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全程图解--教你如何做RAID磁盘阵列1


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全程图解--教你如何做 全程图解--教你如何做 RAID 磁盘阵列 --教你如何
本文将以一款服务器的磁盘阵列配置实例向大家介绍磁盘阵列 的具体配置方法。当然,不同的阵列控制器的具体配置方法可能不完 全一样,但基本步骤绝大部分是相同的,完全可以参考。 说到磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks), 现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一,特别是中小型企 业, 因为磁盘阵列应用非常广泛, 它是当前数据备份的主要方案之一。 然而,许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍,却并 没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法,所以仍只是一知半解,到自 己真正配置时,却无从下手。 在本文中给出一些关键界面, 使各位对磁盘阵列的配置有一个理 性认识。当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍,还是先来 简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识, 这样可以为实际的配置找到 理论依据。 一、磁盘阵列实现方式 磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。 软件阵列是指通过 网络 操作系统自身提供的磁盘管理功能将连 接的普通 SCSI 卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。如微软的 Windows NT/2000 Server/Server 2003 和 NetVoll 的 NetWare 两种
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操 作 系 统 都 可 以 提 供 软 件 阵 列 功 能 , 其 中 Windows NT/2000

Server/Server 2003 可以提供 RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare 操作系统可以实现 RAID 1 功能。软件阵列可以提供数据冗余功能, 但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降低还比较大,达 30%左 右。 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的, 这就是本文要介绍 硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的, 磁盘阵列卡 的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成 上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线 在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。硬件阵列能够提供在线 扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲 等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解 等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解 决方案。 决方案。 磁盘阵列卡拥有一个专门的 处理器 ,如 Intel 的 I960 芯片, HPT370A/372 、 Silicon Image SIL3112A 等, 还拥有专门的存贮器, 用于高速缓冲数据。这样一来,服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘 阵列卡来进行处理,因此不需要大量的 CPU 及系统内存资源,不会 降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作,它的性 能要远远高于常规非阵列硬盘,并且更安全更稳定。 二、几种磁盘阵列技术 RAID 技术是一种工业标准,各厂商对 RAID 级别的定义也不尽 相同。目前对 RAID 级别的定义可以获得业界广泛认同的有 4 种, RAID 0、RAID 1、RAID 0+1 和 RAID 5。
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RAID 0 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,适用于音、视频信号存储、临时 文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。但由于没有数据冗 余,其安全性大大降低,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。这种方式其实没有冗余功能,没有安全保护,只是 提高了磁盘读写性能和整个服务器的磁盘容量。 一般只适用磁盘数较 少、磁盘容易比较紧缺的应用环境中,如果在 RAID 0 中配置 4 块以 上的硬盘,对于一般应用来说是不明智的。 RAID 1 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。因为它是一一对应的,所以它无法单块硬盘扩 展,要扩展,必须同时对镜像的双方进行同容量的扩展。因为这种冗 余方式为了安全起见,实际上只利用了一半的磁盘容量,数据空间浪 费大。 RAID 0+1 综合了 RAID 0 和 RAID 1 的特点,独立磁盘配置成 RAID 0,两套完整的 RAID 0 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。 RAID 5 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。以 n 块硬盘构建的 RAID 5 阵列可以有 n-1 块硬盘 的容量,存储空间利用率非常高。任何一块硬盘上的数据丢失,均可 以通过校验数据推算出来。它和 RAID 3 最大的区别在于校验数据是
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否平均分布到各块硬盘上。RAID 5 具有数据安全、读写速度快,空 间利用率高等优点,应用非常广泛, 但不足之处是如果 1 块硬盘出现 故障以后,整个系统的性能将大大降低。 RAID 1、RAID 0+1、RAID 5 阵列配合热插拔(也称热可替换)技 术,可以实现数据的在线恢复,即当 RAID 阵列中的任何一块硬盘损 坏时,不需要用户关机或停止应用服务,就可以更换故障硬盘,修复 系统,恢复数据,对实现高可用系统具有重要的意义。 三、磁盘阵列配置实例 当硬盘连接到阵列卡(RAID)上时, 操作系统将不能直接看到物理 的硬盘, 因此需要创建成一个一个的被设置为 RAID0、 或者 5 等的 1 逻辑磁盘(也叫容器),这样系统才能够正确识别它。当然,逻辑磁盘 (Logic Drive)、容器(Container)或虚拟磁盘(Virtual Drive)均表示一个 意思,只是不同阵列卡产商的不同叫法。可参见以下配置的服务器有 Dell Power Edge 7x0 系列和 Dell PowerEdge 1650 服务器。 磁盘阵列的配置通常是利用磁盘阵列卡的 BIOS 工具进行的, 也 有使用第三方提供的配置工具软件去实现对阵列卡的管理,如 Dell Array Manager。本文要介绍的是在 DELL 服务器中如何利用阵列卡 的 BIOS 工具进行磁盘阵列配置的方法。 如果在您的 DELL 服务器中采用的是 Adaptec 磁盘阵列控制器 (PERC2、PERC2/SI、PERC3/SI 和 PERC3/DI),在系统开机自检 时将看到以下信息:
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Dell PowerEdge Expandable RAID Controller 3/Di, BIOS V2.7-x [Build xxxx](c) 1998-2002 Adaptec, Inc. All Rights Reserved. <<< Press CTRL+A for Configuration Utility! >>> 如果您的 DELL 服务器配置的是一块 AMI/LSI 磁盘阵列控制器 (PERC2/SC、PERC2/DC、PERC3/SC、PERC3/DC、PERC4/DI 和 PERC4/DC),则在系统开机自检的时候将看到以下信息: Dell PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Jun 26.2001 Copyright (C) AMERICAN MEGATRENDS INC. Press CTRL+M to Run Configuration Utility or Press CTRL+H for WebBios 或者 PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Feb 03,2003 Copyright (C) LSI Logic Corp. Press CTRL+M to Run Configuration Utility or Press CTRL+H for WebBios 下面对以上两种情况分别予以介绍。 1. 在 Adaptec 磁盘阵列控制器上创建 Raid(容器) 在这种阵列卡上创建容器的步骤如下(注意:请预先备份您服务器 上的数据, 配置磁盘阵列的过程将会删除服务器硬盘上的所有数据!):

