在計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，“大容量”硬盤(pán)的價(jià)格還相當(dāng)高，解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性問(wèn)題的主要方法是使用磁帶機(jī)等設(shè)備進(jìn)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(jià)磁盤(pán)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(duì)廉價(jià)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行有機(jī)組合，使其性能超過(guò)一只昂貴的大硬盤(pán)。這一設(shè)計(jì)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(chǔ)進(jìn)入了更快速、更安全、更廉價(jià)的新時(shí)代。 

　　磁盤(pán)陣列對(duì)于個(gè)人電腦用戶，還是比較陌生和神秘的。印象中的磁盤(pán)陣列似乎還停留在這樣的場(chǎng)景中：在寬闊的大廳里，林立的磁盤(pán)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(pán)，再插入一塊塊似乎更加沉重的硬盤(pán)……終于，隨著大容量硬盤(pán)的價(jià)格不斷降低，個(gè)人電腦的性能不斷提升，IDE-RAID作為磁盤(pán)性能改善的最廉價(jià)解決方案，開(kāi)始走入一般用戶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 

　　一、RAID技術(shù)規(guī)范簡(jiǎn)介

　　RAID技術(shù)主要包含RAID 0～RAID 7等數(shù)個(gè)規(guī)范，它們的側(cè)重點(diǎn)各不相同，常見(jiàn)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(xiě)于多個(gè)磁盤(pán)上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒(méi)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(méi)有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個(gè)磁盤(pán)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(chǎng)合。 

　　RAID 1：它是通過(guò)磁盤(pán)數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對(duì)的獨(dú)立磁盤(pán)上產(chǎn)生互 為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，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(pán)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(gè)磁盤(pán)失效時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像磁盤(pán)上讀寫(xiě)，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(shí)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(xiě)多個(gè)磁盤(pán)的同時(shí)，為每一塊磁盤(pán)作磁盤(pán)鏡像進(jìn)行冗余。它的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)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(pán)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(pán)上，條塊單位為位或字節(jié)，并使用稱為“加重平均糾錯(cuò)碼（海明碼）”的編碼技術(shù)來(lái)提供錯(cuò)誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個(gè)磁盤(pán)存放檢查及恢復(fù)信息，使得RAID 2技術(shù)實(shí)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(pán)上，區(qū)別在于RAID 3使用簡(jiǎn)單的奇偶校驗(yàn)，并用單塊磁盤(pán)存放奇偶校驗(yàn)信息。如果一塊磁盤(pán)失效，奇偶盤(pán)及其他數(shù)據(jù)盤(pán)可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)；如果奇偶盤(pán)失效則不影響數(shù)據(jù)使用。RAID 3對(duì)于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率，但對(duì)于隨機(jī)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，奇偶盤(pán)會(huì)成為寫(xiě)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(pán)上，但條塊單位為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁盤(pán)作為奇偶校驗(yàn)盤(pán)，每次寫(xiě)操作都需要訪問(wèn)奇偶盤(pán)，這時(shí)奇偶校驗(yàn)盤(pán)會(huì)成為寫(xiě)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(dú)指定的奇偶盤(pán)，而是在所有磁盤(pán)上交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗(yàn)信息。在RAID 5上，讀/寫(xiě)指針可同時(shí)對(duì)陣列設(shè)備進(jìn)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(jī)讀寫(xiě)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(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸就需涉及到所有的陣列盤(pán)；而對(duì)于RAID 5來(lái)說(shuō)，大部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸只對(duì)一塊磁盤(pán)操作，并可進(jìn)行并行操作。在RAID 5中有“寫(xiě)損失”，即每一次寫(xiě)操作將產(chǎn)生四個(gè)實(shí)際的讀/寫(xiě)操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫(xiě)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(gè)獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)信息塊。兩個(gè)獨(dú)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(pán)同時(shí)失效也不會(huì)影響數(shù)據(jù)的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗(yàn)信息更大的磁盤(pán)空間，相對(duì)于RAID 5有更大的“寫(xiě)損失”，因此“寫(xiě)性能”非常差。較差的性能和復(fù)雜的實(shí)施方式使得RAID 6很少得到實(shí)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和用于存儲(chǔ)管理的軟件工具，可完全獨(dú)立于主機(jī)運(yùn)行，不占用主機(jī)CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)（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(lái)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(guò)靈活配置磁盤(pán)陣列來(lái)獲得更加符合其要求的磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)。 

