一、概述

　　大家知道，硬件RAID解決方案速度快、穩(wěn)定性好，可以有效地提供高水平的硬盤(pán)可用性和冗余度，但是居高不下的價(jià)格實(shí)在令人可畏。不過(guò)可慶幸的是， Windows 2003提供了內(nèi)嵌的軟件RAID功能，并且軟RAID可以實(shí)現(xiàn)RAID－0、RAID－1、RAID－5。軟RAID不僅實(shí)現(xiàn)上非常方便，而且還大量地節(jié)約了寶貴的資金，確實(shí)是Windows 2003 Server的一個(gè)很實(shí)用的新功能。RAID－5　卷是數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)間斷分布在三個(gè)或更多物理磁盤(pán)的容錯(cuò)卷。如果物理磁盤(pán)的某一部分失敗，我們可以用余下的數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)重新創(chuàng)建磁盤(pán)上失敗的那一部分上的數(shù)據(jù)。對(duì)于多數(shù)活動(dòng)由讀取數(shù)據(jù)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)環(huán)境中的數(shù)據(jù)冗余來(lái)說(shuō)，RAID－5　卷是一種很好的解決方案。可使用基于硬件或基于軟件的解決方案來(lái)創(chuàng)建 RAID－5　卷。通過(guò)基于硬件的 RAID，智能磁盤(pán)控制器處理組成 RAID－5　卷的磁盤(pán)上的冗余信息的創(chuàng)建和重新生成。Windows Server 2003 家族操作系統(tǒng)提供基于軟件的 RAID，其中　RAID－5　卷中的磁盤(pán)上的信息的創(chuàng)建和重新生成將由“磁盤(pán)管理”來(lái)處理，兩種情況下數(shù)據(jù)都將跨磁盤(pán)陣列中的所有成員進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)然，軟RAID的性能和效率是不能與硬RAID相提并論的。下面我們首先從動(dòng)態(tài)磁盤(pán)的創(chuàng)建談起，然后說(shuō)明在Windows 2003 Server　實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)軟RAID，最后講一下軟RAID的管理。

二、創(chuàng)建動(dòng)態(tài)磁盤(pán)

　　在安裝Windows 2003 Server時(shí)，硬盤(pán)將自動(dòng)初始化為基本磁盤(pán)。我們不能在基本磁盤(pán)分區(qū)中創(chuàng)建新卷集、條帶集或者RAID－5組，而只能在動(dòng)態(tài)磁盤(pán)上創(chuàng)建類(lèi)似的磁盤(pán)配置。也就是說(shuō)，如果想創(chuàng)建RAID－0、RAID－1或RAID－5卷，就必須使用動(dòng)態(tài)磁盤(pán)。在Windows 2003 Server安裝完成后，可使用升級(jí)向?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)。

　　在將一個(gè)磁盤(pán)從基本磁盤(pán)轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)后，磁盤(pán)上包含的將是卷，而不再是磁盤(pán)分區(qū)。其中的每個(gè)卷是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上的一個(gè)邏輯部分，還可以為每個(gè)卷指定一個(gè)驅(qū)動(dòng)器字母或者掛接點(diǎn)。但是要注意的是只能在動(dòng)態(tài)磁盤(pán)上創(chuàng)建卷。動(dòng)態(tài)磁盤(pán)有以下幾個(gè)優(yōu)于基本磁盤(pán)的特點(diǎn)：

卷可以擴(kuò)展到包含非鄰接的空間，這些空間可以在任何可用的磁盤(pán)上。
對(duì)每個(gè)磁盤(pán)上可以創(chuàng)建的卷的數(shù)目沒(méi)有任何限制。
　　Windows 2003將動(dòng)態(tài)磁盤(pán)配置信息存儲(chǔ)在磁盤(pán)上，而不是存儲(chǔ)在注冊(cè)表中或者其他位置。同時(shí)，這些信息不能被準(zhǔn)確地更新。Windows 2003將這些磁盤(pán)配置信息復(fù)制到所有其他動(dòng)態(tài)磁盤(pán)中。因此，單個(gè)磁盤(pán)的損壞將不會(huì)影響到訪問(wèn)其他磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)。

