用Windows 2003實現軟RAID

一、概述

大家知道，硬件RAID解 冗余度，但是居高不下的價 軟件RAID功能，并且軟RAID 而且還大量地節約了寶貴的 RAID-5 卷是數據和奇偶校

決方案速度快、穩定性好，可以 格實在令人可畏。 不過可慶幸 可以實現RAID-0、RAID-1、RAID 資金，確實是Windows 2003 Ser 驗間斷分布在三個或更多物理磁

有效地提供高水平的硬盤可用性和 的是，Windows 2003提供了內嵌的 -5。軟RAID不僅實現上非常方便， ver的一個很實用的新功能。 盤的容錯卷。

如果物理磁盤的某一部 那一部分上的數據。對于多 卷是一種很好的解決方案。 于硬件的 RAID，智能磁盤 。

分失敗，我們可以用余下的數據 數活動由讀取數據構成的計算機 可使用基于硬件或基于軟件的解 控制器處理組成 RAID-5 卷的磁

和奇偶校驗重新創建磁盤上失敗的 環境中的數據冗余來說，RAID-5 決方案來創建 RAID-5 卷。通過基 盤上的冗余信息的創建和重新生成

Windows Server 2003 的信息的創建和重新生成將 成員進行存儲。當然，軟RA 磁盤的創建談起，然后說明 的管理。

家族操作系統提供基于軟件的 R 由“磁盤管理”來處理，兩種情 ID的性能和效率是不能與硬RAID 在Windows 2003 Server 實現如

AID，其中 RAID-5 卷中的磁盤上 況下數據都將跨磁盤陣列中的所有 相提并論的。下面我們首先從動態 何實現軟RAID，最后講一下軟RAID

二、創建動態磁盤

在安裝Windows 2003 Server時，硬 區中創建新卷集、條帶集或者RAID-5組， ，如果想創建RAID-0、RAID-1或RAID-5卷 裝完成后，可使用升級向導將它們轉換為

盤將自動初始化為基本磁盤。我們不能在基本磁盤分 而只能在動態磁盤上創建類似的磁盤配置。也就是說 ，就必須使用動態磁盤。在Windows 2003 Server安 動態磁盤。

在將一個磁盤從基本磁盤轉換為動態 其中的每個卷是硬盤驅動器上的一個邏輯 點。但是要注意的是只能在動態磁盤上創

磁盤后，磁盤上包含的將是卷，而不再是磁盤分區。 部分，還可以為每個卷指定一個驅動器字母或者掛接 建卷。動態磁盤有以下幾個優于基本磁盤的特點：

卷可以擴展到包含非鄰接的空間，這些空間可以在任何可用的磁盤上。

對每個磁盤上可以創建的卷的數目沒有任何限制。

Windows 2003將動態磁 同時，這些信息不能被準確 盤中。因此，單個磁盤的損

盤配置信息存儲在磁盤上，而不 地更新。Windows 2003將這些磁 壞將不會影響到訪問其他磁盤上

是存儲在注冊表中或者其他位置。 盤配置信息復制到所有其他動態磁 的數據。

一個硬盤既可以是基本的磁盤，也可 上不能組合多種存儲類型。但是，如果計 的或動態的。

以是動態的磁盤，但不能二者兼是，因為在同一磁盤 算機有多個硬盤，就可以將各個硬盤分別配置為基本

1、從基本磁盤升級到動態磁盤：

?、僖来螁螕簟伴_始”->“所有程序”->“管理工具”->“計算機管理”選項，顯示“計算機管理”窗口。

?、谠谧髠瓤刂婆_中依次展開“存儲”->“磁盤管理”選項，以顯示計算機中安裝的所有磁盤。

?、塾覔粢O置為動態磁 將顯示“升級到動態磁盤”