　　開(kāi)始時(shí)RAID方案主要針對(duì)SCSI硬盤(pán)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(duì)廉價(jià)的IDE硬盤(pán)來(lái)組建RAID系統(tǒng)，從而大大降低了RAID的“門(mén)檻”。從此，個(gè)人用戶也開(kāi)始關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)，因?yàn)橛脖P(pán)是現(xiàn)代個(gè)人計(jì)算機(jī)中發(fā)展最為“緩慢”和最缺少安全性的設(shè)備，而用戶存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)卻常常遠(yuǎn)超計(jì)算機(jī)的本身價(jià)格。在花費(fèi)相對(duì)較少的情況下，RAID技術(shù)可以使個(gè)人用戶也享受到成倍的磁盤(pán)速度提升和更高的數(shù)據(jù)安全性，現(xiàn)在個(gè)人電腦市場(chǎng)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(lái)自AMI公司。 

　　面向個(gè)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?cè)诩夹g(shù)上無(wú)法與商用系統(tǒng)相提并論，但是對(duì)普通用戶來(lái)說(shuō)其提供的速度提升和安全保證已經(jīng)足夠了。隨著硬盤(pán)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(chǎng)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(pán)。在主板廠商競(jìng)爭(zhēng)加劇、個(gè)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(gòu)置RAID卡，直接組建自己的磁盤(pán)陣列，感受磁盤(pán)狂飆的速度。 

    二.通過(guò)硬件控制芯片實(shí)現(xiàn)IDE RAID的方法 

　　在RAID家族里，RAID 0和RAID 1在個(gè)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(pán)來(lái)構(gòu)筑RAID 0+1或其他硬盤(pán)陣列的個(gè)人用戶少之又少，因此我們?cè)谶@里僅就這兩種RAID方式進(jìn)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(pán)，RAID 0和RAID 1對(duì)磁盤(pán)的要求不一樣，RAID 1（Mirror）磁盤(pán)鏡像一般要求兩塊（或多塊）硬盤(pán)容量一致，而RAID 0（Striping）磁盤(pán)一般沒(méi)有這個(gè)要求，當(dāng)然，選用容量相似性能相近甚至完全一樣的硬盤(pán)比較理想。為了方便測(cè)試，我們選用兩塊60GB的希捷酷魚(yú)Ⅳ硬盤(pán)（Barracuda ATA Ⅳ、編號(hào)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(shuō)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(pán)中的數(shù)據(jù)。很多用戶都沒(méi)有重視備份這一工作，特別是一些比較粗心的個(gè)人用戶。創(chuàng)建RAID對(duì)數(shù)據(jù)而言是一項(xiàng)比較危險(xiǎn)的操作，稍不留神就有可能毀掉整塊硬盤(pán)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(shí)，所有陣列中磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)都將被抹去，包括硬盤(pán)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(dòng)盤(pán)，這也是這一步要注意的重要事項(xiàng)。 

　　第二步 

　　將兩塊硬盤(pán)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(huì)重建兩塊硬盤(pán)的分區(qū)表，我們就無(wú)需考慮硬盤(pán)連接的順序（下文中我們會(huì)看到在創(chuàng)建RAID 1時(shí)這個(gè)順序很重要）。 

　　第三步 

　　對(duì)BIOS進(jìn)行設(shè)置，打開(kāi)ATA RAID CONTROLLER。我們?cè)谏糑T7A-RAID主板的BIOS中進(jìn)入INTEGRATED PERIPHERALS選項(xiàng)并開(kāi)啟ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建議將開(kāi)機(jī)順序全部改為ATA 100 RAID，實(shí)際我們發(fā)現(xiàn)這在系統(tǒng)安裝過(guò)程中并不可行，難道沒(méi)有分區(qū)的硬盤(pán)可以啟動(dòng)嗎？因此我們?nèi)匀辉O(shè)置軟驅(qū)作為首選項(xiàng)。 

　　第四步 

　　接下來(lái)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(kāi)機(jī)檢測(cè)時(shí)將不會(huì)再報(bào)告發(fā)現(xiàn)硬盤(pán)。 
　　　
    2.磁盤(pán)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(pán)掃描界面同時(shí)按下“Ctrl”和“H”。 
　　　
    4.進(jìn)入HighPoint 370 BIOS設(shè)置界面后第一個(gè)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(jìn)行RAID模式選擇，這里能夠看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的選項(xiàng)，在此我們選擇了RAID 0項(xiàng)。 
　　　
    6.RAID模式選擇