磁盤陣列

目錄
·磁盤陣列簡介
·磁盤陣列問答
·RAID磁盤陣列技術(shù)簡述
·如何組建RAID





磁盤陣列簡介
　　磁盤陣列簡稱RAID（Redundant Arrays of InexpensivepDisks），有“價格便宜且多余的磁盤陣列”之意。其原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計，提升數(shù)據(jù)的安全性。磁盤陣列主要針對硬盤，在容量及速度上，無法跟上CPU及內(nèi)存的發(fā)展，提出改善方法。磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩(wěn)定性較高、速度較慢磁盤，組合成一個大型的磁盤組，利用個別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來提升整個磁盤系統(tǒng)的效能。同時，在儲存數(shù)據(jù)時，利用這項技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個硬盤上。
　　磁盤陣列還能利用同位檢查（Parity Check）的觀念，在數(shù)組中任一顆硬盤故障時，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構(gòu)時，將故障硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后重新置入新硬盤中。&＃160;
　　磁盤陣列的由來：
　　由美國柏克萊大學(xué)（University of California-Berkeley）在1987年，發(fā)表的文章：“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中，談到了RAID這個字匯，而且定義了RAID的5層級。柏克萊大學(xué)研究其研究目的為，反應(yīng)當(dāng)時CPU快速的性能。CPU效能每年大約成長30～50%，而硬磁機只能成長約7%。研究小組希望能找出一種新的技術(shù)，在短期內(nèi)，立即提升效能來平衡計算機的運算能力。在當(dāng)時，柏克萊研究小組的主要研究目的是效能與成本。
　　另外，研究小組也設(shè)計出容錯（fault-tolerance），邏輯數(shù)據(jù)備份（logical data redundancy），而產(chǎn)生了RAID理論。研究初期，便宜（Inexpensive）的磁盤也是主要的重點，但后來發(fā)現(xiàn)，大量便宜磁盤組合并不能適用于現(xiàn)實的生產(chǎn)環(huán)境，后來Inexpensive被改為independence，許多獨立的磁盤組。
　　磁盤陣列，時事所趨：
　　自有PC以來，硬盤是最常使用的儲存裝置。但在整個計算機系統(tǒng)架構(gòu)中，跟CPU與RAM來比，硬盤的速度是PC中最弱的設(shè)備之一。所以，為了加速計算機整體的數(shù)據(jù)流量，增加儲存的吞吐量，進階改進硬盤數(shù)據(jù)的安全，磁盤陣列的設(shè)計因應(yīng)而生。
　　硬盤隨著科技的日新月異，現(xiàn)在其容量已達80GB以上，轉(zhuǎn)速到了2萬轉(zhuǎn)，甚至25000轉(zhuǎn)，而且價格實在是很便宜，再加現(xiàn)在企業(yè)流行，人力資源規(guī)畫（Enterprise Resource Planning：ERP）是每個公司建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)。所以，利用局域網(wǎng)絡(luò)來傳遞數(shù)據(jù)，服務(wù)器所使用的硬盤顯得非常重要，除了容量大、速度快之外，穩(wěn)定更是基本要求�；�于此因，磁盤陣列開始廣泛的應(yīng)用在個人計算機上。&＃160;
　　磁盤陣列其樣式有三種，一是外接式磁盤陣列柜、二是內(nèi)接式磁盤陣列卡，三是利用軟件來仿真。外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務(wù)器上，具可熱抽換（Hot Swap）的特性，不過這類產(chǎn)品的價格都很貴。內(nèi)接式磁盤陣列卡，因為價格便宜，但需要較高的安裝技術(shù)，適合技術(shù)人員使用操作。另外利用軟件仿真的方式，由于會拖累機器的速度，不適合大數(shù)據(jù)流量的服務(wù)器。
