服務器RAID配置全程與RAID基礎知識

服務器RAID配置全程

一、RAID介紹
RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的縮寫，直譯爲“廉價冗餘磁盤陣列”，也簡稱爲“磁盤陣列”。後來RAID中的字母I被改作了Independent，RAID就成了“獨立冗餘磁盤陣列”，但這只是名稱的變化，實質性的內容並沒有改變。可以把RAID理解成一種使用磁盤驅動器的方法，它將一組磁盤驅動器用某種邏輯方式聯繫起來，作爲邏輯上的一個磁盤驅動器來使用。
RAID的優點
1. 傳輸速率高。在部分RAID模式中，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可以達到單個的磁盤驅動器幾倍的速率。因爲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決二者之間的矛盾。
2. 更高的安全性。相較於普通磁盤驅動器很多RAID模式都提供了多種數據修復功能，當RAID中的某一磁盤驅動器出現嚴重故障無法使用時，可以通過RAID中的其他磁盤驅動器來恢復此驅動器中的數據，而普通磁盤驅動器無法實現，這是使用RAID的第二個原因。
RAID的分類
RAID 0，無冗餘無校驗的磁盤陣列。數據同時分佈在各個磁盤上，沒有容錯能力，讀寫速度在RAID中最快，但因爲任何一個磁盤損壞都會使整個RAID系統失效，所以安全係數反倒比單個的磁盤還要低。一般用在對數據安全要求不高，但對速度要求很高的場合，如：大型遊戲、圖形圖像編輯等。此種RAID模式至少需要2個磁盤，而更多的磁盤則能提供更高效的數據傳輸。

RAID 1，鏡象磁盤陣列。每一個磁盤都有一個鏡像磁盤，鏡像磁盤隨時保持與原磁盤的內容一致。RAID1具有最高的安全性，但只有一半的磁盤空間被用來存儲數據。主要用在對數據安全性要求很高，而且要求能夠快速恢復被損壞的數據的場合。此種RAID模式每組僅需要2個磁盤。

RAID 0+1，從其名稱上就可以看出，它把RAID0和RAID1技術結合起來，數據除分佈在多個磁盤上外，每個磁盤都有其物理鏡像盤，提供全冗餘能力，允許一個以下磁盤故障，而不影響數據可用性，並具有快速讀寫能力。但是RAID0+1至少需要4個磁盤才能組建。

RAID 5，無獨立校驗盤的奇偶校驗磁盤陣列。同樣採用奇偶校驗來檢查錯誤，但沒有獨立的校驗盤，而是使用了一種特殊的算法，可以計算出任何一個帶區校驗塊的存放位置。這樣就可以確保任何對校驗塊進行的讀寫操作都會在所有的RAID磁盤中進行均衡，既提高了系統可靠性也消除了產生瓶頸的可能，對大小數據量的讀寫都有很好的性能。爲了能跨越數組裏的所有磁盤來寫入數據及校驗碼信息，RAID 5設定最少需要三個磁盤，因此在這種情況下，會有1/3的磁盤容量會被備份校驗碼佔用而無法使用，當有四個磁盤時，則需要1/4的容量作爲備份，才能讓最壞情況的發生率降到最低。當磁盤的數目增多時，每個磁盤上被備份校驗碼佔用的磁盤容量就會降低，但是磁盤故障的風險率也同時增加了，一但同時有兩個磁盤故障，則無法進行數據恢復。

JBOD，JBOD(Just Bundle Of Disks)既簡單磁盤捆綁。JBOD是在邏輯上把幾個物理磁盤一個接一個串聯到一起，從而提供一個大的邏輯磁盤。JBOD上的數據簡單的從第一個磁盤開始存儲，當第一個磁盤的存儲空間用完後，再依次從後面的磁盤開始存儲數據。JBOD存取性能完全等同於對單一磁盤的存取操作，也不提供數據安全保障。它只是簡單的提供一種利用磁盤空間的方法，JBOD的存儲容量等於組成JBOD的所有磁盤的容量的總和。

Matrix RAID，矩陣磁盤陣列。是Intel 新近創立的一種針對SATA接口的專利RAID模式，特點是能在2個磁盤上同時實現RAID 0與RAID 1兩種模式，其工作原理是將2個磁盤中的每個磁盤的部分磁盤空間劃分出來組成RAID 0或1，而將剩餘空間組成RAID1或0。Matrix RAID還有一個功能：支持RAID 1陣列分區的“熱備份”硬盤。通常支持Matrix RAID功能的主板具有四個SATA接口，而建立一組Matrix RAID只需要兩塊硬盤，使用兩個SATA接口。另外兩個閒置的SATA接口就可以插上硬盤，啓動“熱備份”功能。當Matrix RAID系統中的一塊硬盤出現故障時，“熱備份”硬盤便會立刻接替它的工作，以保證RAID 1陣列分區中數據的安全。由於RAID 0陣列分區中的數據在一塊硬盤崩潰的時候就已經損毀了，所以“熱備份”硬盤對RAID 0陣列是無效的。

