存储介质认识 磁盘阵列组建与配置

磁盘阵列数据恢复任务磁盘阵列组建与配置

一、案例描述某公司的业务量急剧扩大，原有的信息处理设备不堪重负。现在请您帮助他建立磁盘阵列系统，提高存储性能，请制订工作计划，建立合适的磁盘阵列系统，记录文档，并提交工作报告。二、工作任务通过案例描述，要求完成如下任务:选择设计合适的磁盘阵列系统组建磁盘阵列系统组建软RAID系统（企业购买了三个磁盘用于保证数据的安全，我们需要在三个磁盘上建立一个RAID5的卷。同时在其中的两个磁盘做一个磁盘镜像卷。）检查是否正确创建磁盘阵列系统撰写总结报告三、分组讨论RAID系统的概念？RAID系统的工作原理如何组建RAID系统？123四、RAID系统的基本概念1、RAID（RedundantArrayofIndependentDisks）简单的解释，就是将N台硬盘透过RAID卡（或是软件）结合成虚拟单台大容量的硬盘使用，其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性，所以RAID是当今最重要的数据存储设备或者数据备份设备。多台硬盘RAID卡虚拟单台大容量硬盘RAID卡和Windows中的RAID5有什么差别？Windows中的RAID5实际上用软件实现磁盘冗余，而RAID卡是用硬件来实现RAID。RAID卡性能当然会好，不过需要额外的投资。如果使用RAID卡，会有专门的软件来配置RAID。则对于windows来说，就是一个分区而已1、磁盘阵列什么是磁盘阵列：磁盘阵列是一种采用RAID（Redundant

Arrays

of

Inexpensive

Disks）技术、冗余技术和在线维护技术制造的一种高性能、高可用的磁盘存储设备。磁盘阵列核心技术：体系结构设计缓存技术RAID技术主机通道连接技术快照技术复制技术2、条带分条条带

