用Windows 2003实现软RAID

一、概述

　　大家知道，硬件RAID解
冗余度，但是居高不下的价
软件RAID功能，并且软RAID
而且还大量地节约了宝贵的
RAID-5 卷是数据和奇偶校

决方案速度快、稳定性好，可以
格实在令人可畏。不过可庆幸
可以实现RAID-0、RAID-1、RAID
资金，确实是Windows 2003 Ser
验间断分布在三个或更多物理磁

有效地提供高水平的硬盘可用性和
的是，Windows 2003提供了内嵌的
-5。软RAID不仅实现上非常方便，
ver的一个很实用的新功能。
盘的容错卷。

　　如果物理磁盘的某一部
那一部分上的数据。对于多
卷是一种很好的解决方案。
于硬件的 RAID，智能磁盘
。

分失败，我们可以用余下的数据
数活动由读取数据构成的计算机
可使用基于硬件或基于软件的解
控制器处理组成 RAID-5 卷的磁

和奇偶校验重新创建磁盘上失败的
环境中的数据冗余来说，RAID-5
决方案来创建 RAID-5 卷。通过基
盘上的冗余信息的创建和重新生成

　　Windows Server 2003
的信息的创建和重新生成将
成员进行存储。当然，软RA
磁盘的创建谈起，然后说明
的管理。

家族操作系统提供基于软件的 R
由“磁盘管理”来处理，两种情
ID的性能和效率是不能与硬RAID
在Windows 2003 Server 实现如

AID，其中 RAID-5 卷中的磁盘上
况下数据都将跨磁盘阵列中的所有
相提并论的。下面我们首先从动态
何实现软RAID，最后讲一下软RAID

　　二、创建动态磁盘

　　在安装Windows 2003 Server时，硬
区中创建新卷集、条带集或者RAID-5组，
，如果想创建RAID-0、RAID-1或RAID-5卷
装完成后，可使用升级向导将它们转换为

盘将自动初始化为基本磁盘。我们不能在基本磁盘分
而只能在动态磁盘上创建类似的磁盘配置。也就是说
，就必须使用动态磁盘。在Windows 2003 Server安
动态磁盘。

　　在将一个磁盘从基本磁盘转换为动态
其中的每个卷是硬盘驱动器上的一个逻辑
点。但是要注意的是只能在动态磁盘上创

磁盘后，磁盘上包含的将是卷，而不再是磁盘分区。
部分，还可以为每个卷指定一个驱动器字母或者挂接
建卷。动态磁盘有以下几个优于基本磁盘的特点：

　　卷可以扩展到包含非邻接的空间，这些空间可以在任何可用的磁盘上。

　　对每个磁盘上可以创建的卷的数目没有任何限制。

　　Windows 2003将动态磁
同时，这些信息不能被准确
盘中。因此，单个磁盘的损

盘配置信息存储在磁盘上，而不
地更新。Windows 2003将这些磁
坏将不会影响到访问其他磁盘上

是存储在注册表中或者其他位置。
盘配置信息复制到所有其他动态磁
的数据。

　　一个硬盘既可以是基本的磁盘，也可
上不能组合多种存储类型。但是，如果计
的或动态的。

以是动态的磁盘，但不能二者兼是，因为在同一磁盘
算机有多个硬盘，就可以将各个硬盘分别配置为基本

　　1、从基本磁盘升级到动态磁盘：

　　①依次单击“开始”->“所有程序”->“管理工具”->“计算机管理”选项，显示“计算机管理”窗口。

　　②在左侧控制台中依次展开“存储”->“磁盘管理”选项，以显示计算机中安装的所有磁盘。

　　③右击要设置为动态磁
将显示“升级到动态磁盘”