　　由上述可知，現(xiàn)在IDE磁盤陣列大行其道的道理；IDE接口硬盤的穩(wěn)定度與效能表現(xiàn)已有很大的提升，加上成本考量，所以采用IDE接口硬盤來作為磁盤陣列的決解方案，可說是最佳的方式
　　在網(wǎng)絡(luò)存儲中，磁盤陣列是一種把若干硬磁盤驅(qū)動器按照一定要求組成一個整體，整個磁盤陣列由陣列控制器管理的系統(tǒng)。磁帶庫是像自動加載磁帶機一樣的基于磁帶的備份系統(tǒng)，磁帶庫由多個驅(qū)動器、多個槽、機械手臂組成，并可由機械手臂自動實現(xiàn)磁帶的拆卸和裝填。&＃160;
　　它能夠提供同樣的基本自動備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，但同時具有更先進的技術(shù)特點。掌握網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的安裝、操作使用也是網(wǎng)管員必須要學(xué)會的。&＃160;
　　在架構(gòu)無線局域網(wǎng)時，對無線路由器、無線網(wǎng)絡(luò)橋接器AP、無線網(wǎng)卡、天線等無線局域網(wǎng)產(chǎn)品進行安裝、調(diào)試和應(yīng)用操作。
　　磁盤陣列的主流結(jié)構(gòu)：
　　磁盤陣列作為獨立系統(tǒng)在主機外直連或通過網(wǎng)絡(luò)與主機相連。磁盤陣列有多各端口可以被不同主機或不同端口連接。一個主機連接陣列的不同端口可提升傳輸速度。
　　和目前PC用單磁盤內(nèi)部集成緩存一樣，在磁盤陣列內(nèi)部為加快與主機交互速度，都帶有一定量的緩沖存儲器。主機與磁盤陣列的緩存交互，緩存與具體的磁盤交互數(shù)據(jù)。
　　在應(yīng)用中，有部分常用的數(shù)據(jù)是需要經(jīng)常讀取的，磁盤陣列根據(jù)內(nèi)部的算法，查找出這些經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，存儲在緩存中，加快主機讀取這些數(shù)據(jù)的速度，而對于其他緩存中沒有的數(shù)據(jù)，主機要讀取，則由陣列從磁盤上直接讀取傳輸給主機。對于主機寫入的數(shù)據(jù)，只寫在緩存中，主機可以立即完成寫操作。然后由緩存再慢慢寫入磁盤。&＃160;
磁盤陣列問答
　　1. 什么是磁盤陣列（Disk Array）?
　　磁盤陣列（Disk Array）是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術(shù)。
　　2.什么是RAID?
　　RAID是Redundant Array of Inexpensive Disk的縮寫，意為廉價冗余磁盤陣列，是磁盤陣列在技術(shù)上實現(xiàn)的理論標(biāo)準(zhǔn)，其目的在于減少錯誤、提高存儲系統(tǒng)的性能與可靠度。常用的等級有1、3、5級等。
　　3.什么是RAID Level 0?
　　RAID Level 0是Data Striping(數(shù)據(jù)分割)技術(shù)的實現(xiàn)，它將所有硬盤構(gòu)成一個磁盤陣列，可以同時對多個硬盤做讀寫動作，但是不具備備份及容錯能力，它價格便宜，硬盤使用效率最佳，但是可靠度是最差的。
　　以一個由兩個硬盤組成的RAID Level 0磁盤陣列為例，它把數(shù)據(jù)的第1和2位寫入第一個硬盤，第三和第四位寫入第二個硬盤……以此類推，所以叫“數(shù)據(jù)分割"，因為各盤數(shù)據(jù)的寫入動作是同時做的，所以它的存儲速度可以比單個硬盤快幾倍。
　　但是，這樣一來，萬一磁盤陣列上有一個硬盤壞了，由于它把數(shù)據(jù)拆開分別存到了不同的硬盤上，壞了一顆等于中斷了數(shù)據(jù)的完整性，如果沒有整個磁盤陣列的備份磁帶的話，所有的數(shù)據(jù)是無法挽回的。因此，盡管它的效率很高，但是很少有人冒著數(shù)據(jù)丟失的危險采用這項技術(shù)。
　　4.什么是RAID Level 1?
　　RAID Level 1使用的是Disk Mirror(磁盤映射)技術(shù)，就是把一個硬盤的內(nèi)容同步備份復(fù)制到另一個硬盤里，所以具備了備份和容錯能力，這樣做的使用效率不高，但是可靠性高。
　　5.什么是RAID Level 3?