盤的硬盤，并在彈出的快捷菜單 對話框。

中選擇“升級到動態磁盤”選項，

?、苓x中要升級的磁盤， 里要求用戶對要升級為動態 不可逆的。也就是說，基本

然后單擊“確定”：按鈕，將顯 磁盤的硬盤進行確認。這樣做的 磁盤可以升級為動態磁盤，但動

示“要升級的磁盤”對話框，在這 原因很簡單，因為這一升級操作是 態磁盤卻不能恢復為基本磁盤。

?、輪螕簟吧墶卑粹o， 認。當將該磁盤升級為動態

將顯示“磁盤管理”提示框，系 磁盤后，Windows98/Me等操作系

統再次要求用戶對磁盤升級予以確 統將不能再從該磁盤引導啟動。

?、迒螕簟笆恰卑粹o，將顯示“升級磁 被強制卸下，并要求用戶對該操作進一步

盤”警告框。在這里提示要升級磁盤上的文件系統將 予以確認。

?、邌螕簟笆恰卑粹o，系統將開始磁盤 框，單擊“確定”按鈕將重新啟動計算機

的升級過程。當升級完成后，將顯示 “確認”警告 ，以完成磁盤的升級過程。

在升級到動態磁盤時，應該注意以下幾個方面的問題：

必須以管理員或管理組 策略設置也可能阻止我們完

成員的身份登錄才能完成該過程 成此步驟。

。如果計算機與網絡連接，則網絡

將基本磁盤升級到動態 是，必須刪除磁盤上的所有

磁盤后，就再也不能將動態卷改 動態卷，然后使用“還原為基本

回到基本分區。這時惟一的方法就 磁盤”命令。

在升級磁盤之前，應該關閉在那些磁盤上運行的程序。

為保證升級成功，任何要升級的磁盤 區或卷時，“磁盤管理”工具將自動保留 磁盤上可能就沒有這個空間。

都必須至少包含1MB的未分配空間。在磁盤上創建分 這個空間，但是帶有其他操作系統創建的分區或卷的

扇區大小超過512字節的磁盤，不能從基本磁盤升級為動態磁盤。

一旦升級完成，動態磁 操作系統所訪問。

盤就不能包含分區或邏輯驅動器

，也不能被非Windows 2003的其他

2、將新磁盤設置為動態磁盤

?、儆嬎銠C安裝新硬盤后 運行“寫入簽名和升級磁盤

，當第一次訪問“計算機管理” 向導”窗口。

中的“磁盤管理”工具時，將自動

?、趩螕簟跋乱徊健卑粹o，將顯示“選 簽名的磁盤。需要注意的是，磁盤在安裝

擇要寫入簽名的磁盤”頁面，在該列表中選擇要寫入 到系統前必須進行簽名。

?、蹎螕簟跋乱徊健卑粹o 盤。

，將顯示“選擇要升級的磁盤”

頁面，選擇要升級為動態磁盤的磁

?、軉螕簟跋乱徊健卑粹o，將顯示“完 簽名并升級的磁盤。如果有任何不妥，可

成寫入簽名和升級磁盤向導”頁面，在這里要求確認 單擊“上一步”按鈕返回并重新進行設置。

?、輪螕簟巴瓿伞卑粹o，動態磁盤升級過程完成。

三、實現軟RAID

軟RAID也必須在多磁盤 則最少要擁有三塊硬盤。通 RAID-5。

系統中才能實現。實現RAID-1最 常情況下，操作系統所在磁盤采

少要擁有兩塊硬盤，而實現RAID-5 用RAID-1，而數據所在磁盤采用

1、卷的類型

?、俸唵尉?nbsp;

簡單卷由單個物理磁盤 同磁盤上的多個區域組成。 多個磁盤擴展簡單卷，則該

上的磁盤空間組成，它可以由磁 可以在同一磁盤中擴展簡單卷或 卷就是跨區卷。

盤上的單個區域或鏈接在一起的相 把簡單卷擴展到其他磁盤。如果跨

只能在動態磁盤上創建簡單卷。簡單 Windows 2003以外的其他Windows操作系 更早版本，那么應該創建分區而不是動態

卷不能包含分區或邏輯驅動器，也不能由MS-DOS 或 統訪問。如果網絡中的計算機還在運行Windows98或 卷。

如果想在創建簡單卷后 要擴展一個簡單卷，則該卷 本磁盤上作為以前分區的簡 簡單卷擴展到一個或多個其 個跨區卷便不能將它的任何

增加它的容量，則可通過磁盤上 必須使用Windows 2003中所用的 單卷。也可將簡單卷擴展到同一 他磁盤時，它會變成為一個跨區 部分刪除。要注意的是跨區卷不

剩余的未分配空間來擴展這個卷。 NTFS版本格式化。同時不能擴展基 計算機的其他磁盤的區域中。當將 卷。在擴展跨區卷之后，不刪除整 能是鏡像卷或帶區卷。

?、跅l帶卷

利用條帶卷，可以將兩個或者更多磁 條帶卷中寫入數據時，數據被分割為64KB 列是兩個或者多個磁盤的集合。條帶卷可 功能，任何一塊硬盤的損壞都會導致全部

盤(最多為32塊硬盤)的空余空間組成為一個卷。在向 的塊，并均衡地分布在陣列中的所有磁盤上。一個陣 以有效地提高磁盤的讀取性能，但是它并不提供容錯 數據的丟失。條帶卷類似于RAID-0。

?、劭缭骄?nbsp;

