WindowsNT 4 Server下RAID技术的应用

RAID(Redundand Array of Inexpensive Drives)即廉价磁盘冗余阵列，它是一种将小容量、廉价的磁盘（硬盘）组合在一起，通过数据冗余提高安全性，从而实现对数据进行保护的方法。RAID的实现有硬件实现和软件实现之分。前者是通过RAID卡将多个硬盘连接组合在一起来实现的。其优点在于:1容错性能好，使得RAID－5也能对系统分区和引导分区提供容错；2支持"热插拔"，在不断电停机的情况下可更换硬盘。该功能对不能断电停机的服务器尤其有用。但其缺点是价格昂贵且所有硬盘要求为同一厂家同一型号。随着计算机技术的飞速发展，软件实现RAID也变成了现实，目前,Windows NT 4.0 Server下就能轻松用软件实现RAID－0～5六级容错中的三级0、1、5。

一、RAID－0、1、5的实现

Windows NT 4.0 Server下实现的RAID－0、1、5分别称：带区集、镜像集、带奇偶校验的带区集。

Windows NT 4.0 Server中提供了磁盘管理工具对硬盘进行管理,因此对硬盘的所有操作都可在磁盘管理器中完成。

1.实现RAID－0（带区集）

(1)用鼠标选取一个硬盘上的自由空间，按住"Ctrl"键，依次选其他硬盘的自由空间，在"磁盘分区"菜单中，单击"创建带区集"。

(2)在弹出的"创建带区集"窗口中，根据自己的需要输入带区集大小（注意：输入的数据不能大于系统给出的最大值，也不能小于系统给出的最小值，否则系统会弹出出错对话框）。磁盘管理器将把给定的容量平均分配给各个硬盘，并且为该带区集单独分配一个驱动器名。

(3)选取带区集，单击鼠标右键，点击"立即更新"使配置生效。

(4)当出现提示"磁盘已经更新完成，建议你更新紧急修复盘配置信息，并且创建一片新的紧急修复盘，请使用系统工具程序rdisk.exe来运行这些操作"时，单击"确定"。

(5)选择带区集，单击鼠标右键，对带区集进行格式化操作。格式化完成后，保存创建的带区集。退出磁盘管理器，带区集创建完成，并可投入使用。注意格式化时只能选用NTFS文件系统，RAID不支持FAT文件系统。

2.实现RAID－1（镜像集）

(1)用鼠标选取一个需要镜像的分区，按住"Ctrl"键，点击另一块硬盘上的一个容量不小于已选定的分区的自由空间。

(2)从"容错"菜单中，单击"创建镜像"。

(3)假如正在镜像的是系统分区或引导分区，会弹出一条提示镜像的消息，选择"分区"。

(4)单击"确定"，保留该镜像集。

(5)重启计算机。系统自动将镜像分区（磁盘）格式化为相同的文件系统。如果创建的是一个新的镜像集，则可在创建完成后从磁盘管理器进行格式化，也可在系统重新启动后从命令提示符下完成格式化。

3.实现RAID－5（带奇偶校验的带区集）

创建过程与创建RAID－0基本相同，此处不再重复。只需注意的是：从"容错"菜单中，单击"创建带奇偶校验的带区集"。

二、RAID－0、1、5的排错

Windows NT 4.0 Server下由软件实现的RAID的排错较之由硬件实现复杂,其中尤其是RAID－1的排错。

1.RAID－0排错

当数据写入RAID－0时，所有数据跨硬盘书写，而不是像卷集那样，当一个硬盘空间用完后才写入下一个硬盘。因此，在构成RAID－0的硬盘中，只要其中一个出现错误，则整个RAID－0将全部失败，所有存于其上的用户数据全部丢失。由于RAID－0不具备容错能力，RAID－0失败后，唯一的办法就是更换出错的硬盘，按前述方法重新创建新的RAID－0，从备份盘或磁带上恢复数据。

2.RAID－5排错

RAID－5的数据写入方式与RAID－0相似，不同的是RAID－5在写入数据时也写入了奇偶校验信息。当构成RAID－5的所有硬盘中的某一硬盘出错时，系统能通过对剩余硬盘上的校验信息进行某种复杂的运算，自动恢复丢失的数据，只是该计算恢复过程相当缓慢。但当有两个及两个以上的硬盘同时失败时，数据就不能靠奇偶校验信息来恢复，只能重建RAID－5并从其他存储介质上恢复数据。当只有一个硬盘失败时的恢复操作如下：

(1)关闭计算机，更换掉失败的硬盘。重新启动计算机。

(2)以Administrator身份或Administrator组成员身份登录。

(3)启动磁盘管理器，选取剩下的带区集，按下"Ctrl"键，选取更换硬盘上的自由空间，从"容错"菜单中选取"再生"。

(4)重新启动计算机，在启动完成后，系统将自动在后台缓慢地完成数据恢复过程。

3.RAID－1排错

排除RAID－1中出现的错误难度相对较大，要顺利排除RAID－1下的错误，首先必须弄清楚ARC命名规则及如何制作引导启动盘。

(1)ARC命名存在于boot.ini文件中，用于指明NT操作系统文件存放的位置。具体规则这里不再详述。

(2)制作引导启动盘。Windows NT的引导启动盘（不是紧急修复盘）不同于Windows 95/98的引导启动盘，通过格式化是制作不成的。要制作NT的引导盘，首先必须在NT操作系统下格式化一张软盘，然后将ntdr、boot.ini、bootsect.dos（调用先于NT安装的操作系统）、ntdetect.com、ntoskrnl.exe、ntbootdd.sys（仅用于SCSI控制器的BIOS不可用之时）共6个文件复制到软盘上即可。

弄清上述ARC命名及制作好NT引导启动盘后，RAID－1排错就变得相对容易一些了。

(3)主硬盘失败。排除主硬盘失败的方法有两种，一是手工将从硬盘变为主硬盘，并在CMOS中确认一下，系统就能正常启动。另一种方法是更改boot.ini文件中ARC命名指向，用制作的引导启动盘引导系统，编辑从硬盘上boot.ini文件，使ARC命名指向从硬盘上存放操作系统文件所在的分区。上述两种方法排除了RAID－1的错误后，应先从磁盘管理器下的"容错"菜单中选取"打破镜像"，然后按前述方法重建镜像。（注意：boot.ini文件具有系统和只读属性，编辑前必须去掉其属性，编辑后再恢复。）

(4)从硬盘失败。从硬盘失败的排除方法很简单，只需更换掉失败的从硬盘，然后从硬盘管理器中先打破镜像并重建镜像即可。