　　RAID Level 3采用Byte－interleaving(數(shù)據(jù)交錯存儲)技術(shù)，硬盤在SCSI控制卡下同時動作，并將用于奇偶校驗的數(shù)據(jù)儲存到特定硬盤機中，它具備了容錯能力，硬盤的使用效率是安裝幾個就減掉一個，它的可靠度較佳。
　　6.什么是RAID Level 5?
　　RAID Level 5使用的是Disk Striping(硬盤分割)技術(shù)，與Level 3的不同之處在于它把奇偶校驗數(shù)據(jù)存放到各個硬盤里，各個硬盤在SCSI控制卡的控制下平行動作，有容錯能力，跟Level 3一樣，它的使用效率也是安裝幾個再減掉一個。
　　7.什么是熱插拔硬盤？
　　熱插拔硬盤英文名為Hot－Swappable Disk，在磁盤陣列中，如果使用支持熱插拔技術(shù)的硬盤，在有一個硬盤壞掉的情況下，服務(wù)器可以不用關(guān)機，直接抽出壞掉的硬盤，換上新的硬盤。一般的商用磁盤陣列在硬盤壞掉的時候，會自動鳴叫提示管理員更換硬盤。
RAID磁盤陣列技術(shù)簡述
　　在計算機發(fā)展的初期，“大容量”硬盤的價格還相當(dāng)高，解決數(shù)據(jù)存儲安全性問題的主要方法是使用磁帶機等設(shè)備進行備份，這種方法雖然可以保證數(shù)據(jù)的安全，但查閱和備份工作都相當(dāng)繁瑣。1987年， Patterson、Gibson和Katz這三位工程師在加州大學(xué)伯克利分校發(fā)表了題為《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks（廉價磁盤冗余陣列方案）》的論文，其基本思想就是將多只容量較小的、相對廉價的硬盤驅(qū)動器進行有機組合，使其性能超過一只昂貴的大硬盤。這一設(shè)計思想很快被接受，從此RAID技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)存儲進入了更快速、更安全、更廉價的新時代。
　　磁盤陣列對于個人電腦用戶，還是比較陌生和神秘的。印象中的磁盤陣列似乎還停留在這樣的場景中：在寬闊的大廳里，林立的磁盤柜，數(shù)名表情陰郁、早早謝頂?shù)墓こ處熍腔苍谄渲�，不斷從中抽出一塊塊沉重的硬盤，再插入一塊塊似乎更加沉重的硬盤……終于，隨著大容量硬盤的價格不斷降低，個人電腦的性能不斷提升，IDE-RAID作為磁盤性能改善的最廉價解決方案，開始走入一般用戶的計算機系統(tǒng)。
　　一、RAID技術(shù)規(guī)范簡介
　　RAID技術(shù)主要包含RAID 0～RAID 7等數(shù)個規(guī)范，它們的側(cè)重點各不相同，常見的規(guī)范有如下幾種：
　　RAID 0：RAID 0連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒有數(shù)據(jù)冗余，因此并不能算是真正的RAID結(jié)構(gòu)。RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數(shù)據(jù)。因此，RAID 0不能應(yīng)用于數(shù)據(jù)安全性要求高的場合。
　　RAID 1：它是通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對的獨立磁盤上產(chǎn)生互 為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當(dāng)一個磁盤失效時，系統(tǒng)可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。
　　RAID 0+1: 也被稱為RAID 10標(biāo)準(zhǔn)，實際是將RAID 0和RAID 1標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合的產(chǎn)物，在連續(xù)地以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)并且并行讀/寫多個磁盤的同時，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行冗余。它的優(yōu)點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數(shù)據(jù)高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且磁盤的利用率比較低。