以上是目前主流升技主板上搭載的RAID控制器所能支持的全部RAID模式，並且由於RAID控制器廠商和產品型號的不同，所能支持的RAID模式種類也各不相同，只有極少數主板能夠全部支持上述的RAID模式，而每塊主板具體所支持的RAID模式種類請至http://www.abit.com.cn 升技官方主頁的產品介紹當中覈對查找。另有一些其他 RAID 模式基本用於專業服務器及工作站上使用，此處便不做介紹了。
RAID 模式下磁盤空間的使用
針對不同RAID 模式在實際運用中可以使用的磁盤空間分別有多少，在用列表舉例說明：

* Matrix RAID由於其特殊的磁盤分配概念，所以在此單獨舉例說明：
例如，使用2 塊 120G 的磁盤組成RAID 其總容量是240G，先建立一個RAID 0，並手動指定一個1至238G之間的RAID 0模式的磁盤容量，然後利用剩餘磁盤空間建立一個RAID 1模式。如：
100G（RAID 0）+ 70G（RAID 1）或
50G （RAID 0）+ 95G（RAID 1）等等
具體如何分配RAID 0與RAID 1的磁盤大小可按使用需求決定。
二、RAID 製作
如何製作RAID呢?
第一步：一般板載RAID控制器在主板BIOS中都會有控制器的開啓與關閉選項，以及製作RAID所必備的 RAID BIOS的開關選項，將他們設置開啓並保存BIOS後，在開機自檢時，在IDE設備檢測結束後，會有RAID BIOS自檢界面出現，按提示按特殊鍵進入RAID BIOS 進行創建、刪除、數據恢復等操作。設置Block Size（區塊大小），一般選64K至128K即可，區塊大對於大文件的讀取和大型遊戲或程序的運行有益，而區塊小，對於小文件讀取或建立Web、BBS服務器等有益。然後保存RAID，要注意的是一擔磁盤被組建成RAID後磁盤上原有的數據將全部被抹除；

第二步：在安裝操作系統時要讓操作系統能夠正確識別已創建的RAID，並能在其上進行系統的安裝，Windows 2000以前的操作系統由於架構關係在此及以下步驟就沒有相關設置了，而Windows 2000 / XP / 2003等操作系統在安裝一始就需要按提示按F6鍵告知安裝程序，有RAID設備需要手動安裝驅動程序。

第三步：按下F6後，系統沒有任何提示，也不會中斷系統的硬件檢測過程，而是在全部自檢完畢後，會進入手動驅動安裝界面。此時，將主板附件中的軟盤驅動程序放入軟驅內，按S鍵開始手動驅動安裝；

提示軟驅內插入軟盤，按回車鍵確認；

安裝程序會讀取軟盤內的驅動，並以列表形式列出。

由於受到安裝程序的限制，列表中的驅動最多隻能顯示四項，如驅動大於四項的，可按上下鍵移動顯示框，來顯示列表中的全部驅動。

加載完成後，繼續操作系統安裝過程時就能正確識別RAID和正確的磁盤容量，利用Windows安裝程序自帶的分區及格式化工具可進行分區及格式化並在RAID上安裝操作系統。
注意：在Windows全部安裝尚未完成時，切勿將軟盤從軟驅內取出，因爲在安裝過程中還要多次讀取軟盤上的驅動。
另外，如果出現以下畫面是請不要緊張，按確定即可，這是由於某些舊版本的驅動程序尚未通過微軟的徽標認證，但是不會對使用造成任何影響的。

等到操作系統安裝全部完成併成功進入Windows後，檢查磁盤盤符是否與分區設置時相符，相符即告成功。大部分RAID控制器在Windows 下可以通過該廠商推出的相應軟件程序，可以在Windows中對RAID進行管理。以上就是製作RAID並在RAID上安裝Windows操作系統得大體步驟，而由於板載RAID控制器的廠牌不盡相同，所以在具體設置的項目名稱和設置上有略微的差異。
目前升技主板上板載的RAID控制器的廠牌主要有HighPoint、SiliconImage、intel、VIA、nVIDIA、ULi、SiS等，下面就按照不同廠牌的常用型號對RAID製作過程中的相關細節作介紹。
HighPoint 374
使用的主板型號有AT7、IT7、AT7-MAX2、IT7-MAX2。
首先，將BIOS中的RAID開關項開啓並保存

