RAID（惠普G4）

RAID（惠普G4）
学习单元二专业网络系统调试
工作任务2-4 RAID5的设置
任务单
一、任务引出：
“某公司新购一台服务器，带有型号相同、容量都相同的服务器硬盘，准备将此服务器作为数据库服务器使用，现在网络管理员需要对该服务器进行磁盘阵列设置，如果你是网络管理员，你该如何完成此项任务呢？”
二、任务分析：
常用RAID的级别有哪几个？
数据库服务器的基本特点：
三、明确任务
解决该问题的RAID级别为
四、收集信息、制定方案：
通过查看参考资料，总结得出创建RAID5的步骤为：
五、任务实施
请将在操作过程中出现的未解决问题或者是不明白的问题记录在
下面的横线上：
六、展示与评价
1、你认为哪个组完成任务的情况最好？有什么值得你学习的地方？有哪些你发现的问题？
2、你认为组内谁的表现最好？组长在本次任务中的表现怎么样？
3、你对自己本次任务的完成是否满意？你觉得应该在哪些环节进行改进呢？
4、教师的评价。

参考资料：
磁盘阵列简介
磁盘阵列简称RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RA ID），有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。

其原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。

磁盘阵列主要针对硬盘，在容量及速度上，无法跟上CPU及内存的发展，提出改善方法。

磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。

同时，在储存数据时，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将故障硬盘内的数据，经计算后重新置入新硬盘中。

磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。

外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上，具可热抽换（Hot Swap）的特性，不过这类产品的价格都很贵。

内接式磁盘阵列卡，因为价格便宜，但需要较高的安装技术，适合技术人员使用操作。

另外利用软件仿真的方式，由于会拖累机器的速度，不适合大数据流量的服务器。

在网络存储中，磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。

磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统，磁带库由多个驱动器、
多个槽、机械手臂组成，并可由机械手臂自动实现磁带的拆卸和装填。

它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，同时具有更先进的技术特点。

掌握网络存储设备的安装、操作使用也是网管员必须要学会的。

在架构无线局域网时，对无线路由器、无线网络桥接器AP、无线网卡、天线等无线局域网产品进行安装、调试和应用操作。

磁盘阵列的主流结构：
磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。

磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。

一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。

和目前PC用单磁盘内部集成缓存一样，在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲存储器。

主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。

在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经常读取的数据，存储在缓存中，加快主机读取这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数据，主机要读取，则由阵列从磁
盘上直接读取传输给主机。

对于主机写入的数据，只写在缓存中，主机可以立即完成写操作。

然后由缓存再慢慢写入磁盘。

磁盘阵列的优点
RAID的采用为存储系统（或者服务器的内置存储）带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。

RAID通过同时使用多个磁盘，提高了传输速率。

RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughpu t）。

在RAID中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。

这也是RAID最初想要解决的问题。

因为当时CPU的速度增长很快，而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。

RAID最后成功了。

通过数据校验，RAID可以提供容错功能。

这是使用RAID的第二
个原因，因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CR C（循环冗余校验）码的话。

RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。

在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。

磁盘阵列问答
1. 什么是磁盘阵列（Disk Array）?
磁盘阵列（Disk Array）是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。

2.什么是RAID?
RAID是Redundant Array of Inexpensive Di sk的缩写，意为廉价冗余磁盘阵列，是磁盘阵列在技术上实现的理论标准，其目的在于减少错误、提高存储系统的性能与可靠度。

常用的等级有1、3、5级等。

3.什么是RAID Level 0?
RAID Level 0是Data Striping(数据分割)技术的实现，它将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作，但是不具备备份及容错能力，它价格便宜，硬盘使用效率最佳，但是可靠度是最差的。

以一个由两个硬盘组成的RAID Level 0磁盘阵列为例，它把数据的第1和2位写入第一个硬盘，第三和第四位写入第二个硬盘……以此类推，所以叫“数据分割"，因为各盘数据的写入动作是同时做的，所以它的存储速度可以比单个硬盘快几倍。

但是，这样一来，万一磁盘阵列上有一个硬盘坏了，由于它把数据拆开分别存到了不同的硬盘上，坏了一颗等于中断了数据的完整性，如果没
有整个磁盘阵列的备份磁带的话，所有的数据是无法挽回的。

因此，尽管它的效率很高，但是很少有人冒着数据丢失的危险采用这项
技术。

4.什么是RAID Level 1?
RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁盘映射)技术，就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里，所以具备了备份和容错能力，这样做的使用效率不高，但是可靠性高。

5.什么是RAID Level 3?
RAID Level 3采用Byte－interleaving(数据交错存储)技术，硬盘在S CSI控制卡下同时动作，并将用于奇偶校验的数据储存到特定硬盘机中，它具备了容错能力，硬盘的使用效率是安装几个就减掉一个，它的可靠度较佳。

6.什么是RAID Level 5?
RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术，与Level 3的不同之处在于它把奇偶校验数据存放到各个硬盘里，各个硬盘在SCSI控制卡的控制下平行动作，有容错能力，跟Level 3一样，它的使用效率也是安装几个再减掉一个。

7.什么是热插拔硬盘？
热插拔硬盘英文名为Hot－Swappable Disk，在磁盘阵列中，如果使用支持热插拔技术的硬盘，在有一个硬盘坏掉的情况下，服务器可以不用关机，直接抽出坏掉的硬盘，换上新的硬盘。

一般的商用磁盘阵列在硬盘坏掉的时候，会自动鸣叫提示管理员更换硬盘。

RAID技术规范简介
RAID技术主要包含RAID 0～RAID 7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：
RAID 0：RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。

RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。

因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

RAID 1：它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。

当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中
读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。

RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。

当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。

RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准，实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物，在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时，为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。

它的优点是同时拥有RAI
D 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性，但是CPU占用率同样也更高，而且磁盘的利用率比较低。

RAID 2：将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，并使用称为“加重平均纠错码（海明码）”的编码技术来提供错误检查及恢复。

这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。

RAID 3：它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息。

如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；如果奇偶盘失效则不影响数据使用。

RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

RAID 4：RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。

RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。

RAID 5：RAID 5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。

在RAID 5上，读/写指针可同时对阵列设备进行操作，提供了更高的数据流量。

RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。

RAID 3与RAID 5相比，最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘；而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，并可进行并行操作。

在RAID 5中有
“写损失”，即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。

RAID 6：与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。

两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。

但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。

较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。

RAID 7：这是一种新的RAID标准，其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具，可完全独立于主机运行，不占用主机CPU资源。

RAID 7可以看作是一种存储计算机（Storage Computer），它与其他RAID标准有明显区别。

除了以上的各种标准（如表1），我们可以如R AID 0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列，例如RAID 5 +3（RAID 53）就是一种应用较为广泛的阵列形式。

用户一般可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其要求的磁盘存储系统。

RAID创建实例（以创建RAID0为例）：
第1步：查看当前服务器是否已配置RAID（执行View Logical Drive选项）
第2步：如果当前服务器已创建RAID，则可选择删除当前RAID，删除后执行第3步；（执行Delete Logical Drive选项）
按F8键删除当前RAID
第3步：创建RAID（执行Create Logical Drive）
按回车键确认后
选择RAID0级别
选择完成后按回车键后
按F8键保存当前配置
保存成功，RAID0创建完毕！。