　　RAID 2：將數(shù)據(jù)條塊化地分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節(jié)，并使用稱為“加重平均糾錯碼（海明碼）”的編碼技術(shù)來提供錯誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個磁盤存放檢查及恢復(fù)信息，使得RAID 2技術(shù)實施更復(fù)雜，因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。
　　RAID 3：它同RAID 2非常類似，都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上，區(qū)別在于RAID 3使用簡單的奇偶校驗，并用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)；如果奇偶盤失效則不影響數(shù)據(jù)使用。RAID 3對于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率，但對于隨機數(shù)據(jù)來說，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。
　　RAID 4：RAID 4同樣也將數(shù)據(jù)條塊化并分布于不同的磁盤上，但條塊單位為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤，每次寫操作都需要訪問奇偶盤，這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸，因此RAID 4在商業(yè)環(huán)境中也很少使用。
　　RAID 5：RAID 5不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁盤上交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗信息。在RAID 5上，讀/寫指針可同時對陣列設(shè)備進行操作，提供了更高的數(shù)據(jù)流量。RAID 5更適合于小數(shù)據(jù)塊和隨機讀寫的數(shù)據(jù)。RAID 3與RAID 5相比，最主要的區(qū)別在于RAID 3每進行一次數(shù)據(jù)傳輸就需涉及到所有的陣列盤；而對于RAID 5來說，大部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸只對一塊磁盤操作，并可進行并行操作。在RAID 5中有“寫損失”，即每一次寫操作將產(chǎn)生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。
　　RAID 6：與RAID 5相比，RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統(tǒng)使用不同的算法，數(shù)據(jù)的可靠性非常高，即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數(shù)據(jù)的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間，相對于RAID 5有更大的“寫損失”，因此“寫性能”非常差。較差的性能和復(fù)雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應(yīng)用。
　　RAID 7：這是一種新的RAID標(biāo)準(zhǔn)，其自身帶有智能化實時操作系統(tǒng)和用于存儲管理的軟件工具，可完全獨立于主機運行，不占用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲計算機（Storage Computer），它與其他RAID標(biāo)準(zhǔn)有明顯區(qū)別。除了以上的各種標(biāo)準(zhǔn)（如表1），我們可以如RAID 0+1那樣結(jié)合多種RAID規(guī)范來構(gòu)筑所需的RAID陣列，例如RAID 5+3（RAID 53）就是一種應(yīng)用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲系統(tǒng)。