盘的硬盘，并在弹出的快捷菜单
对话框。

中选择“升级到动态磁盘”选项，

　　④选中要升级的磁盘，
里要求用户对要升级为动态
不可逆的。也就是说，基本

然后单击“确定”：按钮，将显
磁盘的硬盘进行确认。这样做的
磁盘可以升级为动态磁盘，但动

示“要升级的磁盘”对话框，在这
原因很简单，因为这一升级操作是
态磁盘却不能恢复为基本磁盘。

　　⑤单击“升级”按钮，
认。当将该磁盘升级为动态

将显示“磁盘管理”提示框，系
磁盘后，Windows98/Me等操作系

统再次要求用户对磁盘升级予以确
统将不能再从该磁盘引导启动。

　　⑥单击“是”按钮，将显示“升级磁
被强制卸下，并要求用户对该操作进一步

盘”警告框。在这里提示要升级磁盘上的文件系统将
予以确认。

　　⑦单击“是”按钮，系统将开始磁盘
框，单击“确定”按钮将重新启动计算机

的升级过程。当升级完成后，将显示 “确认”警告
，以完成磁盘的升级过程。

　　在升级到动态磁盘时，应该注意以下几个方面的问题：

　　必须以管理员或管理组
策略设置也可能阻止我们完

成员的身份登录才能完成该过程
成此步骤。

。如果计算机与网络连接，则网络

　　将基本磁盘升级到动态
是，必须删除磁盘上的所有

磁盘后，就再也不能将动态卷改
动态卷，然后使用“还原为基本

回到基本分区。这时惟一的方法就
磁盘”命令。

　　在升级磁盘之前，应该关闭在那些磁盘上运行的程序。

　　为保证升级成功，任何要升级的磁盘
区或卷时，“磁盘管理”工具将自动保留
磁盘上可能就没有这个空间。

都必须至少包含1MB的未分配空间。在磁盘上创建分
这个空间，但是带有其他操作系统创建的分区或卷的

　　扇区大小超过512字节的磁盘，不能从基本磁盘升级为动态磁盘。

　　一旦升级完成，动态磁
操作系统所访问。

盘就不能包含分区或逻辑驱动器

，也不能被非Windows 2003的其他

　　2、将新磁盘设置为动态磁盘

　　①计算机安装新硬盘后
运行“写入签名和升级磁盘

，当第一次访问“计算机管理”
向导”窗口。

中的“磁盘管理”工具时，将自动

　　②单击“下一步”按钮，将显示“选
签名的磁盘。需要注意的是，磁盘在安装

择要写入签名的磁盘”页面，在该列表中选择要写入
到系统前必须进行签名。

　　③单击“下一步”按钮
盘。

，将显示“选择要升级的磁盘”

页面，选择要升级为动态磁盘的磁

　　④单击“下一步”按钮，将显示“完
签名并升级的磁盘。如果有任何不妥，可

成写入签名和升级磁盘向导”页面，在这里要求确认
单击“上一步”按钮返回并重新进行设置。

　　⑤单击“完成”按钮，动态磁盘升级过程完成。

　　三、实现软RAID

　　软RAID也必须在多磁盘
则最少要拥有三块硬盘。通
RAID-5。

系统中才能实现。实现RAID-1最
常情况下，操作系统所在磁盘采

少要拥有两块硬盘，而实现RAID-5
用RAID-1，而数据所在磁盘采用

　　1、卷的类型

　　①简单卷

　　简单卷由单个物理磁盘
同磁盘上的多个区域组成。
多个磁盘扩展简单卷，则该

上的磁盘空间组成，它可以由磁
可以在同一磁盘中扩展简单卷或
卷就是跨区卷。

盘上的单个区域或链接在一起的相
把简单卷扩展到其他磁盘。如果跨

　　只能在动态磁盘上创建简单卷。简单
Windows 2003以外的其他Windows操作系
更早版本，那么应该创建分区而不是动态

卷不能包含分区或逻辑驱动器，也不能由MS-DOS 或
统访问。如果网络中的计算机还在运行Windows98或
卷。

　　如果想在创建简单卷后
要扩展一个简单卷，则该卷
本磁盘上作为以前分区的简
简单卷扩展到一个或多个其
个跨区卷便不能将它的任何

增加它的容量，则可通过磁盘上
必须使用Windows 2003中所用的
单卷。也可将简单卷扩展到同一
他磁盘时，它会变成为一个跨区
部分删除。要注意的是跨区卷不

剩余的未分配空间来扩展这个卷。
NTFS版本格式化。同时不能扩展基
计算机的其他磁盘的区域中。当将
卷。在扩展跨区卷之后，不删除整
能是镜像卷或带区卷。

　　②条带卷

　　利用条带卷，可以将两个或者更多磁
条带卷中写入数据时，数据被分割为64KB
列是两个或者多个磁盘的集合。条带卷可
功能，任何一块硬盘的损坏都会导致全部

盘(最多为32块硬盘)的空余空间组成为一个卷。在向
的块，并均衡地分布在阵列中的所有磁盘上。一个阵
以有效地提高磁盘的读取性能，但是它并不提供容错
数据的丢失。条带卷类似于RAID-0。