　　一個(gè)硬盤(pán)既可以是基本的磁盤(pán)，也可以是動(dòng)態(tài)的磁盤(pán)，但不能二者兼是，因?yàn)樵谕淮疟P(pán)上不能組合多種存儲(chǔ)類(lèi)型。但是，如果計(jì)算機(jī)有多個(gè)硬盤(pán)，就可以將各個(gè)硬盤(pán)分別配置為基本的或動(dòng)態(tài)的。

　　1、從基本磁盤(pán)升級(jí)到動(dòng)態(tài)磁盤(pán)：

　　①依次單擊“開(kāi)始”－＞“所有程序”－＞“管理工具”－＞“計(jì)算機(jī)管理”選項(xiàng)，顯示“計(jì)算機(jī)管理”窗口。
　　②在左側(cè)控制臺(tái)中依次展開(kāi)“存儲(chǔ)”－＞“磁盤(pán)管理”選項(xiàng)，以顯示計(jì)算機(jī)中安裝的所有磁盤(pán)。
　　③右擊要設(shè)置為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)的硬盤(pán)，并在彈出的快捷菜單中選擇“升級(jí)到動(dòng)態(tài)磁盤(pán)”選項(xiàng)，將顯示“升級(jí)到動(dòng)態(tài)磁盤(pán)”對(duì)話框。
　　④選中要升級(jí)的磁盤(pán)，然后單擊“確定”：按鈕，將顯示“要升級(jí)的磁盤(pán)”對(duì)話框，在這里要求用戶(hù)對(duì)要升級(jí)為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)的硬盤(pán)進(jìn)行確認(rèn)。這樣做的原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@一升級(jí)操作是不可逆的。也就是說(shuō)，基本磁盤(pán)可以升級(jí)為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)，但動(dòng)態(tài)磁盤(pán)卻不能恢復(fù)為基本磁盤(pán)。
　　⑤單擊“升級(jí)”按鈕，將顯示“磁盤(pán)管理”提示框，系統(tǒng)再次要求用戶(hù)對(duì)磁盤(pán)升級(jí)予以確認(rèn)。當(dāng)將該磁盤(pán)升級(jí)為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)后，Windows98／Me等操作系統(tǒng)將不能再?gòu)脑摯疟P(pán)引導(dǎo)啟動(dòng)。
　　⑥單擊“是”按鈕，將顯示“升級(jí)磁盤(pán)”警告框。在這里提示要升級(jí)磁盤(pán)上的文件系統(tǒng)將被強(qiáng)制卸下，并要求用戶(hù)對(duì)該操作進(jìn)一步予以確認(rèn)。
　　⑦單擊“是”按鈕，系統(tǒng)將開(kāi)始磁盤(pán)的升級(jí)過(guò)程。當(dāng)升級(jí)完成后，將顯示　“確認(rèn)”警告框，單擊“確定”按鈕將重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，以完成磁盤(pán)的升級(jí)過(guò)程。

　　在升級(jí)到動(dòng)態(tài)磁盤(pán)時(shí)，應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