　　開始時RAID方案主要針對SCSI硬盤系統(tǒng)，系統(tǒng)成本比較昂貴。1993年，HighPoint公司推出了第一款I(lǐng)DE-RAID控制芯片，能夠利用相對廉價的IDE硬盤來組建RAID系統(tǒng)，從而大大降低了RAID的“門檻”。從此，個人用戶也開始關(guān)注這項技術(shù)，因為硬盤是現(xiàn)代個人計算機中發(fā)展最為“緩慢”和最缺少安全性的設(shè)備，而用戶存儲在其中的數(shù)據(jù)卻常常遠(yuǎn)超計算機的本身價格。在花費相對較少的情況下，RAID技術(shù)可以使個人用戶也享受到成倍的磁盤速度提升和更高的數(shù)據(jù)安全性，現(xiàn)在個人電腦市場上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司，此外還有一部分來自AMI公司（如表2）。
　　面向個人用戶的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1（RAID 10）等RAID規(guī)范的支持，雖然它們在技術(shù)上無法與商用系統(tǒng)相提并論，但是對普通用戶來說其提供的速度提升和安全保證已經(jīng)足夠了。隨著硬盤接口傳輸率的不斷提高，IDE-RAID芯片也不斷地更新?lián)Q代，芯片市場上的主流芯片已經(jīng)全部支持ATA 100標(biāo)準(zhǔn)，而HighPoint公司新推出的HPT 372芯片和Promise最新的PDC20276芯片，甚至已經(jīng)可以支持ATA 133標(biāo)準(zhǔn)的IDE硬盤。在主板廠商競爭加劇、個人電腦用戶要求逐漸提高的今天，在主板上板載RAID芯片的廠商已經(jīng)不在少數(shù)，用戶完全可以不用購置RAID卡，直接組建自己的磁盤陣列，感受磁盤狂飆的速度。
　　二.通過硬件控制芯片實現(xiàn)IDE RAID的方法
　　在RAID家族里，RAID 0和RAID 1在個人電腦上應(yīng)用最廣泛，畢竟愿意使用4塊甚至更多的硬盤來構(gòu)筑RAID 0+1或其他硬盤陣列的個人用戶少之又少，因此我們在這里僅就這兩種RAID方式進行講解。我們選擇支持IDE-RAID功能的升技KT7A-R AID主板，一步一步向大家介紹IDE-RAID的安裝。升技KT7A-RAID集成的是HighPoint 370芯片，支持RAID 0、1、0+1。
　　做RAID自然少不了硬盤，RAID 0和RAID 1對磁盤的要求不一樣，RAID 1（Mirror）磁盤鏡像一般要求兩塊（或多塊）硬盤容量一致，而RAID 0（Striping）磁盤一般沒有這個要求，當(dāng)然，選用容量相似性能相近甚至完全一樣的硬盤比較理想。為了方便測試，我們選用兩塊60GB的希捷酷魚Ⅳ硬盤（Barracuda ATA Ⅳ、編號ST360021A）。系統(tǒng)選用Duron 750MHz的CPU，2×128MB樵風(fēng)金條SDRAM，耕升GeForce2 Pro顯卡，應(yīng)該說是比較普通的配置，我們也希望借此了解構(gòu)建RAID所需的系統(tǒng)要求�！�1.RAID 0的創(chuàng)建
　　第一步
　　首先要備份好硬盤中的數(shù)據(jù)。很多用戶都沒有重視備份這一工作，特別是一些比較粗心的個人用戶。創(chuàng)建RAID對數(shù)據(jù)而言是一項比較危險的操作，稍不留神就有可能毀掉整塊硬盤的數(shù)據(jù)，我們首先介紹的RAID 0更是這種情況，在創(chuàng)建RAID 0時，所有陣列中磁盤上的數(shù)據(jù)都將被抹去，包括硬盤分區(qū)表在內(nèi)。因此要先準(zhǔn)備好一張帶Fdisk與format命令的Windows 98啟動盤，這也是這一步要注意的重要事項。
　　第二步
　　將兩塊硬盤的跳線設(shè)置為Master，分別接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口（它們由主板上的HighPoint370芯片控制）。由于RAID 0會重建兩塊硬盤的分區(qū)表，我們就無需考慮硬盤連接的順序（下文中我們會看到在創(chuàng)建RAID 1時這個順序很重要）。
　　第三步
