组建RAID系统攻略
RAID全称为“Redundant Array of Inexpensive Disks”,中文意思是“独立冗余磁盘阵列”(简称磁盘阵列)。简单地说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。所谓数据冗余是指数据一旦发生损坏,利用冗余信息可以使受损数据得以恢复,从而保障了数据的安全性。
RAID最初用于高端服务器市场,不过随着计算机应用的快速发展,RAID技术已经渗透到很多领域。如今,在家用电脑主板中,RAID控制芯片也随处可见。就目前而言,PATA、SATA以及SCSI接口的硬盘都可以通过相应的RAID控制芯片来组建RAID系统。在家用电脑上,我们一般只用到RAID 0、RAID 1这两种磁盘阵列方式。
一、什么是RAID 0
RAID 0使用一种称为“条带”(Striping)的技术把数据分布到各个磁盘上。在那里每个“条带”被分散到连续“块”(Block)上,数据被分成从512字节(Byte)到数兆字节的若干块后,再交替写到磁盘中。第1块数据被写到磁盘1中,第2块数据被写到磁盘2中,依此类推。当系统到达阵列中的最后一个磁盘时,就写到磁盘1的下一分段,如此进行下去直到数据写完为止。
RAID 0方式的优点是采用数据分块、并行传送方式,能够大幅度提高数据读写速度,理论上数据写入速度可以达到单块硬盘速度的双倍,而数据读取的时间则是单块硬盘所用的一半。但是,RAID 0没有数据保护能力。如果一个磁盘出现故障,那么数据就会全部丢失。RAID 0非常适合于视频、图像的制作和编辑处理工作。
二、什么是RAID 1
RAID 1也被称为镜像,它把磁盘阵列中的硬盘分成相同的两组,互为镜像。也就是说,数据在写入一个磁盘上的同时,也被完全复制到另一个磁盘上。因此,如果一个磁盘的数据发生错误,或者硬盘出现了坏道,那么另一个硬盘上的备份数据可以挽回损失。另外,RAID 1还可以实现双工——可以复制整个控制器,这样在磁盘故障或控制器故障发生时,用户的数据能够得到保护。镜像和双工的缺点是需要花费两倍数量的驱动器来复制数据,但系统的读写性能并不会由此而提高。
如何组建RAID系统
如果你有两块硬盘,并且主板的南桥芯片支持RAID功能,或者主板集成了第三方的RAID控制芯片,那么就可以组建RAID系统了。
一、支持RAID功能的芯片
目前支持RAID功能的南桥芯片主要有Intel的ICH5R(常见于一些高端的i865PE、i875P主板上)、ICH6R和ICH6RW(用于i915和i925系列主板),以及VIA的VT8237。这些芯片均支持SATA RAID功能,即利用两块SATA硬盘来组建RAID 0或RAID 1系统,而且它们的设置方法也大致相同。
注意:在构建RAID系统时,最好购买同容量、同品牌的同型号硬盘,这样可以最大程度地保护投资,避免资源浪费。
下面,我们就以Intel的ICH5R芯片为例,讲解如何利用两块硬盘来组建RAID 0或RAID 1系统。
二、在BIOS中打开RAID功能
安装好SATA硬盘之后,就要进入BIOS中打开南桥芯片的RAID功能。具体方法是:进入BIOS设置程序的“OnChip IDE Device”窗口,找到一个名为“SATA Mode”的选项,将它设置为“RAID”,然后保存BIOS设置并重新启动电脑。
三、组建RAID系统
在BIOS中启动了RAID功能后,ICH5R南桥芯片内置的“Intel RAID Option ROM”便开始启动,该软件是Intel RAID应用程序,提供BIOS和DOS服务。在系统启动POST(加电自检)时,屏幕上会有一些提示信息,按“Ctrl+I”键便可进入Intel RAID Configuration Utility窗口
在该窗口中,窗口上半部分是主菜单,下半部分显示的是已经安装好的两个硬盘的信息,例如硬盘型号、容量、是否已经组建RAID系统等。将光标移动到主菜单的“1.Create RAID Volume”上,然后按回车键,此时便进入创建RAID系统的主界面。
首先将光标移动到“Name”选项上,在此输入一个RAID卷的名称,一般用默认的名称即可;按“TAB”键,将光标停留在“RAID Level”选项上,在此按向上或向下的箭头按键,可以选择RAID的类型——RAID 0或者RAID 1;根据自己的实际需要选择RAID类型后,按“TAB”键将光标移动到“Strip Size”选项上,选择串列值,一般选择“128KB”。完成上述设置后,按“TAB”键,使光标停留在“Create Volume”上。
按下回车键,此时会出现一条提示信息,询问是否确认创建RAID系统。
小提示:
注意,如果是创建RAID 0这种类型的RAID系统,必须在创建前备份硬盘上的数据,否则一旦创建RAID 0系统,则硬盘上的所有数据及分区都会被删除。
按“Y”键确认创建RAID,此时会回到主界面,在窗口的下方会发现硬盘的信息已经发生改变,显示已经创建了一个RAID卷。
按“Esc”键,此时会出现确认是否退出的提示信息,按“Y”键退出RAID配置程序,此时系统重新启动。
四、硬盘分区及安装系统
