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　　一、什么是RAID？其具備哪些常用的工具模式？

　　即然提到了RAID磁盤(pán)陣列，那么我們就先來(lái)了解一下什么是RAID？所謂的RAID，是Redundant Arrays of Independent Disks的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文為廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列。由1987年由加州大學(xué)伯克利分校提出的，初衷是為了將較廉價(jià)的多個(gè)小磁盤(pán)進(jìn)行組合來(lái)替代價(jià)格昂貴的大容量磁盤(pán)，希望單個(gè)磁盤(pán)損壞后不會(huì )影響到其它磁盤(pán)的繼續使用，使數據更加的安全。RAID作為一種廉價(jià)的磁盤(pán)冗余陣列，能夠提供一個(gè)獨立的大型存儲設備解決方案。在提高硬盤(pán)容量的同時(shí)，還能夠充分提高硬盤(pán)的速度，使數據更加安全，更加易于磁盤(pán)的管理。

　　了解RAID基本定義以后，我們再來(lái)看看RAID的幾種常見(jiàn)工作模式。

　　1、RAID 0

　　RAID 0是最早出現的RAID模式，即Data Stripping數據分條技術(shù)。RAID 0是組建磁盤(pán)陣列中最簡(jiǎn)單的一種形式，只需要2塊以上的硬盤(pán)即可，成本低，可以提高整個(gè)磁盤(pán)的性能和吞吐量。RAID 0沒(méi)有提供冗余或錯誤修復能力，是實(shí)現成本是最低的。

　　RAID 0最簡(jiǎn)單的實(shí)現方式就是把N塊同樣的硬盤(pán)用硬件的形式通過(guò)智能磁盤(pán)控制器或用操作系統中的磁盤(pán)驅動(dòng)程序以軟件的方式串聯(lián)在一起創(chuàng )建一個(gè)大的卷集。在使用中電腦數據依次寫(xiě)入到各塊硬盤(pán)中，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以整倍的提高硬盤(pán)的容量。如使用了三塊80GB的硬盤(pán)組建成RAID 0模式，那么磁盤(pán)容量就會(huì )是240GB。其速度方面，各單獨一塊硬盤(pán)的速度完全相同。最大的缺點(diǎn)在于任何一塊硬盤(pán)出現故障，整個(gè)系統將會(huì )受到破壞，可靠性?xún)H為單獨一塊硬盤(pán)的1/N。

　　為了解決這一問(wèn)題，便出一了RAID 0的另一種模式。即在N塊硬盤(pán)上選擇合理的帶區來(lái)創(chuàng )建帶區集。其原理就是將原先順序寫(xiě)入的數據被分散到所有的四塊硬盤(pán)中同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)。四塊硬盤(pán)的并行操作使同一時(shí)間內磁盤(pán)讀寫(xiě)的速度提升了4倍。

　　在創(chuàng )建帶區集時(shí)，合理的選擇帶區的大小非常重要。如果帶區過(guò)大，可能一塊磁盤(pán)上的帶區空間就可以滿(mǎn)足大部分的I/O操作，使數據的讀寫(xiě)仍然只局限在少數的一、兩塊硬盤(pán)上，不能充分的發(fā)揮出并行操作的優(yōu)勢。另一方面，如果帶區過(guò)小，任何I/O指令都可能引發(fā)大量的讀寫(xiě)操作，占用過(guò)多的控制器總線(xiàn)帶寬。因此，在創(chuàng )建帶區集時(shí)，我們應當根據實(shí)際應用的需要，慎重的選擇帶區的大小。

　　帶區集雖然可以把數據均勻的分配到所有的磁盤(pán)上進(jìn)行讀寫(xiě)。但如果我們把所有的硬盤(pán)都連接到一個(gè)控制器上的話(huà)，可能會(huì )帶來(lái)潛在的危害。這是因為當我們頻繁進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，很容易使控制器或總線(xiàn)的負荷超載。為了避免出現上述問(wèn)題，建議用戶(hù)可以使用多個(gè)磁盤(pán)控制器。最好解決方法還是為每一塊硬盤(pán)都配備一個(gè)專(zhuān)門(mén)的磁盤(pán)控制器。

　　雖然RAID 0可以提供更多的空間和更好的性能，但是整個(gè)系統是非常不可靠的，如果出現故障，無(wú)法進(jìn)行任何補救。所以，RAID 0一般只是在那些對數據安全性要求不高的情況下才被人們使用。