　　對BIOS進行設(shè)置，打開ATA RAID CONTROLLER。我們在升技KT7A-RAID主板的BIOS中進入INTEGRATED PERIPHERALS選項并開啟ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建議將開機順序全部改為ATA 100 RAID，實際我們發(fā)現(xiàn)這在系統(tǒng)安裝過程中并不可行，難道沒有分區(qū)的硬盤可以啟動嗎？因此我們?nèi)匀辉O(shè)置軟驅(qū)作為首選項。
　　第四步
　　接下來的設(shè)置步驟是創(chuàng)建RAID 0的核心內(nèi)容，我們以圖解方式向大家詳細(xì)介紹：
　　1.系統(tǒng)BIOS設(shè)置完成以后重啟電腦，開機檢測時將不會再報告發(fā)現(xiàn)硬盤。
　　2.磁盤的管理將由HighPoint 370芯片接管。
　　3.下面是非常關(guān)鍵的HighPoint 370 BIOS設(shè)置，在HighPoint 370磁盤掃描界面同時按下“Ctrl”和“H”。
　　4.進入HighPoint 370 BIOS設(shè)置界面后第一個要做的工作就是選擇“Create RAID”創(chuàng)建RAID。
　　5.在“Array Mode（陣列模式）”中進行RAID模式選擇，這里能夠看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的選項，在此我們選擇了RAID 0項。
　　6.RAID模式選擇完成會自動退出到上一級菜單進行“Disk Drives（磁盤驅(qū)動器）”選擇，一般來說直接回車就行了。
　　7.下一項設(shè)置是條帶單位大小，缺省值為64kB，沒有特殊要求可以不予理睬。8.接著是“Start Create（開始創(chuàng)建）”的選項，在你按下“Y”之前，請認(rèn)真想想是否還有重要的數(shù)據(jù)留在硬盤上，這是你最后的機會！一旦開始創(chuàng)建RAID，硬盤上的所有數(shù)據(jù)都會被清除。
　　9.創(chuàng)建完成以后是指定BOOT啟動盤，任選一個吧。
　　按“Esc”鍵退出，當(dāng)然少不了按下“Y”來確認(rèn)一下。
　　HighPoint 370 BIOS沒有提供類似“Exit Without Save”的功能，修改設(shè)置后是不可逆轉(zhuǎn)的
　　磁盤陣列優(yōu)點：
　　磁盤陣列有許多優(yōu)點：首先，提高了存儲容量；其次，多臺磁盤驅(qū)動器可并行工作，提高了數(shù)據(jù)傳輸率；...RAID技術(shù)確實提供了比通常的磁盤存儲更高的性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)可用性，尤其是在當(dāng)今面臨的I/O總是滯后于CPU性能的瓶頸問題越來越突出的情況下，RAID解決方案能夠有效地彌補這個缺口。
如何組建RAID
　　作為存儲設(shè)備中的一員，硬盤起著極其重要的作用，我們的大多數(shù)數(shù)據(jù)都是通過硬盤來存儲。今天我們將深入了解硬盤的內(nèi)部世界，并掌握雙硬盤以及RAID磁盤列陣的安裝方法。
　　解讀硬盤
　　盡管在外部結(jié)構(gòu)方面，各種硬盤之間有著一定的區(qū)別，但是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是大同小異的，畢竟硬盤的本質(zhì)工作方式不會改變。打開硬盤外殼之后，我們也就能夠看到神秘的內(nèi)部世界，其核心部分包括盤體、主軸電機、讀寫磁頭、尋道電機等主要部件。不過需要提醒大家的是，千萬不要隨意打開硬盤的外殼，這將100％使整個硬盤報廢，因為硬盤的內(nèi)部盤面不能沾染上一�；覊m，否則必定報廢。一般硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)維修需要在要求極為嚴(yán)格的無塵實驗室中進行。
　　1．盤體
　　盤體從物理上分為盤片、磁面（Side）、磁道（Track）、柱面（Cylinder）與扇區(qū)（Sector）等4個部分。磁面也就是組成盤體各盤片的上下兩個盤面，第一個盤片的第一面為0磁面，下一個為1磁面；第二個盤片的第一面為2磁面，依此類推……。磁道也就是在格式化磁盤時盤片上被劃分出來的許多同心圓。最外層的磁道為0道，號數(shù)向著磁面中心遞增。事實上，硬盤的盤體結(jié)構(gòu)與大家熟悉的軟盤非常類似。只不過其盤片是由多個重疊在一起并由墊圈隔開的盤片組成，而且盤片采用金屬圓片（IBM曾經(jīng)采用玻璃作為材料），表面極為平整光滑，并涂有磁性物質(zhì)。