如果创建的RAID系统是RAID 1,那么系统会自动将主盘上的数据备份到从盘上,此时如果主盘上已经安装了操作系统,则可以直接进入Windows,只要在进入Windows后安装Intel的ICH5R RAID驱动程序即可。
如果创建的是RAID 0,那么两块硬盘上的数据会全部被删除,此时要在DOS下对硬盘重新进行分区。分区的方法与常规的硬盘分区没有什么区别。分区完成后,在安装操作系统时,如果是安装Windows 2000/XP等NT核心的系统,则必须在出现“Press F6 if you need to install a third party SCSI or RAID driver……”这样一段提示语的时候按“F6”键,然后插入ICH5R的RAID驱动程序软盘,按“S”键装载该驱动。具体的操作方法与其他SATA控制芯片在安装Windows2000/XP时加载SATA控制器驱动时一样。
sata2的最好。不过也比较贵,现在的话可以选择SATA的,IDE类型的也差一点。
SATA是Serial ATA的缩写,即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
与并行ATA相比,SATA具有比较大的优势。首先,Serial ATA以连续串行的方式传送数据,可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据,这样能减少SATA接口的针脚数目,使连接电缆数目变少,效率也会更高。实际上,Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作,分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据,同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次,Serial ATA的起点更高、发展潜力更大,Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/sec,这比目前最块的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高,而目前SATA II的数据传输率则已经高达300MB/sec。
Serial ATA规范不仅立足于未来,而且还保留了多种向后兼容方式,在使用上不存在兼容性的问题。在硬件方面,Serial ATA标准中允许使用转换器提供同并行ATA设备的兼容性,转换器能把来自主板的并行ATA信号转换成Serial ATA硬盘能够使用的串行信号,目前已经有多种此类转接卡/转接头上市,这在某种程度上保护了我们的原有投资,减小了升级成本;在软件方面,Serial ATA和并行ATA保持了软件兼容性,这意味着厂商丝毫也不必为使用Serial ATA而重写任何驱动程序和操作系统代码。
另外,Serial ATA接线较传统的并行ATA(Paralle ATA)接线要简单得多,而且容易收放,对机箱内的气流及散热有明显改善。而且,SATA硬盘与始终被困在机箱之内的并行ATA不同,扩充性很强,即可以外置,外置式的机柜(JBOD)不单可提供更好的散热及插拔功能,而且更可以多重连接来防止单点故障;由于SATA和光纤通道的设计如出一辙,所以传输速度可用不同的通道来做保证,这在服务器和网络存储上具有重要意义。
而SATA II是在SATA的基础上发展起来的,其主要特征是外部传输率从SATA的1.5Gbps(150MB/sec)进一步提高到了3Gbps(300MB/sec),此外还包括NCQ(Native Command Queuing,原生命令队列)、端口多路器(Port Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。单纯的外部传输率达到3Gbps并不是真正的SATA II。
SATA II的关键技术就是3Gbps的外部传输率和NCQ技术。NCQ技术可以对硬盘的指令执行顺序进行优化,避免像传统硬盘那样机械地按照接收指令的先后顺序移动磁头读写硬盘的不同位置,与此相反,它会在接收命令后对其进行排序,排序后的磁头将以高效率的顺序进行寻址,从而避免磁头反复移动带来的损耗,延长硬盘寿命。另外并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术,除了硬盘本身要支持 NCQ之外,也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。此外,NCQ技术不支持FAT文件系统,只支持NTFS文件系统。
由于SATA设备市场比较混乱,不少SATA设备提供商在市场宣传中滥用“SATA II”的现象愈演愈烈,例如某些号称“SATA II”的硬盘却仅支持3Gbps而不支持NCQ,而某些只具有1.5Gbps的硬盘却又支持NCQ,所以,由希捷(Seagate)所主导的SATA-IO(Serial ATA International Organization,SATA国际组织,原SATA工作组)又宣布了SATA 2.5规范,收录了原先SATA II所具有的大部分功能——从3Gbps和NCQ到交错启动(Staggered Spin-up)、热插拔(Hot Plug)、端口多路器(Port Multiplier)以及比较新的eSATA(External SATA,外置式SATA接口)等等。
