗心的個人用戶。創建raid對數據而言是一項比較危險的操作,稍不留神就有可能毀掉整塊硬盤的數據,我們首先介紹的raid 0更是這種情況,在創建raid 0時,所有陣列中磁盤上的數據都將被抹去,包括硬盤分區表在內。因此要先準備好一張帶fdisk與format命令的windows 98啓動盤,這也是這一步要註意的重要事項。
  第二步
  將兩塊硬盤的跳綫設置為master,分別接上升技kt7a-raid的ide3、ide4口(它們由主板上的highpoint370芯片控製)。由於raid 0會重建兩塊硬盤的分區表,我們就無需考慮硬盤連接的順序(下文中我們會看到在創建raid 1時這個順序很重要)。
  第三步
  對bios進行設置,打開ata raid controller。我們在升技kt7a-raid主板的bios中進入integrated peripherals選項並開啓ata100 raid ide controller。升技建議將開機順序全部改為ata 100 raid,實際我們發現這在係統安裝過程中並不可行,難道沒有分區的硬盤可以啓動嗎?因此我們仍然設置軟驅作為首選項。
  第四步
  接下來的設置步驟是創建raid 0的核心內容,我們以圖解方式嚮大傢詳細介紹:
  1.係統bios設置完成以後重啓電腦,開機檢測時將不會再報告發現硬盤。
  2.磁盤的管理將由highpoint 370芯片接管。
  3.下面是非常關鍵的highpoint 370 bios設置,在highpoint 370磁盤掃描界面同時按下“ctrl”和“h”。
  4.進入highpoint 370 bios設置界面後第一個要做的工作就是選擇“create raid”創建raid。
  5.在“array mode(陣列模式)”中進行raid模式選擇,這裏能夠看到raid 0、raid 1、raid 0+1和span的選項,在此我們選擇了raid 0項。
  6.raid模式選擇完成會自動退出到上一級菜單進行“disk drives(磁盤驅動器)”選擇,一般來說直接回車就行了。
  7.下一項設置是條帶單位大小,缺省值為64kb,沒有特殊要求可以不予理睬。8.接着是“start create(開始創建)”的選項,在你按下“y”之前,請認真想想是否還有重要的數據留在硬盤上,這是你最後的機會!一旦開始創建raid,硬盤上的所有數據都會被清除。
  9.創建完成以後是指定boot啓動盤,任選一個吧。
  按“esc”鍵退出,當然少不了按下“y”來確認一下。
  highpoint 370 bios沒有提供類似“exit without save”的功能,修改設置後是不可逆轉的
如何組建raid
  作為存儲設備中的一員,硬盤起着極其重要的作用,我們的大多數數據都是通過硬盤來存儲。今天我們將深入瞭解硬盤的內部世界,並掌握雙硬盤以及raid磁盤列陣的安裝方法。
  解讀硬盤
  儘管在外部結構方面,各種硬盤之間有着一定的區別,但是其內部結構還是大同小異的,畢竟硬盤的本質工作方式不會改變。打開硬盤外殼之後,我們也就能夠看到神秘的內部世界,其核心部分包括盤體、主軸電機、讀寫磁頭、尋道電機等主要部件。不過需要提醒大傢的是,千萬不要隨意打開硬盤的外殼,這將100%使整個硬盤報廢,因為硬盤的內部盤面不能沾染上一粒灰塵,否則必定報廢。一般硬盤內部結構維修需要在要求極為嚴格的無塵實驗室中進行。
  1.盤體
  盤體從物理上分為盤片、磁面(side)、磁道(track)、柱面(cylinder)與扇區(sector)等4個部分。磁面也就是組成盤體各盤片的上下兩個盤面,第一個盤片的第一面為0磁面,下一個為1磁面;第二個盤片的第一面為2磁面,依此類推……。磁道也就是在格式化磁盤時盤片上被劃分出來的許多同心圓。最外層的磁道為0道,號數嚮着磁面中心遞增。事實上,硬盤的盤體結構與大傢熟悉的軟盤非常類似。衹不過其盤片是由多個重疊在一起並由墊圈隔開的盤片組成,而且盤片采用金屬圓片(ibm曾經采用玻璃作為材料),表面極為平整光滑,並塗有磁性物質。
  2.讀寫磁頭組件
  讀寫磁頭組件由讀寫磁頭、傳動臂、傳動軸三部分組成。在工作時,磁頭通過傳動臂和傳動軸以指定半徑掃描盤片,以此來讀寫數據。磁頭是集成工藝製成的多個磁頭的組合,采用非接觸式結構。硬盤加電後,讀寫磁頭在高速旋轉的磁盤表面相對飛行,磁頭距離磁盤表面的間隙衹有0.1~0.3μm。新型mr(magnetoresistive heads)磁阻磁頭采用讀寫分離的磁頭結構,寫操作時使用傳統的磁感應磁頭,讀操作則采用mr磁頭。
  3.磁頭驅動機構
  對於硬盤而言,磁頭驅動機構就好比是一個指揮官,它控製磁頭的讀寫,直接嚮傳動臂與傳動軸傳送指令。磁頭驅動機構主要由音圈電機、磁頭驅動小車和防震動機構組成。磁頭驅動機構對磁頭進行正確的驅動,在很短的時間內精確定位到係統指令指定的磁道上,保證數據讀寫的可靠性。一般而言,磁頭機構的電機有步進電機、力矩電機和音圈電機三種,現在硬盤多采用音圈電機驅動。音圈是中間插有與磁頭相連的磁棒的綫圈,當電流通過綫圈時,磁棒就會發生位移,進而驅動裝載磁頭的小車,並根據控製器在盤面上磁頭位置的信息編碼來得到磁頭移動的距離,達到準確定位的目的。