　　2．讀寫磁頭組件
　　讀寫磁頭組件由讀寫磁頭、傳動臂、傳動軸三部分組成。在工作時，磁頭通過傳動臂和傳動軸以指定半徑掃描盤片，以此來讀寫數(shù)據(jù)。磁頭是集成工藝制成的多個磁頭的組合，采用非接觸式結(jié)構(gòu)。硬盤加電后，讀寫磁頭在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤表面相對飛行，磁頭距離磁盤表面的間隙只有0.1～0.3μm。新型MR（Magnetoresistive heads）磁阻磁頭采用讀寫分離的磁頭結(jié)構(gòu)，寫操作時使用傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭，讀操作則采用MR磁頭。
　　3．磁頭驅(qū)動機構(gòu)
　　對于硬盤而言，磁頭驅(qū)動機構(gòu)就好比是一個指揮官，它控制磁頭的讀寫，直接向傳動臂與傳動軸傳送指令。磁頭驅(qū)動機構(gòu)主要由音圈電機、磁頭驅(qū)動小車和防震動機構(gòu)組成。磁頭驅(qū)動機構(gòu)對磁頭進行正確的驅(qū)動，在很短的時間內(nèi)精確定位到系統(tǒng)指令指定的磁道上，保證數(shù)據(jù)讀寫的可靠性。一般而言，磁頭機構(gòu)的電機有步進電機、力矩電機和音圈電機三種，現(xiàn)在硬盤多采用音圈電機驅(qū)動。音圈是中間插有與磁頭相連的磁棒的線圈，當(dāng)電流通過線圈時，磁棒就會發(fā)生位移，進而驅(qū)動裝載磁頭的小車，并根據(jù)控制器在盤面上磁頭位置的信息編碼來得到磁頭移動的距離，達到準(zhǔn)確定位的目的。
　　4．主軸組件
　　硬盤的主軸組件主要是軸承和馬達，我們可以籠統(tǒng)地認(rèn)為軸承決定一款硬盤的噪音表現(xiàn)，而馬達決定性能。當(dāng)然，這樣說并不完全，但是基本上表達了這兩個部件在硬盤中的重要地位。從滾珠軸承到油浸軸承再到液態(tài)軸承，硬盤軸承處于不斷的改良當(dāng)中，目前液態(tài)軸承已經(jīng)成為絕對的主流產(chǎn)品，金屬之間不直接摩擦，這樣一來除了延長主軸電機的壽命、減少發(fā)熱之外，最重要一點是實現(xiàn)了硬盤噪聲控制的突破。不過需要指出的是，采用液態(tài)軸承對于性能并沒有任何好處，甚至反而會延長尋道時間。對于PC設(shè)備而言，似乎噪音與性能是一對永遠(yuǎn)難以平衡的矛盾。
　　雙硬盤的安裝
　　隨著寬帶網(wǎng)以及多媒體技術(shù)的普及，我們對于硬盤的容量需求越來越大。在各種大型軟件、視頻動畫、3D游戲的誘惑下，很多用戶都在考慮添加一塊硬盤。事實上，安裝雙硬盤并不是一件麻煩的事情，即便你沒有任何經(jīng)驗，也可以在我們的幫助下輕松搞定。
　　目前的主流主板至少提供了一個IDE接口，而每個IDE接口能夠安裝兩塊IDE硬盤。在安裝雙硬盤之前我們首先要做的就是對硬盤的跳線進行設(shè)定，因為此時必須設(shè)定主從模式。一般而言，硬盤的主從跳線的位置在硬盤末端數(shù)據(jù)線接口和電源線接口的中間，由3～4組插針和1～2個跳線帽組成的。硬盤跳線的設(shè)定模式一般有三種，主（MASTER）、從（SLAVE）和自動選擇（CABLE SELECT），建議大家都全設(shè)置為CABLE SELECT。
　　在安裝硬盤之前，首先我們在兩片硬盤中選擇出性能好一些的硬盤來作為系統(tǒng)引導(dǎo)硬盤，將它連接在80pin數(shù)據(jù)線的末端，然后將另一塊硬盤連接在數(shù)據(jù)線的中間。如果兩個硬盤都支持ATA100/133，建議直接將雙IDE硬盤連接在一個IDE通道，避免與ATA33的光驅(qū)共用通道。而如果其中一個老硬盤只能支持ATA66/33，那么建議將它與光驅(qū)安裝在一個IDE通道。
　　SATA與IDE硬盤和睦相處
　　SATA與IDE硬盤采用完全不同的接口，因此要和睦相處并不困難。連接好數(shù)據(jù)線與電源接口之后，大家只要在BIOS中指定哪個硬盤作為啟動盤即可。此時BIOS中SATA通道完全不與IDE通道共用，一般直接通過一個選項來決定將哪個硬盤作為啟動盤。而如果使用PCI接口的SCSI卡安裝SATA硬盤，這需要在BIOS中將第一啟動設(shè)備指定為SCSI，這樣其優(yōu)先權(quán)就會高于IDE硬盤。需要注意的是，不同品牌的主板肯定在設(shè)置上有所區(qū)別，但是大致方法如此，大家可以舉一反三。