隨後在RAID BIOS自薦畫面時按Ctrl+H鍵，進入RAID BIOS設置：
選Create Array創建RAID；

進入創建界面；

設置RAID 模式；

設置RAID 的名字（按自己喜好或RAID用戶隨便啦）；

設置區塊大小，然後保存設置；

RAID 組建後按操作系統對應加載驅動程序

操作系統成功安裝完成即製作完成。
SiliconImage
升技主板使用過3112、3114、3132三種型號的控制器，對應型號如下：

雖然是三種不同的型號，但是BIOS設定和RAID BIOS界面大致相同，只是所支持的RAID 模式稍有不同，所以就一起來介紹了。
BIOS設定；

按Ctrl+S鍵進入RAID BIOS主界面；

創建RAID；

自動配置；

手動配置，配置區塊大小；

選取磁盤；

確認磁盤容量；

保存退出；

驅動加載
3112、3114的加載

3132 驅動加載

操作系統成功安裝完成即製作完成。
intel
目前升技主板使用的intel RAID 控制器分別是 intel ICH5R、ICH6R、ICH7R南橋芯片中集成的SATA RAID 控制器。主板型號對應有以下幾種：

它們的BIOS設定和RAID BIOS界面也大致相同，只是所支持的RAID 模式稍有不同，所以也一起來介紹了。
BIOS設定；

將On-Chip SATA 模式設定爲 Enhanced Mode；

將On-Chip SATA Mode 設定爲 RAID；

保存BIOS充啓後，按Ctrl+I 進入RAID BIOS

創建RAID ；

確認創建；

RAID 0模式下磁盤信息；

Matrix RAID 模式下的磁盤信息（只有ICH6R、ICH7R能夠組建Matrix RAID）；

ICH5R（82801ER）與ICH6R（82801FR）軟盤驅動加載；

ICH7R 軟盤驅動加載；

組建成功Matrix RAID後，在安裝程序中識別出的磁盤容量；

操作系統成功安裝完成即製作完成。
VIA
由於VIA的8237及8237R南橋芯片集成了SATA RAID控制器，只要使用這兩種南橋芯片的主板都是支持SATA RAID的，型號如下：
Socket 478 平臺的 VI7、VT7；
Socket 462 平臺的 KV7、KV7-V、KW7，VA-20；
Socket 754 平臺的 KV8-MAX3、KV8、KV8PRO、KV8PRO-3rdEye、KV-80、KV-81、KV-85；
Socket 939 平臺的AV8、AV8-3rdEye、RocketBoy AV8、RocketBoy AV8-3rdEye、AX8、AX8-V、AX8 V2.0、AX8-3rdEye。
由於都是使用的8237及8237R南橋，所以設置基本相同，只是由於RAID BIOS版本不同會稍有變化。
BIOS中的OnChip IDE Device下將OnChip SATA MODE Select設定爲RAID，有的主板BIOS選項爲OnChip SATA RAID ROOM，將其設爲Enabled，保存重啓即可；

按Tab鍵進入RAID BIOS，選則Create Array創建RAID；

進入RAID創建菜單；

選擇RAID 模式；

在選取磁盤和區塊大小後，選Start Create Process 進行創建動作，當提示Create New Array OK！時，表示創建成功；

退出RAID BIOS後，即可安裝操作系統，安裝時加載軟盤驅動，絕大部分型號主板附帶的軟盤驅動都是ABIT整合驅動軟盤，在進行下拉菜單項後即可選取VIA 的RAID 驅動；

但也有如AX8系列主板附帶的軟盤驅動稍有不同；

系統安裝成功後即告組建RAID成功。
nVIDIA
目前板載RAID主要有nForce2 MCP-RAID南橋與nForce3、nForce4系列單芯片中集成，對應主板如下:

它們的BIOS設定和RAID BIOS界面也大致相同，只是所支持的RAID 模式稍有差異，所以也一起來介紹。
BIOS設定：
將RAID Function設置爲Enabled，然後將接有準備組建RAID的磁盤的端口RAID模式設置爲Enabled，保存即可；

保存BIOS並重啓之後，按F10進入RAID BIOS，設置RAID 模式；

設置區塊大小；

選取磁盤；

按F7結束，確認並保存後，按Ctrl+X退出；
加載驅動；

在這裏要注意的是nVIDIA系列的RAID控制器在加載軟盤驅動時需要連續加載同系列的NVIDIA RAID CLASS DRIVER與NVIDIA nForce Storage Controller兩項驅動，只加載其中任意一項都會導致磁盤無法正確識別，而無法完成操作系統安裝。
操作系統成功安裝完成即製作完成。
ULi
升技目前所使用的ULi RAID 控制器只有M1689單芯片中所集成的SATA RAID控制器，對應的主板有KU8和UL8兩款，RAID BIOS也完全相同。
BIOS設定；