　　2、RAID 1

　　RAID 1稱(chēng)為磁盤(pán)鏡像，原理是把一個(gè)磁盤(pán)的數據鏡像到另一個(gè)磁盤(pán)上，也就是說(shuō)數據在寫(xiě)入一塊磁盤(pán)的同時(shí)，會(huì )在另一塊閑置的磁盤(pán)上生成鏡像文件，在不影響性能情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上，只要系統中任何一對鏡像盤(pán)中至少有一塊磁盤(pán)可以使用，甚至可以在一半數量的硬盤(pán)出現問(wèn)題時(shí)系統都可以正常運行,當一塊硬盤(pán)失效時(shí)，系統會(huì )忽略該硬盤(pán)，轉而使用剩余的鏡像盤(pán)讀寫(xiě)數據，具備很好的磁盤(pán)冗余能力。雖然這樣對數據來(lái)講絕對安全，但是成本也會(huì )明顯增加，磁盤(pán)利用率為50%，以四塊80GB容量的硬盤(pán)來(lái)講，可利用的磁盤(pán)空間僅為160GB。另外，出現硬盤(pán)故障的RAID系統不再可靠，應當及時(shí)的更換損壞的硬盤(pán)，否則剩余的鏡像盤(pán)也出現問(wèn)題，那么整個(gè)系統就會(huì )崩潰。更換新盤(pán)后原有數據會(huì )需要很長(cháng)時(shí)間同步鏡像，外界對數據的訪(fǎng)問(wèn)不會(huì )受到影響，只是這時(shí)整個(gè)系統的性能有所下降。因此，RAID 1多用在保存關(guān)鍵性的重要數據的場(chǎng)合。

　　RAID 1主要是通過(guò)二次讀寫(xiě)實(shí)現磁盤(pán)鏡像，所以磁盤(pán)控制器的負載也相當大，尤其是在需要頻繁寫(xiě)入數據的環(huán)境中。為了避免出現性能瓶頸，使用多個(gè)磁盤(pán)控制器就顯得很有必要。

　　3、RAID0+1

　　從RAID 0+1名稱(chēng)上我們便可以看出是RAID0與RAID1的結合體。在我們單獨使用RAID 1也會(huì )出現類(lèi)似單獨使用RAID 0那樣的問(wèn)題，即在同一時(shí)間內只能向一塊磁盤(pán)寫(xiě)入數據，不能充分利用所有的資源。為了解決這一問(wèn)題，我們可以在磁盤(pán)鏡像中建立帶區集。因為這種配置方式綜合了帶區集和鏡像的優(yōu)勢，所以被稱(chēng)為RAID 0+1。把RAID0和RAID1技術(shù)結合起來(lái)，數據除分布在多個(gè)盤(pán)上外，每個(gè)盤(pán)都有其物理鏡像盤(pán)，提供全冗余能力，允許一個(gè)以下磁盤(pán)故障，而不影響數據可用性，并具有快速讀/寫(xiě)能力。RAID0+1要在磁盤(pán)鏡像中建立帶區集至少4個(gè)硬盤(pán)。

　　由于我們此次只是介紹家用臺式機如何組建RAID磁盤(pán)陣列功能，目前主流的主板也只是提供這三種組建模式，因此其它諸如服務(wù)等的高級RAID模式，這里我們將不再過(guò)多的介紹。