利用跨越卷，也可以將來自兩個或者 個卷。與條帶卷所不同的是，將數據寫入 再將數據寫入下一個磁盤，依次類推。雖 不能提高對磁盤數據的讀取性能，也不提 ，存儲在該磁盤上的所有數據將全部丟失

更多磁盤(最多為32塊硬盤)的空余磁盤空間組成為一 跨越卷時，首先填滿第一個磁盤上的空余部分，然后 然利用跨越卷可以快速增加卷的空量，但是跨越卷既 供任何容錯功能。當跨越卷中的某個磁盤出現故障時 。

?、茜R像卷

利用鏡像卷即RAID-1卷 一個物理磁盤出現故障，雖 繼續正常運轉的磁盤進行數 盤上的數據免受介質故障的 兩個成員)，所以鏡像卷的 間。動態磁盤中現有的任何 像到其他磁盤上大小相同或 鏡像卷，以避免可能產生的

，可以將用戶的相同數據同時復 然該磁盤上的數據將無法使用， 據的讀寫操作，從而通過另一磁 影響。由此可見，鏡像卷的磁盤 成本相對較高。要創建一個鏡像 卷(甚至是系統卷和引導卷)，都 更大的另一個卷。最好使用大小 兼容性錯誤。

制到兩個物理磁盤中。如果其中的 但系統能夠繼續使用尚未損壞而仍 盤上保留完全冗余的副本，保護磁 空間利用率只有50%(即每組數據有 卷，必須使用另一磁盤上的可用空 可以使用相同的或不同的控制器鏡 、型號和制造廠家都相同的磁盤作

鏡像卷可以大大地增強 所以讀取數據的速度會有所 它的寫性能會略有降低。鏡 的兩個硬盤都必須是Window

讀性能，因為容錯驅動程序同時 增加。當然，由于容錯驅動程序 像卷可包含任何分區(包括啟動 s 2003動態磁盤。

從兩個磁盤成員中同時讀取數據， 必須同時向兩個成員寫數據，所以 分區或系統分區)，但是鏡像卷中

?、軷AID-5卷

在RAID-5卷中，Windows 2003通過給 容錯。如果某個硬盤出現故障，Windows 發生故障的硬盤上的數據。

該卷的每個硬盤分區中添加奇偶校驗信息帶區來實現 2003便可以用其余硬盤上的數據和奇偶校驗信息重建

由于要計算奇偶校驗信息，所以RAID ，RAID-5卷比鏡像卷提供更好的讀性能。 同時讀取數據。與鏡像卷相比RAID-5卷的 數據帶區的成本越低。但是RAID-5卷也有 現，但最多也不能超過32個硬盤；第二， RAID-5卷的區別如下表1所示：

-5卷上的寫操作要比鏡像卷上的寫操作慢一些。但是 其中的原因很簡單，Windows 2003可以從多個磁盤上 性價比較高，而且RAID-5卷中的硬盤數量越多，冗余 一些限制。第一，RAID-5卷至少需要3個硬盤才能實 RAID-5卷不能包含根分區或系統分區；RAID-1卷與