硬盘0硬盘2硬盘1硬盘33、校验异或运算P=A0XORA1数据A0和A1通过异或运算进行奇偶校验得到校验位PA1A0P数据盘数据盘校验盘两个数字之间的XOR运算定义是：1XOR1=01XOR0=10XOR1=10XOR0=03、重建（Rebuild）数据盘A1A0PA0A1PXOR故障数据盘校验盘A2A2XOR数据盘更换磁盘阵列应用（纯软件、内置板卡、独立外设）1.（1）服务器：大存储空间、存取速度高、存储方案可靠（2）内置RAID功能，留有硬盘接插口，每个硬盘口还配有两个状态指示灯2.磁盘阵列柜网络存储（DAS、NAS、SAN）四、相关知识点–服务器硬盘服务器硬盘类型。服务器硬盘的特点。SATASASSCSI四、相关知识点–RAID工作原理RAID卡软RAIDD1D2条带化存储D301奇偶校验（传输后对所有数据进行冗余校验，确保数据有效性）COPY1COPY2内容镜像（即制作硬盘的拷贝；可靠性高但成本高）文件数据速度快，可靠性差四、相关知识点–RAID组织方式磁盘阵列等级规范目前从0-7等不同标准：RAID0―数据条带化存储阵列RAID1―镜像磁盘阵列RAID2―并行阵列，汉明码RAID3―带奇偶校验的并行阵列RAID4―带专用奇偶校验驱动器的磁盘阵列RAID5―磁盘阵列，所有驱动器均包括奇偶校验RAID6―带有两种分布存储的奇偶校验码的磁盘阵列RAID7―优化的高速数据传送磁盘阵列四、相关知识点–RAID0RAID0是无数据冗余的存储空间条带化，具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点。但由于不提供数据冗余，构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失，因此安全性很低。四、相关知识点–RAID1RAID1是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，技术简单，管理方便，读写性能均好。要扩展容量必须成对硬盘扩展，不足的地方是空间浪费大。四、相关知识点–RAID5RAID5是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验(异或运算)，校验数据平均分布在每块硬盘上。RAID5具有优点是提供了冗余性（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）。四、相关知识点–RAID5组织方式由于奇偶校验块是平均分布在每个磁盘上的，因此存在着数据条带的顺序和校验块的位置方向的问题，常见的校验块排列方式有：左异步（Backward321）左同步（Backwarddynamic）右异步（Forward123）右同步（Forwarddynamic）反向延时（Backwarddelayparity）四、相关知识点–RAID1+0RAID1+0综合了RAID0和RAID1的特点，独立磁盘配置成RAID0，两套完整的RAID0互相镜像。它的读写性能出色，安全性高，但构建阵列的成本投入大，数据空间利用率低。五、制定任务计划初始化配置RAID系统组建软RAID系统根据客户需求制定方案六、制定RAID方案–客户需求对稳定性要求高，容量不大，性能要求不高的应用（如小型文件服务器、小型数据库），可采用RAID1方案。对稳定性和性能都要求高的应用（如中型数据库、网站服务等），可采用RAID1+0方案。对容量、稳定性和性能都有一定要求的应用（企业服务器、邮件服务器、ERP等大多数方案），可采用RAID5方案。对各方面要求较高的场合（如大型服务器），可采用RAID5+0方案（底部为5，上部为0）甚至6+0。在某些要求很高的特殊场合（如银行等金融机构），可采用RAID5+5或1+5，甚至多重阵列。六、制定RAID方案–方案制定某矿务公司需要做一个管理系统，旨在提高生产环节的管理水平，下面是此系统的功能需求：对公司的各部门、班组进行信息收集和管理；各岗位员工需要提交当前工作情况和检查情况，如果发现异常情况，将会实时将信息发送至报警平台；此系统还具备内部行政管理的部分功能，如公文、报表等信息的递交、传达和管理工作。请为此管理系统选择搭配合适的RAID系统，并说明理由。七、配置RAID5（企业）–操作过程下面以AdaptecPERC2磁盘阵列控制器为例，来创建RAID5。当系统在自检的过程中出现提示时，同时按下“Ctrl+A”键，进入RAID卡的控制程序，然后选择“Containerconfigurationutility”。七、配置RAID5–操作过程在配置菜单中有三个选项，分别为管理容器、创建容器和初始化驱动器，选择最后一个“InitializeDrivers”选项去对新的或是需要重新创建容器的硬盘进行初始化。（注意：初始化硬盘将删去当前硬盘上的所有数据）七、配置RAID5–操作过程窗口便出现RAID卡的通道和连接到该通道上的硬盘，可以使用“Insert”键选中需要被初始化的硬盘。请注意窗口下面的帮助提示。七、配置RAID5–操作过程当选择完成并按“Enter”键之后，系统会出现警告。选择“Y”可执行初始化。接下来就可以创建RAID容器了。在主菜单中（MainMenu）选中“Createcontainer”（创建磁盘阵列，或者是CreateArray）并回车。七、配置RAID5–操作过程接下来用“insert”键选中需要用于创建阵列的硬盘到右边的列表中去。按下“Enter”进入容器属性对话框。在弹出来的窗口中用回车选择RAID级别，输入Container的卷标和大小。其它均保持默认不变。然后选择“Done”即可。七、配置RAID5–操作过程耐心等待其完成。这时系统会出现提示，即当这个“Container”没有被成功完成“Scrub”（洗净）之前，这个“Container”是没有冗余的功能。其中“ChunkSize”是指数据条带的块大小。七、配置RAID5–任务完成此时，我们可以通过“Managecontainers”选项选中相应的容器，检查这个“ContainerStatus”的“Scrub”，当它变为“Ok”，这个新创建的Container便具有了冗余功能。等它完成后，就可以退出该管理界面，磁盘阵列系统创建完成！重新启动计算机，安装操作系统，存储数据。同时学习磁盘阵列系统配置时的专业术语八、组建软RAID–软RAID介绍Windows2000/XP/2003中内置了RAID0/1/5磁盘阵列功能。它成本低，便于学习，但效率也低，功能受限，不推荐企业用户使用。Windows动态磁盘管理卷的特点卷类型八、组建软RAID–操作步骤假设在Windows2003Server操作系统上，有四块硬盘，操作第一块硬盘上，即磁盘0。进入“磁盘管理”界面，选中要升级的非系统磁盘。点击右键，选择“转换到动态磁盘”，即可完成从基本磁盘到动态磁盘的升级。八、组建软RAID–操作步骤选中一个磁盘上点右键，选择新建卷，然后选择RAID5。八、组建软RAID–操作步骤然后选择要参与做RAID5的磁盘。这里应当选择相同容量的磁盘，比如磁盘1、2、3，这样每块磁盘的空间能刚好用完，RAID5的总大小为（3-1=2）块磁盘的容量和。八、组建软RAID–任务完成点击下一步，创建卷，选择格式化参数，然后弹出完成对话框，检查无误后点击完成按钮。系统会对组建RAID5的磁盘进行同步格式化（高级格式化），完成后就可以使用了。疑难问题解析如果RAID5中2个磁盘同时损坏怎么办？这时数据会丢失，如果为了避免2个磁盘同时损坏，还可以采用RAID6。在RAID6中，即时多个磁盘同时损坏，数据还会存在。目前的Windows不支持RAID6，需要使用硬件实现。虽然有多个磁盘，并且使用了RAID5，万一由于雷击等造成全部硬盘故障，数据还不是一样丢失了？是的！这个问题很重要。RAID