二、主板芯片組RAID控制芯片介紹

　　Intel南橋芯片ICH5R、ICH6R集成有SATA-RAID控制器，但僅支持SATA-RAID，不支持PATA-RAID。Intel采用的是橋接技術(shù)，就是把SATA-RAID控制器橋接到IDE控制器，因此可以通過(guò)BIOS檢測SATA硬盤(pán)，并且通過(guò)BIOS設置SATA-RAID。當連接SATA硬盤(pán)而又不做RAID時(shí)，是把SATA硬盤(pán)當作PATA硬盤(pán)處理的，安裝OS時(shí)也不需要驅動(dòng)軟盤(pán)，在OS的設備管理器內也看不到SATA-RAID控制器，看到的是IDE ATAPI控制器，而且多了兩個(gè)IDE通道（由兩個(gè)SATA通道橋接的）。只有連接兩個(gè)SATA硬盤(pán)，且作SATA-RAID時(shí)才使用SATA-RAID控制器，安裝OS時(shí)需要需要驅動(dòng)軟盤(pán)，在OS的設備管理器內可以看到SATA-RAID控制器。安裝ICH5R、ICH6R的RAID IAA驅動(dòng)后，可以通過(guò)IAA程序查看RAID盤(pán)的性能參數。
　　
　　VIA南橋芯片VT8237、VT8237R的SATA-RAID設計與Intel不同，它是把一個(gè)SATA-RAID控制器集成到8237南橋內，與南橋里的IDE控制器沒(méi)有關(guān)系。當然這個(gè)SATA-RAID控制器也不見(jiàn)得是原生的SATA模式，因為傳輸速度也沒(méi)有達到理想的SATA性能指標。BIOS不負責檢測SATA硬盤(pán)，所以在BIOS里看不到SATA硬盤(pán)。SATA硬盤(pán)的檢測和RAID設置需要通過(guò)SATA-RAID控制器自己BootROM(也可以叫SATA-RAID控制器的BIOS)。所以BIOS自檢后會(huì )啟動(dòng)一個(gè)BootROM檢測SATA硬盤(pán)，檢測到SATA硬盤(pán)后就顯示出硬盤(pán)信息，此時(shí)按快捷鍵Tab就可以進(jìn)入BootROM設置SATA-RAID。在VIA的VT8237南橋的主板上使用SATA硬盤(pán)，無(wú)論是否做RAID安裝OS時(shí)都需要驅動(dòng)軟盤(pán)，在OS的設備管理器內可以看到SATA-RAID控制器。VIA的芯片也只是集成了SATA-RAID控制器。

　　NVIDIA的nForce2/ nForce3/ nForce4芯片組的SATA/IDE/RAID處理方式是集Intel和VIA的優(yōu)點(diǎn)于一身。第一是把SATA/IDE/RAID控制器橋接在一起，在不做RAID時(shí)，安裝XP/2000也不需要任何驅動(dòng)。第二是在BIOS里的SATA硬盤(pán)不像Intel那樣需要特別設置，接上SATA硬盤(pán)BIOS就可以檢測到。第三是不僅SATA硬盤(pán)可以組成RAID，PATA硬盤(pán)也可以組成RAID，PATA硬盤(pán)與SATA硬盤(pán)也可以組成RAID。這給需要RAID的用戶(hù)帶來(lái)極大的方便，Intel的ICH5R、ICH6R，VIA的VT8237都不支持PATA的IDE RAID。

三、NVIDIA芯片組BIOS設置和RAID設置簡(jiǎn)單介紹

　　nForce系列芯片組的BIOS里有關(guān)SATA和RAID的設置選項有兩處，都在Integrated Peripherals（整合周邊）菜單內。

　　SATA的設置項：Serial-ATA，設定值有[Enabled], [Disabled]。這項的用途是開(kāi)啟或關(guān)閉板載Serial-ATA控制器。使用SATA硬盤(pán)必須把此項設置為[Enabled]。如果不使用SATA硬盤(pán)可以將此項設置為[Disabled]，可以減少占用的中斷資源。

　　RAID的設置項在Integrated Peripherals/Onboard Device（板載設備）菜單內，光標移到Onboard Device，按進(jìn)入如子菜單：RAID Config就是RAID配置選項，光標移到RAID Config，按就進(jìn)入如RAID配置菜單：

　　第一項IDE RAID是確定是否設置RAID，設定值有[Enabled], [Disabled]。如果不做RAID，就保持缺省值[Disabled]，此時(shí)下面的選項是不可設置的灰色。

　　如果做RAID就選擇[Enabled]，這時(shí)下面的選項才變成可以設置的黃色。IDE RAID下面是4個(gè)IDE（PATA）通道，再下面是SATA通道。nForce2芯片組是2個(gè)SATA通道，nForce3/4芯片組是4個(gè)SATA通道?？梢愿鶕阕约旱囊鈭D設置，準備用哪個(gè)通道的硬盤(pán)做RAID，就把那個(gè)通道設置為[Enabled]。

　　設置完成就可退出保存BIOS設置，重新啟動(dòng)。這里要說(shuō)明的是，當你設置RAID后，該通道就由RAID控制器管理，BIOS的Standard CMOS Features里看不到做RAID的硬盤(pán)了。