2、實現軟RAID

?、僭凇按疟P管理”中， 將顯示“創建卷向導”窗口

右擊要設置軟RAID的硬盤，并在 。

快捷菜單中選擇“創建卷”選項，

?、趩螕簟跋乱徊健卑粹o 情況下，為了保障數據的安

，將顯示“選擇卷類型”頁面， 全，應當選擇采用RAID-1或RAID

在這里選擇要創建的卷類型。通常 -5卷。

?、蹎螕簟跋乱徊健卑粹o 框中選擇要添加的磁盤，并 的動態磁盤”列表框中。

，將顯示“選擇磁盤”頁面。在 單擊“添加”按鈕，即可將其添

左側“所有可用的動態磁盤”列表 加至該RAID-5卷，并顯示在“選定

?、軇討B磁盤添加安畢后 中“指派驅動器號”選項，

，單擊“下一步”按鈕，將顯示 并為該RAID-5卷指派驅動器號，

“指派驅動器號和路徑”頁面。選 以便于管理和訪問。

?、輪螕簟跋乱徊健卑粹o 卷”選項，并采用默認的NT 用于與其他卷相區別。

，顯示“卷區格式化”頁面。選 FS文件系統和分配單位大小?？?BR>

擇“按下面提供的信息格式化這個 以為該RAID-5卷指定一個卷標，以

?、迒螕簟跋乱徊健卑粹o，將顯示“完成創建卷向導”頁面，此時卷的創建完成。

?、邌螕簟巴瓿伞卑粹o，系統將自動格

式化新創建的卷。至此，RAID-5卷已創建完成。

四、RAID卷的管理

1、添加鏡像卷

對于已有的動態磁盤，可以簡單地通過添加鏡像卷的方式來提高數據的安全性。

在“磁盤管理”中，右 選項，此時將顯示“添加鏡 擊“添加鏡像”按鈕，至此 等于現存卷。

擊要添加鏡像磁盤的動態磁盤， 像”對話框。在磁盤列表中選擇 鏡像添加完成，需要注意的是，

并在快捷菜單中選擇“添加鏡像” 要設置為鏡像的動態磁盤，然后單 添加為鏡像的磁盤空間必須大于或

2、測試鏡像系統或啟動卷

關閉計算機，然后斷開 。驗證 Windows 可正確啟 單出現時，選擇仍保持連接 擊"磁盤管理"，右鍵單擊具

或關閉某個磁盤以模擬磁盤故障 動后，請關閉計算機然后重新連 狀態的磁盤上的鏡像。打開計算 有任一標有"失敗的重復"的卷的

，使用剩余鏡像來重新啟動計算機 接磁盤，重新啟動計算機。啟動菜 機管理（本地），在控制臺樹中單 磁盤，然后單擊"重新激活磁盤。

3、重新激活 RAID-5 磁盤

如果 I/O 錯誤是暫時的，則可以嘗 臺樹中單擊"磁盤管理"。右鍵單擊局部出 卷的狀態應變為"正在重新生成"，然后變

試重新激活磁盤；打開計算機管理（本地），在控制 現故障的磁盤，然后單擊"重新激活磁盤"，RAID-5 為"良好"。

4、軟RAID的恢復

磁盤冗余的目的就在于 RAID-5中某個磁盤成員的失 不能得到及時恢復，那么磁 RAID-5。

當磁盤出現故障時，系統能夠保 敗不會導致丟失數據，其他成員 盤卷將不再擁有冗余的特性。因

存數據的完整性。雖然在RAID-1和 仍然可以繼續運轉，但是如果失敗 此，必須及時恢復失敗的RAID-1和

1）修復鏡像卷和RAID-5卷

在“磁盤管理”中，失敗卷的狀態將 、“丟失”或“聯機(錯誤)”?？梢酝ㄟ^

顯示為“失敗的冗余”，磁盤之一將顯示為“脫機” 下述操作來恢復鏡像卷：

?、俅_保該磁盤已連接到了計算機，并且已經加電。

?、谠凇按疟P管理”中， 快捷菜單中單擊“重新激活 該自動重新生成。

右擊標識為“脫機”、“丟失” 磁盤”選項。此時該磁盤的狀態

或“聯機(錯誤)”的磁盤，然后在 應當回到“良好”，同時鏡像卷應

如果磁盤被嚴重破壞或 時Windows 2003將無法再修 表明該磁盤很快就要發生故

者不可能修復，在彈出的快捷菜 復該鏡像卷。另外，如果磁盤連 障了，應當盡可能快地替換該磁

單中將只能看到“刪除”命令，此 續顯示“聯機(錯誤)”，則有可能 盤。

2）替換磁盤和創建新的鏡像卷

如果經修復仍未能重新激活鏡像磁盤 須替換失敗磁盤，并創建新的鏡像卷。

，或者鏡像卷的狀態沒有恢復到“良好”狀態，就必

?、僭谑〉木砩嫌覔羰髽?，并選擇“刪除鏡像”選項，將顯示“刪除鏡像”對話框。

?、趶拇疟P列表中選擇丟 框，以提示用戶確認。

失的磁盤，然后單擊“刪除鏡像

”按鈕，將顯示“磁盤管理”警告

?、蹎螕簟笆恰卑粹o，將刪除該鏡像卷 擇“刪除磁盤”選項，將該磁盤刪除。

。然后右擊該丟失的磁盤，并在彈出的快捷菜單中選

?、芨鼡Q新的磁盤，并將磁盤設置為動態磁盤。

?、輨摻ㄐ碌溺R像卷。新鏡像卷的創建過程請參見前述“添加鏡像卷”。

3）替換磁盤和重新生成RAID-5卷

?、俑鼡Q故障磁盤，并將它設置為動態磁盤。

?、谠凇按疟P管理”中，右擊失敗磁盤 項，將顯示“修復RAID-5卷”對話框。

的RAID-5卷，在彈出的快捷菜單中選擇“恢復卷”選

?、圻x擇要在RAID-5卷中 動修復。

替換失敗磁盤的磁盤，并單擊“

確定”按鈕。此時RAID-5卷開始自

?、苡覔羰〉拇疟P，并在彈出的快捷盤。

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