  4.主軸組件
  硬盤的主軸組件主要是軸承和馬達,我們可以籠統地認為軸承决定一款硬盤的噪音表現,而馬達决定性能。當然,這樣說並不完全,但是基本上表達了這兩個部件在硬盤中的重要地位。從滾珠軸承到油浸軸承再到液態軸承,硬盤軸承處於不斷的改良當中,目前液態軸承已經成為絶對的主流産品,金屬之間不直接摩擦,這樣一來除了延長主軸電機的壽命、減少發熱之外,最重要一點是實現了硬盤噪聲控製的突破。不過需要指出的是,采用液態軸承對於性能並沒有任何好處,甚至反而會延長尋道時間。對於pc設備而言,似乎噪音與性能是一對永遠難以平衡的矛盾。
  雙硬盤的安裝
  隨着寬帶網以及多媒體技術的普及,我們對於硬盤的容量需求越來越大。在各種大型軟件、視頻動畫、3d遊戲的誘惑下,很多用戶都在考慮添加一塊硬盤。事實上,安裝雙硬盤並不是一件麻煩的事情,即便你沒有任何經驗,也可以在我們的幫助下輕鬆搞定。
  目前的主流主板至少提供了一個ide接口,而每個ide接口能夠安裝兩塊ide硬盤。在安裝雙硬盤之前我們首先要做的就是對硬盤的跳綫進行設定,因為此時必須設定主從模式。一般而言,硬盤的主從跳綫的位置在硬盤末端數據綫接口和電源綫接口的中間,由3~4組插針和1~2個跳綫帽組成的。硬盤跳綫的設定模式一般有三種,主(master)、從(slave)和自動選擇(cable _select_),建議大傢都全設置為cable _select_。
  在安裝硬盤之前,首先我們在兩片硬盤中選擇出性能好一些的硬盤來作為係統引導硬盤,將它連接在80pin數據綫的末端,然後將另一塊硬盤連接在數據綫的中間。如果兩個硬盤都支持ata100/133,建議直接將雙ide硬盤連接在一個ide通道,避免與ata33的光驅共用通道。而如果其中一個老硬盤衹能支持ata66/33,那麽建議將它與光驅安裝在一個ide通道。
  sata與ide硬盤和睦相處
  sata與ide硬盤采用完全不同的接口,因此要和睦相處並不睏難。連接好數據綫與電源接口之後,大傢衹要在bios中指定哪個硬盤作為啓動盤即可。此時bios中sata通道完全不與ide通道共用,一般直接通過一個選項來决定將哪個硬盤作為啓動盤。而如果使用pci接口的scsi卡安裝sata硬盤,這需要在bios中將第一啓動設備指定為scsi,這樣其優先權就會高於ide硬盤。需要註意的是,不同品牌的主板肯定在設置上有所區別,但是大致方法如此,大傢可以舉一反三。
  解决盤符交錯問題
  安裝雙硬盤就不能不說盤符交錯問題。什麽是“盤符交錯”呢?舉個例子吧。假設你的第一硬盤原來有c、d、e三個分區,分別標記為c1、d1、e1,第二硬盤有c、d兩個分區,分別標記為c2、d2。一般情況下,安裝雙硬盤後,硬盤分區的順序將為c-c1,d-c2,e-d1,f-e1,g-d2。原來第一硬盤的d、e分區變成了e、f盤,在c、e盤之間嵌入了第二硬盤的c分區,這就是“盤符交錯”。“盤符交錯”會引起安裝雙硬盤以前原有的軟件因路徑錯誤而無法正常工作。
  此時我們可以采取以下兩個措施來避免“盤符交錯”:
  方案一:
  如果兩塊硬盤上都有主引導分區,可在bios中衹設置第一硬盤,而將第二硬盤設為none,這樣在windows或linux係統中就會按ide接口的先後順序依次分配盤符,從而避免“盤符交錯”,而且也不會破壞硬盤數據。這樣做還有另外的好處,如果在兩塊硬盤的主引導分區分別裝有不同的操作係統,可以通過改變cmos設置激活其中的一個硬盤,屏蔽另一個硬盤,從而啓動不同的操作係統。缺點是在純dos係統下無法看到被bios屏蔽的硬盤。不過現在ntfs分區時代已經與dos徹底决裂,因此這一缺陷幾乎可以被忽略。
  方案二:
  衹在第一硬盤上建立主分區(當然還可以有其它邏輯分區),而將第二硬盤全部劃分為擴展分區,然後再在擴展分區中劃分邏輯分區,就可以徹底避免“盤符交錯”了。當然,對第二硬盤分區前,要備份好你的數據。windows 2000/xp/2003操作係統自帶了磁盤管理器,點擊“開始”→“設置”→“控製面板”→“管理工具”→“計算機管理”,切換到“磁盤管理”,此時就可以對每個分區分配盤符。由於第二塊硬盤已經不全在主分區,此時調配時沒有任何限製。
  實戰raid 0
  硬盤的速度直接影響到整個係統的效率,有時甚至比cpu和內存更為顯着。為此,將雙硬盤並行工作的raid 0磁盤列陣開始流行起來,raid 0磁盤列陣在讀寫數據時,係統將嚮兩塊硬盤同時操作,這項技術能夠在不損失硬盤總容量的前提下大幅度提高磁盤性能。
  在此次ide硬盤的raid 0實戰中,我們采用tekram dc200芯片為例嚮大傢介紹。儘管它與常見的promise和highpiont芯片不同,但是使用方法還是基本一致,而sata raid的使用方法也幾乎完全一樣。其實使用raid 0的關鍵是掌握raid控製卡bios的設置,當我們把raid控製卡安裝好並接上兩個硬盤時,係統開機就會出現如下的畫面。