必須以管理員或管理組成員的身份登錄才能完成該過(guò)程。如果計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接，則網(wǎng)絡(luò)策略設(shè)置也可能阻止我們完成此步驟。
將基本磁盤(pán)升級(jí)到動(dòng)態(tài)磁盤(pán)后，就再也不能將動(dòng)態(tài)卷改回到基本分區(qū)。這時(shí)惟一的方法就是，必須刪除磁盤(pán)上的所有動(dòng)態(tài)卷，然后使用“還原為基本磁盤(pán)”命令。
在升級(jí)磁盤(pán)之前，應(yīng)該關(guān)閉在那些磁盤(pán)上運(yùn)行的程序。
為保證升級(jí)成功，任何要升級(jí)的磁盤(pán)都必須至少包含1MB的未分配空間。在磁盤(pán)上創(chuàng)建分區(qū)或卷時(shí)，“磁盤(pán)管理”工具將自動(dòng)保留這個(gè)空間，但是帶有其他操作系統(tǒng)創(chuàng)建的分區(qū)或卷的磁盤(pán)上可能就沒(méi)有這個(gè)空間。
扇區(qū)大小超過(guò)512字節(jié)的磁盤(pán)，不能從基本磁盤(pán)升級(jí)為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)。
一旦升級(jí)完成，動(dòng)態(tài)磁盤(pán)就不能包含分區(qū)或邏輯驅(qū)動(dòng)器，也不能被非Windows 2003的其他操作系統(tǒng)所訪問(wèn)。
　　2、將新磁盤(pán)設(shè)置為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)

　　①計(jì)算機(jī)安裝新硬盤(pán)后，當(dāng)?shù)谝淮卧L問(wèn)“計(jì)算機(jī)管理”中的“磁盤(pán)管理”工具時(shí)，將自動(dòng)運(yùn)行“寫(xiě)入簽名和升級(jí)磁盤(pán)向?qū)?rdquo;窗口。
　　②單擊“下一步”按鈕，將顯示“選擇要寫(xiě)入簽名的磁盤(pán)”頁(yè)面，在該列表中選擇要寫(xiě)入簽名的磁盤(pán)。需要注意的是，磁盤(pán)在安裝到系統(tǒng)前必須進(jìn)行簽名。
　　③單擊“下一步”按鈕，將顯示“選擇要升級(jí)的磁盤(pán)”頁(yè)面，選擇要升級(jí)為動(dòng)態(tài)磁盤(pán)的磁盤(pán)。
　　④單擊“下一步”按鈕，將顯示“完成寫(xiě)入簽名和升級(jí)磁盤(pán)向?qū)?rdquo;頁(yè)面，在這里要求確認(rèn)簽名并升級(jí)的磁盤(pán)。如果有任何不妥，可單擊“上一步”按鈕返回并重新進(jìn)行設(shè)置。
　　⑤單擊“完成”按鈕，動(dòng)態(tài)磁盤(pán)升級(jí)過(guò)程完成。

　　三、實(shí)現(xiàn)軟RAID

　　軟RAID也必須在多磁盤(pán)系統(tǒng)中才能實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)RAID－1最少要擁有兩塊硬盤(pán)，而實(shí)現(xiàn)RAID－5則最少要擁有三塊硬盤(pán)。通常情況下，操作系統(tǒng)所在磁盤(pán)采用RAID－1，而數(shù)據(jù)所在磁盤(pán)采用RAID－5。

　　1、卷的類(lèi)型

　　①簡(jiǎn)單卷

　　簡(jiǎn)單卷由單個(gè)物理磁盤(pán)上的磁盤(pán)空間組成，它可以由磁盤(pán)上的單個(gè)區(qū)域或鏈接在一起的相同磁盤(pán)上的多個(gè)區(qū)域組成。可以在同一磁盤(pán)中擴(kuò)展簡(jiǎn)單卷或把簡(jiǎn)單卷擴(kuò)展到其他磁盤(pán)。如果跨多個(gè)磁盤(pán)擴(kuò)展簡(jiǎn)單卷，則該卷就是跨區(qū)卷。

　　只能在動(dòng)態(tài)磁盤(pán)上創(chuàng)建簡(jiǎn)單卷。簡(jiǎn)單卷不能包含分區(qū)或邏輯驅(qū)動(dòng)器，也不能由MS－DOS 或Windows 2003以外的其他Windows操作系統(tǒng)訪問(wèn)。如果網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)還在運(yùn)行Windows98或更早版本，那么應(yīng)該創(chuàng)建分區(qū)而不是動(dòng)態(tài)卷。