　　BIOS設置后，僅僅是指定那些通道的硬盤(pán)作RAID，并沒(méi)有完成RAID的組建，前面說(shuō)過(guò)做RAID的磁盤(pán)由RAID控制器管理，因此要由RAID控制器的RAID BIOS檢測硬盤(pán)，以及設置RAID模式。BIOS啟動(dòng)自檢后，RAID BIOS啟動(dòng)檢測做RAID的硬盤(pán)，檢測過(guò)程在顯示器上顯示，檢測到硬盤(pán)后留給用戶(hù)幾秒鐘時(shí)間，以便用戶(hù)按F 1 0 進(jìn)入RAID BIOS Setup。

nForce芯片組提供的RAID（冗余磁盤(pán)陣列）的模式共有下面四種：

RAID 0:硬盤(pán)串列方案，提高硬盤(pán)讀寫(xiě)的速度。

RAID 1:鏡像數據的技術(shù)。

RAID 0+1:由RAID 0和RAID 1陣列組成的技術(shù)。

Spanning (JBOD):不同容量的硬盤(pán)組成為一個(gè)大硬盤(pán)。

四、操作系統安裝過(guò)程介紹

　　按F10進(jìn)入RAID BIOS Setup，會(huì )出現NVIDIA RAID Utility -- Define a New Array（定義一個(gè)新陣列）。默認的設置是：RAID Mode（模式）--Mirroring（鏡像），Striping Block（串列塊）--Optimal（最佳）。

　　通過(guò)這個(gè)窗口可以定義一個(gè)新陣列，需要設置的項目有：選擇RAID Mode（RAID模式）：Mirroring（鏡像）、Striping（串列）、Spanning（捆綁）、Stripe Mirroring（串列鏡像）。

　　設置Striping Block（串列塊）：4 KB至128 KB/Optimal

　　指定RAID Array（RAID陣列）所使用的磁盤(pán)

　　用戶(hù)可以根據自己的需要設置RAID模式，串列塊大小和RAID陣列所使用的磁盤(pán)。其中串列塊大小最好用默認的Optimal。RAID陣列所使用的磁盤(pán)通過(guò)光標鍵→添加。

　　做RAID的硬盤(pán)可以是同一通道的主/從盤(pán)，也可以是不同通道的主/從盤(pán)，建議使用不同通道的主/從盤(pán)，因為不同通道的帶寬寬，速度快。Loc（位置）欄顯示出每個(gè)硬盤(pán)的通道/控制器（0-1）/主副狀態(tài)，其中通道0是PATA，1是SATA；控制器0是主，1是從；M是主盤(pán)，S是副盤(pán)。分配完RAID陣列磁盤(pán)后，按F7。出現清除磁盤(pán)數據的提示。按Y清除硬盤(pán)的數據，彈出Array List窗口：如果沒(méi)有問(wèn)題，可以按Ctrl-X保存退出，也可以重建已經(jīng)設置的RAID陣列。至此RAID建立完成，系統重啟，可以安裝OS了。

　　安裝Windows XP系統，安裝系統需要驅動(dòng)軟盤(pán)，主板附帶的是XP用的，2000的需要自己制作。從光驅啟動(dòng)Windows XP系統安裝盤(pán)，在進(jìn)入藍色的提示屏幕時(shí)按F6鍵，告訴系統安裝程序：需要另外的存儲設備驅動(dòng)。當安裝程序拷貝一部分設備驅動(dòng)后，停下來(lái)提示你敲S鍵，指定存儲設備驅動(dòng)：

　　系統提示把驅動(dòng)軟盤(pán)放入軟驅?zhuān)刺崾痉湃胲洷P(pán)后，敲回車(chē)。系統讀取軟盤(pán)后，提示你選擇驅動(dòng)。nForce的RAID驅動(dòng)與Intel和VIA的不同，有兩個(gè)：NVIDIA RAID CLASS DRIVER和NVIDIA Nforce Storage Controller都要安裝。

　　第一次選擇NVIDIA RAID CLASS DRIVER，敲回車(chē)系統讀入，再返回敲S鍵提示界面，此時(shí)再敲S鍵，然后選擇NVIDIA Nforce Storage Controller，敲回車(chē)，系統繼續拷貝文件，然后返回到下面界面。