　　解決盤符交錯問題
　　安裝雙硬盤就不能不說盤符交錯問題。什么是“盤符交錯”呢？舉個例子吧。假設(shè)你的第一硬盤原來有C、D、E三個分區(qū)，分別標(biāo)記為C1、D1、E1，第二硬盤有C、D兩個分區(qū)，分別標(biāo)記為C2、D2。一般情況下，安裝雙硬盤后，硬盤分區(qū)的順序?qū)�為C-C1，D-C2，E-D1，F(xiàn)-E1，G-D2。原來第一硬盤的D、E分區(qū)變成了E、F盤，在C、E盤之間嵌入了第二硬盤的C分區(qū)，這就是“盤符交錯”。“盤符交錯”會引起安裝雙硬盤以前原有的軟件因路徑錯誤而無法正常工作。
　　此時我們可以采取以下兩個措施來避免“盤符交錯”：
　　方案一：
　　如果兩塊硬盤上都有主引導(dǎo)分區(qū)，可在BIOS中只設(shè)置第一硬盤，而將第二硬盤設(shè)為None，這樣在Windows或Linux系統(tǒng)中就會按IDE接口的先后順序依次分配盤符，從而避免“盤符交錯”，而且也不會破壞硬盤數(shù)據(jù)。這樣做還有另外的好處，如果在兩塊硬盤的主引導(dǎo)分區(qū)分別裝有不同的操作系統(tǒng)，可以通過改變CMOS設(shè)置激活其中的一個硬盤，屏蔽另一個硬盤，從而啟動不同的操作系統(tǒng)。缺點是在純DOS系統(tǒng)下無法看到被BIOS屏蔽的硬盤。不過現(xiàn)在NTFS分區(qū)時代已經(jīng)與DOS徹底決裂，因此這一缺陷幾乎可以被忽略。
　　方案二：
　　只在第一硬盤上建立主分區(qū)（當(dāng)然還可以有其它邏輯分區(qū)），而將第二硬盤全部劃分為擴展分區(qū)，然后再在擴展分區(qū)中劃分邏輯分區(qū)，就可以徹底避免“盤符交錯”了。當(dāng)然，對第二硬盤分區(qū)前，要備份好你的數(shù)據(jù)。Windows 2000/XP/2003操作系統(tǒng)自帶了磁盤管理器，點擊“開始”→“設(shè)置”→“控制面板”→“管理工具”→“計算機管理”，切換到“磁盤管理”，此時就可以對每個分區(qū)分配盤符。由于第二塊硬盤已經(jīng)不全在主分區(qū)，此時調(diào)配時沒有任何限制。
　　實戰(zhàn)RAID 0
　　硬盤的速度直接影響到整個系統(tǒng)的效率，有時甚至比CPU和內(nèi)存更為顯著。為此，將雙硬盤并行工作的RAID 0磁盤列陣開始流行起來，RAID 0磁盤列陣在讀寫數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)將向兩塊硬盤同時操作，這項技術(shù)能夠在不損失硬盤總?cè)萘康那疤嵯麓蠓�度提高磁盤性能。
　　在此次IDE硬盤的RAID 0實戰(zhàn)中，我們采用Tekram DC200芯片為例向大家介紹。盡管它與常見的Promise和HighPiont芯片不同，但是使用方法還是基本一致，而SATA RAID的使用方法也幾乎完全一樣。其實使用RAID 0的關(guān)鍵是掌握RAID控制卡BIOS的設(shè)置，當(dāng)我們把RAID控制卡安裝好并接上兩個硬盤時，系統(tǒng)開機就會出現(xiàn)如下的畫面。
　　在MENU菜單中選擇“1. SET RAID CONFIGURATION”，按回車鍵，此時我們就可以進入“SET RAID CONFIGURATION”界面。RAID控制卡將使用一段時間來識別硬盤，稍候我們把光標(biāo)移動到硬盤，再按空格鍵來進行選擇，按回車鍵確認(rèn)選擇，這時將彈出一個新的窗口顯示可供選擇的RAID的模式。共有4 種模式：JBOD（不適用RAID）、RAID 0、RAID 1、RAID 0+1。
　　毫無疑問，我們當(dāng)然是選擇“RAID 0”。然后大家可以通過STATUS（狀態(tài)）菜單查看此模式是否被真正激活。至此，我們的RAID 0硬件安裝就結(jié)束了，大家可以接著分區(qū)并安裝操作系統(tǒng)操作了。值得注意的是，由于Windows并不能識別RAID控制芯片，因此它把RAID控制器識別為普通的SCSI控制卡。強烈建達大家在安裝完Windows之后為RAID控制器裝上正確的驅(qū)動程序，這不僅能夠提高RAID系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可以大幅度提高性能。此外，不少RAID控制卡還帶有功能豐富的軟件，可以幫助用戶在Windows下查看RAID工作狀態(tài)。

• 通信詞典解釋