　　如果想在創(chuàng)建簡(jiǎn)單卷后增加它的容量，則可通過(guò)磁盤(pán)上剩余的未分配空間來(lái)擴(kuò)展這個(gè)卷。要擴(kuò)展一個(gè)簡(jiǎn)單卷，則該卷必須使用Windows 2003中所用的NTFS版本格式化。同時(shí)不能擴(kuò)展基本磁盤(pán)上作為以前分區(qū)的簡(jiǎn)單卷。也可將簡(jiǎn)單卷擴(kuò)展到同一計(jì)算機(jī)的其他磁盤(pán)的區(qū)域中。當(dāng)將簡(jiǎn)單卷擴(kuò)展到一個(gè)或多個(gè)其他磁盤(pán)時(shí)，它會(huì)變成為一個(gè)跨區(qū)卷。在擴(kuò)展跨區(qū)卷之后，不刪除整個(gè)跨區(qū)卷便不能將它的任何部分刪除。要注意的是跨區(qū)卷不能是鏡像卷或帶區(qū)卷。

　　②條帶卷

　　利用條帶卷，可以將兩個(gè)或者更多磁盤(pán)（最多為32塊硬盤(pán)）的空余空間組成為一個(gè)卷。在向條帶卷中寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)被分割為64KB的塊，并均衡地分布在陣列中的所有磁盤(pán)上。一個(gè)陣列是兩個(gè)或者多個(gè)磁盤(pán)的集合。條帶卷可以有效地提高磁盤(pán)的讀取性能，但是它并不提供容錯(cuò)功能，任何一塊硬盤(pán)的損壞都會(huì)導(dǎo)致全部數(shù)據(jù)的丟失。條帶卷類(lèi)似于RAID－0。

　　③跨越卷

　　利用跨越卷，也可以將來(lái)自?xún)蓚€(gè)或者更多磁盤(pán)（最多為32塊硬盤(pán)）的空余磁盤(pán)空間組成為一個(gè)卷。與條帶卷所不同的是，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入跨越卷時(shí)，首先填滿第一個(gè)磁盤(pán)上的空余部分，然后再將數(shù)據(jù)寫(xiě)入下一個(gè)磁盤(pán)，依次類(lèi)推。雖然利用跨越卷可以快速增加卷的空量，但是跨越卷既不能提高對(duì)磁盤(pán)數(shù)據(jù)的讀取性能，也不提供任何容錯(cuò)功能。當(dāng)跨越卷中的某個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，存儲(chǔ)在該磁盤(pán)上的所有數(shù)據(jù)將全部丟失。

　　④鏡像卷

　　利用鏡像卷即 RAID－1卷，可以將用戶(hù)的相同數(shù)據(jù)同時(shí)復(fù)制到兩個(gè)物理磁盤(pán)中。如果其中的一個(gè)物理磁盤(pán)出現(xiàn)故障，雖然該磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)將無(wú)法使用，但系統(tǒng)能夠繼續(xù)使用尚未損壞而仍繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的磁盤(pán)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作，從而通過(guò)另一磁盤(pán)上保留完全冗余的副本，保護(hù)磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)免受介質(zhì)故障的影響。由此可見(jiàn)，鏡像卷的磁盤(pán)空間利用率只有50％（即每組數(shù)據(jù)有兩個(gè)成員），所以鏡像卷的成本相對(duì)較高。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)鏡像卷，必須使用另一磁盤(pán)上的可用空間。動(dòng)態(tài)磁盤(pán)中現(xiàn)有的任何卷（甚至是系統(tǒng)卷和引導(dǎo)卷），都可以使用相同的或不同的控制器鏡像到其他磁盤(pán)上大小相同或更大的另一個(gè)卷。最好使用大小、型號(hào)和制造廠家都相同的磁盤(pán)作鏡像卷，以避免可能產(chǎn)生的兼容性錯(cuò)誤。