  在menu菜單中選擇“1. set raid configuration”,按回車鍵,此時我們就可以進入“set raid configuration”界面。raid控製卡將使用一段時間來識別硬盤,稍候我們把光標移動到硬盤,再按空格鍵來進行選擇,按回車鍵確認選擇,這時將彈出一個新的窗口顯示可供選擇的raid的模式。共有4 種模式:jbod(不適用raid)、raid 0、raid 1、raid 0+1。
  毫無疑問,我們當然是選擇“raid 0”。然後大傢可以通過status(狀態)菜單查看此模式是否被真正激活。至此,我們的raid 0硬件安裝就結束了,大傢可以接着分區並安裝操作係統操作了。值得註意的是,由於windows並不能識別raid控製芯片,因此它把raid控製器識別為普通的scsi控製卡。強烈建達大傢在安裝完windows之後為raid控製器裝上正確的驅動程序,這不僅能夠提高raid係統的穩定性,還可以大幅度提高性能。此外,不少raid控製卡還帶有功能豐富的軟件,可以幫助用戶在windows下查看raid工作狀態。
磁盤陣列的優點
  RAID的采用為存儲係統(或者服務器的內置存儲)帶來巨大利益,其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優點。
  RAID通過同時使用多個磁盤,提高了傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲係統的數據吞吐量(Throughput)。在RAID中,可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據,而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器,所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解决的問題。因為當時CPU的速度增長很快,而磁盤驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高,所以需要有一種方案解决二者之間的矛盾。RAID最後成功了。
  通過數據校驗,RAID可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個原因,因為普通磁盤驅動器無法提供容錯功能,如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環冗餘校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅動器的硬件容錯功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了RAID係統的容錯度,提高了係統的穩定冗餘性。
磁盤陣列實現方式
  磁盤陣列有兩種方式可以實現,那就是“軟件陣列”與“硬件陣列”。
  軟件陣列是指通過網絡操作係統自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬盤配置成邏輯盤,組成陣列。如微軟的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare兩種操作係統都可以提供軟件陣列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作係統可以實現RAID 1功能。軟件陣列可以提供數據冗餘功能,但是磁盤子係統的性能會有所降低,有的降代還比較大,達30%左右。
  硬件陣列是使用專門的磁盤陣列卡來實現的,這就是本文要介紹的對象。現在的非入門級服務器幾乎都提供磁盤陣列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能輕鬆實現陣列功能。硬件陣列能夠提供在綫擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫遊、超高速緩衝等功能。它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盤陣列卡擁有一個專門的處理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,還擁有專門的存貯器,用於高速緩衝數據。這樣一來,服務器對磁盤的操作就直接通過磁盤陣列卡來進行處理,因此不需要大量的CPU及係統內存資源,不會降低磁盤子係統的性能。陣列卡專用的處理單元來進行操作,它的性能要遠遠高於常規非陣列硬盤,並且更安全更穩定。
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