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第 1 步,首先当系统在自检的过程中出现如(图 1)提示时,同时 按下“Ctrl+A”组合键。进入如(图 2)所示的磁盘阵列卡的配置程序界 面。

〈图 1 〉

〈图 2〉 第 2 步,然后选择“Container configuration utility”,进入如(图 3)所示配置界面。

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〈图 3 〉 第 3 步,选择“Initialize Drivers“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: 初始话硬盘将删去当前硬盘上的所有数 据),按回车后进入如(图 4)所示界面。在这个界面中出现了 RAID 卡 的通道和连接到该通道上的硬盘,使用“Insert”键选中需要被初〈图 4 〉 始化的硬盘(具体的使用方法参见界面底部的提示,下同)。 第 4

步,全部选择完成所需加入阵列的磁盘后,按加车键,系统键弹出如 (图 5)所示警告提示框。提示框中提示进行初始化操作将全部删除所 选硬盘中的数据,并中断所有正在使用这些硬盘的用户。

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〈图 5 〉 第 5 步, 按“Y”键确认即可, 进入如(图 6)所示配置主菜单(Main Menu) 界 面 。 硬盘 初始化 后 就 可以 根据您 的 需 要, 创建相 应 阵 列级 别 (RAID1,RAID0 等)的容器了。这里我们以 RAID5 为例进行说明。在 主菜单界面中选择“Create container”选项。

〈图 6 〉 第 6 步,按回车键后进入如(图 7)所示配置界面,用“insert”键选中需 要用于创建 Container(容器)的硬盘到右边的列表中去。然后按回车 键。在弹出来的如(图 8)所示配置界面中用回车选择 RAID 级别,输 入 Container 的卷标和大小。其它均保持默认不变。然后在“Done” 按钮上单击确认即可。

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〈图 7 〉

〈图 8 〉

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第 7 步,这是系统会出现如(图 9)所示提示,提示告诉用户当所 创建的容器没有被成功完成“Scrub(清除)”之前, 这个容器是没有冗余 功能的。

〈图 9 〉 第 8 步,单击回车后返回到如(图 6)所示主菜单配置界面,选中 “Manage containers”选项,单击回车后即弹出当前的容器配置状态, 如(图 10)所示。 选中相应的容器, 检查这个容器的“Container Status” 选项中的“Scrub”进程百分比。当它变为“Ok”后,这个新创建的 Container 便具有了冗余功能。

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〈图 10 〉第 9 步,容不得器创建好后,使用“ESC”键退出磁盘 阵列配置界面,并重新启动计算机即可。

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