簡介
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫,中文簡稱為獨立磁碟冗餘陣列。RAID就是一種由多塊硬碟構成的冗餘陣列。雖然RAID包含多塊硬碟,但是在作業系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術於存儲系統的好處主要有以下三種:
1、通過把多個磁碟組織在一起作為一個邏輯卷提供磁碟跨越功能;
2、通過把數據分成多個數據塊(Block)並行寫入/讀出多個磁碟以提高訪問磁碟的速度;
3、通過鏡像或校驗操作提供容錯能力。
最初開發RAID的主要目的是節省成本,當時幾塊小容量硬碟的價格總和要低於大容量的硬碟。目前來看RAID在節省成本方面的作用並不明顯,但是RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢,實現遠遠超出任何一塊單獨硬碟的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外,RAID還可以提供良好的容錯能力,在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作,不會受到損壞硬碟的影響。
RAID技術分為幾種不同的等級,分別可以提供不同的速度,安全性和性價比。根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級別有以下幾種:NRAID,JBOD,RAID0,RAID1,RAID0+1,RAID3,RAID5等。目前經常使用的是RAID5和RAID(0+1)。
工作原理
系統向三個磁碟組成的邏輯硬碟(RAID0 磁碟組)發出的I/O數據請求被轉化為3項操作,其中的每一項操作都對應於一塊物理硬碟。通過建立RAID 0,原先順序的數據請求被分散到所有的三塊硬碟中同時執行。從理論上講,三塊硬碟的並行操作使同一時間內磁碟讀寫速度提升了3倍。 但由於匯流排頻寬等多種因素的影響,實際的提升速率肯定會低於理論值,但是,大量數據並行傳輸與串列傳輸比較,提速效果顯著顯然毋庸置疑。
技術及發展
隨著計算機技術的發展,CPU的處理速度成幾何級數躍升,記憶體的存取速度亦大幅增加,而磁碟的存取速度相比之下則顯得甚為緩慢。整個I/O吞吐量不能和系統匹配,形成計算機整個系統的瓶頸,降低了計算機的整體性能。為了改進磁碟的存取速度,大型伺服器的磁碟多採用RAID技術(Redundant Array of Independent Disks,獨立磁碟冗餘陣列)。
RAID技術把多個物理磁碟組成一個陣列,作為一個邏輯磁碟組,將數據以分段的方式存儲在這個邏輯磁碟組的不同物理磁碟上,進行數據存取時,陣列中的相關磁碟並行工作,大幅減低了數據存取的時間,同時有更佳的空間利用率。
RAID技術發展的很大原因在於:許多大型機構的數據十分寶貴,如銀行的存取款信息、電信的收費記錄、國稅局的納稅人檔案等,這些機構在實施企業信息化時,就要考慮到數據的安全性。當前,很多伺服器都會不間斷地工作,由於長時間服役,一些磁碟會出現故障,如果沒有保護措施,大量重要數據就會丟失。在這種情況下,磁碟陣列的容錯功能可以保護這些重要數據的安全。
為了加強容錯功能以及使系統在磁碟故障的情況下能迅速地重建數據,以維持系統的性能,一般的磁碟陣列系統都使用熱備份的功能。所謂熱備份,是在建立磁碟陣列系統時,將其中一個磁碟指定為後備磁碟,這個磁碟在平常並不操作,當陣列中某一個磁碟發生故障時,磁碟陣列立即讓後備磁碟取代故障磁碟,並自動將故障磁碟的數據重建在後備磁碟之上,因為反應快速,加上記憶體減少了磁碟的存取,所以數據重建很快便能完成,對系統的性能影響不大。對於要求不停機的大型數據處理中心或控制中心,熱備份更是一項重要的功能,因為它可避免晚間或無人守護時發生磁碟故障所引起的種種不便。
創建方法
RAID是一種工業標準,各廠商對RAID級別的定義也不盡相同。對RAID級別的定義可以獲得業界廣泛認同的有4種:RAID 0、RAID 1和RAID 5和RAID 7。其中RAID 0:沒有容錯設計的條帶磁碟陣列。
1.raid0的兩個硬碟容量、規格可以不一定相同。
2.組成raid0的兩個硬碟在改變主從盤設定時將需要重新分區,原來磁碟里的所有數據將全部丟失。同一通道的兩個硬碟在不改變主從盤設定的前提下可以更改位置,其結果不影響磁碟里的數據和讀寫操作。
3.組成raid0的磁碟改變為無raid的模式或無raid模式的一對磁碟改變為帶raid0的模式時,系統將需要對相應的磁碟重新分區,原硬碟里的所有數據將全部丟失。
操作步驟:第1步,在2003系統中中選中“帶區”單選框,並單擊“下一步”按鈕。
第2步,在打開的“選擇磁碟”對話框中列出了可選的磁碟,用戶可以選擇多個動態磁碟,並可以確定每個卷的大小。默認情況下,帶區卷的大小等於動態磁碟上剩餘的未指派空間的大小。設定完畢單擊“下一步”按鈕。
第3步,打開“指派驅動器號和路徑”對話框,保持“指派以下驅動器號”單選框的選中狀態,並在驅動器列表中選擇一個驅動器號(默認情況下系統會根據已用的驅動器號順序選定一個驅動器號)。單擊“下一步”按鈕。
第4步,在打開的“卷區格式化”對話框中選擇卷的格式化類型,在“計算機管理”視窗中對於動態磁碟上的卷惟一可用的選項是NTFS類型。另外指定分配單位大小和設定卷標,並選中“執行快速格式化”複選框。依次單擊“下一步”→“完成”按鈕,系統開始格式化卷,完成後無需重啟系統。