　　③跨越卷

　　利用跨越卷，也可以将来自两个或者
个卷。与条带卷所不同的是，将数据写入
再将数据写入下一个磁盘，依次类推。虽
不能提高对磁盘数据的读取性能，也不提
，存储在该磁盘上的所有数据将全部丢失

更多磁盘(最多为32块硬盘)的空余磁盘空间组成为一
跨越卷时，首先填满第一个磁盘上的空余部分，然后
然利用跨越卷可以快速增加卷的空量，但是跨越卷既
供任何容错功能。当跨越卷中的某个磁盘出现故障时
。

　　④镜像卷

　　利用镜像卷即RAID-1卷
一个物理磁盘出现故障，虽
继续正常运转的磁盘进行数
盘上的数据免受介质故障的
两个成员)，所以镜像卷的
间。动态磁盘中现有的任何
像到其他磁盘上大小相同或
镜像卷，以避免可能产生的

，可以将用户的相同数据同时复
然该磁盘上的数据将无法使用，
据的读写操作，从而通过另一磁
影响。由此可见，镜像卷的磁盘
成本相对较高。要创建一个镜像
卷(甚至是系统卷和引导卷)，都
更大的另一个卷。最好使用大小
兼容性错误。

制到两个物理磁盘中。如果其中的
但系统能够继续使用尚未损坏而仍
盘上保留完全冗余的副本，保护磁
空间利用率只有50%(即每组数据有
卷，必须使用另一磁盘上的可用空
可以使用相同的或不同的控制器镜
、型号和制造厂家都相同的磁盘作

　　镜像卷可以大大地增强
所以读取数据的速度会有所
它的写性能会略有降低。镜
的两个硬盘都必须是Window

读性能，因为容错驱动程序同时
增加。当然，由于容错驱动程序
像卷可包含任何分区(包括启动
s 2003动态磁盘。

从两个磁盘成员中同时读取数据，
必须同时向两个成员写数据，所以
分区或系统分区)，但是镜像卷中

　　⑤RAID-5卷

　　在RAID-5卷中，Windows 2003通过给
容错。如果某个硬盘出现故障，Windows
发生故障的硬盘上的数据。

该卷的每个硬盘分区中添加奇偶校验信息带区来实现
2003便可以用其余硬盘上的数据和奇偶校验信息重建

　　由于要计算奇偶校验信息，所以RAID
，RAID-5卷比镜像卷提供更好的读性能。
同时读取数据。与镜像卷相比RAID-5卷的
数据带区的成本越低。但是RAID-5卷也有
现，但最多也不能超过32个硬盘；第二，
RAID-5卷的区别如下表1所示：

-5卷上的写操作要比镜像卷上的写操作慢一些。但是
其中的原因很简单，Windows 2003可以从多个磁盘上
性价比较高，而且RAID-5卷中的硬盘数量越多，冗余
一些限制。第一，RAID-5卷至少需要3个硬盘才能实
RAID-5卷不能包含根分区或系统分区；RAID-1卷与