　　鏡像卷可以大大地增強(qiáng)讀性能，因?yàn)槿蒎e(cuò)驅(qū)動(dòng)程序同時(shí)從兩個(gè)磁盤(pán)成員中同時(shí)讀取數(shù)據(jù)，所以讀取數(shù)據(jù)的速度會(huì)有所增加。當(dāng)然，由于容錯(cuò)驅(qū)動(dòng)程序必須同時(shí)向兩個(gè)成員寫(xiě)數(shù)據(jù)，所以它的寫(xiě)性能會(huì)略有降低。鏡像卷可包含任何分區(qū)（包括啟動(dòng)分區(qū)或系統(tǒng)分區(qū)），但是鏡像卷中的兩個(gè)硬盤(pán)都必須是Windows 2003動(dòng)態(tài)磁盤(pán)。

　　⑤RAID－5卷

　　在RAID－5卷中，Windows 2003通過(guò)給該卷的每個(gè)硬盤(pán)分區(qū)中添加奇偶校驗(yàn)信息帶區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)。如果某個(gè)硬盤(pán)出現(xiàn)故障，Windows 2003便可以用其余硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)信息重建發(fā)生故障的硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)。

　　由于要計(jì)算奇偶校驗(yàn)信息，所以RAID－5卷上的寫(xiě)操作要比鏡像卷上的寫(xiě)操作慢一些。但是，RAID－5卷比鏡像卷提供更好的讀性能。其中的原因很簡(jiǎn)單，Windows 2003可以從多個(gè)磁盤(pán)上同時(shí)讀取數(shù)據(jù)。與鏡像卷相比RAID－5卷的性?xún)r(jià)比較高，而且RAID－5卷中的硬盤(pán)數(shù)量越多，冗余數(shù)據(jù)帶區(qū)的成本越低。但是 RAID－5卷也有一些限制。第一，RAID－5卷至少需要3個(gè)硬盤(pán)才能實(shí)現(xiàn)，但最多也不能超過(guò)32個(gè)硬盤(pán)；第二，RAID－5卷不能包含根分區(qū)或系統(tǒng)分區(qū)；RAID－1卷與RAID－5卷的區(qū)別如下表1所示：

　　2、實(shí)現(xiàn)軟RAID

　　①在“磁盤(pán)管理”中，右擊要設(shè)置軟RAID的硬盤(pán)，并在快捷菜單中選擇“創(chuàng)建卷”選項(xiàng)，將顯示“創(chuàng)建卷向?qū)?rdquo;窗口。
　　②單擊“下一步”按鈕，將顯示“選擇卷類(lèi)型”頁(yè)面，在這里選擇要?jiǎng)?chuàng)建的卷類(lèi)型。通常情況下，為了保障數(shù)據(jù)的安全，應(yīng)當(dāng)選擇采用RAID－1或RAID－5卷。
　　③單擊“下一步”按鈕，將顯示“選擇磁盤(pán)”頁(yè)面。在左側(cè)“所有可用的動(dòng)態(tài)磁盤(pán)”列表框中選擇要添加的磁盤(pán)，并單擊“添加”按鈕，即可將其添加至該RAID－5卷，并顯示在“選定的動(dòng)態(tài)磁盤(pán)”列表框中。
　　④動(dòng)態(tài)磁盤(pán)添加安畢后，單擊“下一步”按鈕，將顯示“指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”頁(yè)面。選中“指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)”選項(xiàng)，并為該RAID－5卷指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)，以便于管理和訪問(wèn)。
　　⑤單擊“下一步”按鈕，顯示“卷區(qū)格式化”頁(yè)面。選擇“按下面提供的信息格式化這個(gè)卷”選項(xiàng)，并采用默認(rèn)的NTFS文件系統(tǒng)和分配單位大小。可以為該RAID－5卷指定一個(gè)卷標(biāo)，以用于與其他卷相區(qū)別。
　　⑥單擊“下一步”按鈕，將顯示“完成創(chuàng)建卷向?qū)?rdquo;頁(yè)面，此時(shí)卷的創(chuàng)建完成。
　　⑦單擊“完成”按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)格式化新創(chuàng)建的卷。至此，RAID－5卷已創(chuàng)建完成。