值得注意的是,部分采用较早的仅支持1.5Gbps的南桥芯片(例如VIA VT8237和NVIDIA nForce2 MCP-R/MCP-Gb)的主板在使用SATA II硬盘时,可能会出现找不到硬盘或蓝屏的情况。不过大部分硬盘厂商都在硬盘上设置了一个速度选择跳线,以便强制选择1.5Gbps或3Gbps的工作模式(少数硬盘厂商则是通过相应的工具软件来设置),只要把硬盘强制设置为1.5Gbps,SATA II硬盘照样可以在老主板上正常使用。
SATA硬盘在设置RAID模式时,一般都需要安装主板芯片组厂商所提供的驱动,但也有少数较老的SATA RAID控制器在打了最新补丁的某些集成了SATA RAID驱动的版本的Windows XP系统里不需要加载驱动就可以组建RAID。
SATA相较并行ATA可谓优点多多,将成为并行ATA的廉价替代方案。并且从并行ATA完全过渡到SATA也是大势所趋,应该只是时间问题。相关厂商也在大力推广SATA接口,例如Intel的ICH6系列南桥芯片相较于ICH5系列南桥芯片,所支持的SATA接口从2个增加到了4个,而并行ATA接口则从2个减少到了1个;而ICH7系列南桥则进一步支持了4个SATA II接口;下一代的ICH8系列南桥则将支持6个SATA II接口并将完全抛弃并行ATA接口;其它主板芯片组厂商也已经开始支持SATA II接口;目前SATA II接口的硬盘也逐渐成为了主流;其它采用SATA接口的设备例如SATA光驱也已经出现。
值得注意的是,无论是SATA还是SATA II,其实对硬盘性能的影响都不大。因为目前硬盘性能的瓶颈集中在由硬盘内部机械机构和硬盘存储技术、磁盘转速所决定的硬盘内部数据传输率上面,就算是目前最顶级的15000转SCSI硬盘其内部数据传输率也不过才80MB/sec左右,更何况普通的7200转桌面级硬盘了。除非硬盘的数据记录技术产生革命性的变化,例如垂直记录技术等等,目前硬盘的内部数据传输率也难以得到飞跃性的提高。说得不好听的话,目前的硬盘采用ATA 100都已经完全够用了,之所以采用更先进的接口技术,是可以获得更高的突发传输率、支持更多的特性、更加方便易用以及更具有发展潜力罢了
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SATA硬盘
串行ATA,是Inter发布的外设产品中采用的接口类型。它以连续串行的方式传送资料,在同一时间点内只会有1位数据传输。这么做可以减小接口的针脚数,用四个针就能完成所有的工作(第一针发出,第二针接收,第三针供电,第四针接地)。能降低电力消耗,减小发热量。有较新的SATA100,支持最大外部数据传输率100MB/s,IBM的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV就是第一次采用此ATA-100接口类型的产品。2001年推出的SATA1x标准产品,达到150MB/s。另外,一台电脑同时挂接两SATA接口的硬盘,没有主、从盘之分。
ATA硬盘
ATA是最早的IDE标准的正式名称,实际上是指连在硬盘接口的硬盘本身。ATA在主板上有一个插口,支持一个主设备和一个从设备。可分为ATA1、ATA2、ATA3和ATA4。ATA1规定了PIO模式(3.3M/s)和4种DMA模式。ATA2是对ATA1的扩展,增加了2种PIO和@种DMA模式,最高16.7M/s;ATA3支持PIO4,没增加更高速的工作模式,但引入了简单的密码保护安全方案和S.N.A.R.T;ATA4就是现在常用的UltraATA/UltraDMA/UltraDMA33/UltraDMA66/UltraDMA100。这个新标准将PIO4下的最大数据传输率提高了,在总线占用上引入了新技术,减少了CPU的处理负荷。其中的UltraATA100是目前主流桌面硬盘采用的接口类型。
串口和并口是连接外设的不同端口。这两种端口的外形、传输速度和可以连接的设备都有所不同。
串口传输是一位接一位的,象串起的珠子一样
并口是可以并发数据的可以同时传输多位。
现在有串行的硬盘SATA接口,是一样的道理,它之所以可以150MB/s的速度传输,得益于其串行的方式,并行的几路信号在比较高的频率下不能很好的解决他们之间的干扰,所以现在ATA 13MBb/s的并行硬盘已走到极限,取而代之的是STAT。另80 channel 的ATA100的并口硬盘数据线,其中有40根是地线,是用来防止并行信号之间的干扰的。
STAT那个速度标称的bit/s,实际就是150M/300M的速度
现在最快的单块硬盘的速度也不足100MB/s
常见的都在40-60MB/s的速度,
切记!!!接口不是瓶颈
串口好,速度快
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本帖最后由 juste 于 2007-10-4 23:00 编辑 ]