　　2、实现软RAID

　　①在“磁盘管理”中，
将显示“创建卷向导”窗口

右击要设置软RAID的硬盘，并在
。

快捷菜单中选择“创建卷”选项，

　　②单击“下一步”按钮
情况下，为了保障数据的安

，将显示“选择卷类型”页面，
全，应当选择采用RAID-1或RAID

在这里选择要创建的卷类型。通常
-5卷。

　　③单击“下一步”按钮
框中选择要添加的磁盘，并
的动态磁盘”列表框中。

，将显示“选择磁盘”页面。在
单击“添加”按钮，即可将其添

左侧“所有可用的动态磁盘”列表
加至该RAID-5卷，并显示在“选定

　　④动态磁盘添加安毕后
中“指派驱动器号”选项，

，单击“下一步”按钮，将显示
并为该RAID-5卷指派驱动器号，

“指派驱动器号和路径”页面。选
以便于管理和访问。

　　⑤单击“下一步”按钮
卷”选项，并采用默认的NT
用于与其他卷相区别。

，显示“卷区格式化”页面。选
FS文件系统和分配单位大小。可

择“按下面提供的信息格式化这个
以为该RAID-5卷指定一个卷标，以

　　⑥单击“下一步”按钮，将显示“完成创建卷向导”页面，此时卷的创建完成。

　　⑦单击“完成”按钮，系统将自动格

式化新创建的卷。至此，RAID-5卷已创建完成。

　　四、RAID卷的管理

　　1、添加镜像卷

　　对于已有的动态磁盘，可以简单地通过添加镜像卷的方式来提高数据的安全性。

　　在“磁盘管理”中，右
选项，此时将显示“添加镜
击“添加镜像”按钮，至此
等于现存卷。

击要添加镜像磁盘的动态磁盘，
像”对话框。在磁盘列表中选择
镜像添加完成，需要注意的是，

并在快捷菜单中选择“添加镜像”
要设置为镜像的动态磁盘，然后单
添加为镜像的磁盘空间必须大于或

　　2、测试镜像系统或启动卷

　　关闭计算机，然后断开
。验证 Windows 可正确启
单出现时，选择仍保持连接
击"磁盘管理"，右键单击具

或关闭某个磁盘以模拟磁盘故障
动后，请关闭计算机然后重新连
状态的磁盘上的镜像。打开计算
有任一标有"失败的重复"的卷的

，使用剩余镜像来重新启动计算机
接磁盘，重新启动计算机。启动菜
机管理（本地），在控制台树中单
磁盘，然后单击"重新激活磁盘。

　　3、重新激活 RAID-5 磁盘

　　如果 I/O 错误是暂时的，则可以尝
台树中单击"磁盘管理"。右键单击局部出
卷的状态应变为"正在重新生成"，然后变

试重新激活磁盘；打开计算机管理（本地），在控制
现故障的磁盘，然后单击"重新激活磁盘"，RAID-5
为"良好"。

　　4、软RAID的恢复

　　磁盘冗余的目的就在于
RAID-5中某个磁盘成员的失
不能得到及时恢复，那么磁
RAID-5。

当磁盘出现故障时，系统能够保
败不会导致丢失数据，其他成员
盘卷将不再拥有冗余的特性。因

存数据的完整性。虽然在RAID-1和
仍然可以继续运转，但是如果失败
此，必须及时恢复失败的RAID-1和

　　1）修复镜像卷和RAID-5卷

　　在“磁盘管理”中，失败卷的状态将
、“丢失”或“联机(错误)”。可以通过

显示为“失败的冗余”，磁盘之一将显示为“脱机”
下述操作来恢复镜像卷：

　　①确保该磁盘已连接到了计算机，并且已经加电。

　　②在“磁盘管理”中，
快捷菜单中单击“重新激活
该自动重新生成。

右击标识为“脱机”、“丢失”
磁盘”选项。此时该磁盘的状态

或“联机(错误)”的磁盘，然后在
应当回到“良好”，同时镜像卷应

　　如果磁盘被严重破坏或
时Windows 2003将无法再修
表明该磁盘很快就要发生故

者不可能修复，在弹出的快捷菜
复该镜像卷。另外，如果磁盘连
障了，应当尽可能快地替换该磁

单中将只能看到“删除”命令，此
续显示“联机(错误)”，则有可能
盘。

　　2）替换磁盘和创建新的镜像卷

　　如果经修复仍未能重新激活镜像磁盘
须替换失败磁盘，并创建新的镜像卷。

，或者镜像卷的状态没有恢复到“良好”状态，就必

　　①在失败的卷上右击鼠标，并选择“删除镜像”选项，将显示“删除镜像”对话框。

　　②从磁盘列表中选择丢
框，以提示用户确认。

失的磁盘，然后单击“删除镜像

”按钮，将显示“磁盘管理”警告

　　③单击“是”按钮，将删除该镜像卷
择“删除磁盘”选项，将该磁盘删除。

。然后右击该丢失的磁盘，并在弹出的快捷菜单中选

　　④更换新的磁盘，并将磁盘设置为动态磁盘。

　　⑤创建新的镜像卷。新镜像卷的创建过程请参见前述“添加镜像卷”。

　　3）替换磁盘和重新生成RAID-5卷

　　①更换故障磁盘，并将它设置为动态磁盘。

　　②在“磁盘管理”中，右击失败磁盘
项，将显示“修复RAID-5卷”对话框。

的RAID-5卷，在弹出的快捷菜单中选择“恢复卷”选

　　③选择要在RAID-5卷中
动修复。

替换失败磁盘的磁盘，并单击“

确定”按钮。此时RAID-5卷开始自

　　④右击失败的磁盘，并在弹出的快捷盘。