　　四、RAID卷的管理

　　1、添加鏡像卷

　　對(duì)于已有的動(dòng)態(tài)磁盤(pán)，可以簡(jiǎn)單地通過(guò)添加鏡像卷的方式來(lái)提高數(shù)據(jù)的安全性。

　　在“磁盤(pán)管理”中，右擊要添加鏡像磁盤(pán)的動(dòng)態(tài)磁盤(pán)，并在快捷菜單中選擇“添加鏡像”選項(xiàng)，此時(shí)將顯示“添加鏡像”對(duì)話框。在磁盤(pán)列表中選擇要設(shè)置為鏡像的動(dòng)態(tài)磁盤(pán)，然后單擊“添加鏡像”按鈕，至此鏡像添加完成，需要注意的是，添加為鏡像的磁盤(pán)空間必須大于或等于現(xiàn)存卷。

　　2、測(cè)試鏡像系統(tǒng)或啟動(dòng)卷

　　關(guān)閉計(jì)算機(jī)，然后斷開(kāi)或關(guān)閉某個(gè)磁盤(pán)以模擬磁盤(pán)故障，使用剩余鏡像來(lái)重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。驗(yàn)證　Windows 可正確啟動(dòng)后，請(qǐng)關(guān)閉計(jì)算機(jī)然后重新連接磁盤(pán)，重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。啟動(dòng)菜單出現(xiàn)時(shí)，選擇仍保持連接狀態(tài)的磁盤(pán)上的鏡像。打開(kāi)計(jì)算機(jī)管理（本地），在控制臺(tái)樹(shù)中單擊“磁盤(pán)管理”，右鍵單擊具有任一標(biāo)有“失敗的重復(fù)”的卷的磁盤(pán)，然后單擊“重新激活磁盤(pán)。

　　3、重新激活 RAID－5 磁盤(pán)

　　如果 I／O 錯(cuò)誤是暫時(shí)的，則可以嘗試重新激活磁盤(pán)；打開(kāi)計(jì)算機(jī)管理（本地），在控制臺(tái)樹(shù)中單擊”磁盤(pán)管理“。右鍵單擊局部出現(xiàn)故障的磁盤(pán)，然后單擊”重新激活磁盤(pán)“，RAID－5　卷的狀態(tài)應(yīng)變?yōu)?rdquo;正在重新生成“，然后變?yōu)?rdquo;良好“。

　　4、軟RAID的恢復(fù)

　　磁盤(pán)冗余的目的就在于當(dāng)磁盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠保存數(shù)據(jù)的完整性。雖然在RAID－1和RAID－5中某個(gè)磁盤(pán)成員的失敗不會(huì)導(dǎo)致丟失數(shù)據(jù)，其他成員仍然可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但是如果失敗不能得到及時(shí)恢復(fù)，那么磁盤(pán)卷將不再擁有冗余的特性。因此，必須及時(shí)恢復(fù)失敗的RAID－1和RAID－5。

　　1）修復(fù)鏡像卷和RAID－5卷

　　在”磁盤(pán)管理“中，失敗卷的狀態(tài)將顯示為”失敗的冗余“，磁盤(pán)之一將顯示為”脫機(jī)“、”丟失“或”聯(lián)機(jī)（錯(cuò)誤）“。可以通過(guò)下述操作來(lái)恢復(fù)鏡像卷：

　　①