计算机维护维修综合实践项目-磁盘阵列RAID-0的维修与更换

【综合实践项目12】磁盘阵列RAID 0的维修与更换
磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID）有“价格便宜具有冗余能力的磁盘阵列”之意。

原理是利用数组方式做磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。

磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。

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，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

【情境描述】：
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。

RAID 0是最早出现的RAID模式，即Data Stripping数据分条技术。

RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。

RAID 0没有提供冗余或错误修复能力，但实现成本是最低的。

虽然RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统是非常不可靠的，如果出现故障，无法进行任何补救。

所以，RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。

【故障现象】：RAID 0出现故障时现象主要表现在以下几个方面：
（1）识别不到硬盘；
（2）硬盘有异常响声；
（3）硬盘无法读取，或读取很慢；
（4）误格式化，误删除，误克隆、病毒破坏；
（5）分区找不到；
（6）分区无法打开，提示未格式化；
（7）文件突然变乱字符；
【维修实战】：
【任务12-1】认识RAID 0技术
1．了解RAID 0的原理
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立磁盘冗余阵列。

RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。

虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。

利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种：（1）通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能；
（2）通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度；
（3）通过镜像或校验操作提供容错能力。

最初开发RAID的主要目的是节省成本，当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。

目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显，但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。

除了性能上的提高之外，RAID 还可以提供良好的容错能力，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。

RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。

根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。

常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。

目前经常使用的是RAID5和RAID（0+1）。

RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。

RAID 0是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。

这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。

RAID 0并不是真正的RAID结构，没有数据冗余。

RAID 0连续地分割数据并并行地读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但RAID 0在提高性能的同时，并没有提供数据可靠性，如果一个磁盘失效，将影响整个数据。

因此RAID 0不可应用于需要数据高可用性的关键应用。

2．明确搭建磁盘阵列的硬件要求
磁盘阵列RAID 0的搭建，需要考虑三方面的硬件：硬盘、RAID阵列卡和主板。

（1）硬盘选择：硬盘需要选择2块品牌、容量、型号相同的硬盘，否则不能成功完成。

（2）RAID阵列卡选择：阵列卡有两种：硬阵列卡和软阵列卡，硬阵列卡是市场上购买的RAID阵列卡，这种性能较好；软阵列卡是用主板的SATA口组建，称为软RAID，这种可以减少费用，对于学生比较合适。

（3）主板选择：目前市面主流的主板大部分都具备不同等级的RAID模式，而RAID 0模式是最基本的，所以主板选购非常容易。

3．熟悉搭建RAID 0注意事项
搭建RAID 0时需要注意以下事项：
（1）raid0的两个硬盘必须容量、规格相同。

（2）组成raid0的两个硬盘在改变主从盘设置时将需要重新分区，原来磁盘里的所有数据将全部丢失。

同一通道的两个硬盘在不改变主从盘设置的前提下可以更改位置，其结果不影响磁盘里的数据和读写操作。

（3）组成raid0的磁盘改变为无raid的模式或无raid模式的一对磁盘改变为带raid0的模式时，系统将需要对相应的磁盘重新分区，原硬盘里的所有数据将全部丢失。

【任务12-2】磁盘阵列现有数据的备份
有一RAID 0阵列硬盘，因磁盘顺序被打乱，安装好操作系统后，不能看到硬盘上的资料，该RAID 0阵列是使用两个硬盘组建，一块是WD1600AAJS，一块是Maxtor 4R080L0.现采用效率源Data Compass（数据恢复指南针）来恢复数据。

效率源Data Compass是一种数据恢复专业软件，它有自动恢复和手动恢复两种方式，自动恢复方便快捷，用户不需要知道RAID的具体设置方式，只需进行简单的设置就可以恢复数据；手动设置难度大，如果不知道RAID的初始设定情况，需要耗费大量时间和精力，北且要求有丰富的经验和数据结构的深层了解，才能很好地完成数据恢复。

下面以自动恢复为例进数据恢复的学习。

首先，将该阵列所有硬盘上的数据做成镜像文件，WD盘做成镜像文件为11.dat，MT盘做成镜像文件为12.dat，这样可避免因程序在读硬盘坏扇区的时候，如果长时间没完成而造成程序失去响应。

具体操作方法如下：
（5）硬盘选择设置（6）阵列类型选择、恢复方式选择
点“RAIDＴype”下拉按钮，选择RAID0，
在Setting中选择恢复方式（自动Automatic
和手动Manual）。

（8）设置需要恢复的硬盘或镜像
【任务12-3】重新搭建磁盘阵列
1．BIOS初始化设置
BIOS进行保存退出重启，BIOS初始化配置完成。

2．RAID 0初始化设置
系统重启后按“Ctrl+I”进入RAID设置模式。

（4）RAID 0组建成功
重启后可以看到RAID 0组建成功界面。