Отказавшая избыточность windows 7. Описание состояний тома

Лекция № 1 5 .

Администрирование наборов томов и RAID - массивов

При работе с серверами Microsoft Windows Server 2003 вам придется довольно часто выполнять дополнительную настройку дисков, например создавать наборы томов или настраивать RAID-массивы.

Том ~ volume - часть физического диска, которая ведет себя как отдельное устройство. В проводнике Windows и в окне My Computer (Мой компьютер) тома отображаются в виде локальных дисков.

Набор томов располагается на нескольких накопителях. Пользователи обращаются к нему, как к единому диску, независимо от того, по скольким накопителям том распределен на самом деле. Том, расположенный на одном диске, называется простым (simple), на нескольких дисках - состав ным (spanned).

RAID-массив, т. е. избыточный массив независимых дисков (redundant array of independent disks, RAID) позволяет защитить данные, а порой и увеличить производительность дисков. В Windows Server 2003 поддерживается три уровня RAID: 0, 1 и 5. Вы можете настроить RAID-массивы для работы с дисками следующих типов - зеркальными, чередующимися и чередующимися с контролем четности.

Тома и массивы RAID создаются на динамических дисках и доступны только из Windows 2000 Server и Windows Server 2003. Если ваш компьютер настроен на загрузку еще и одной из предыдущих версий Windows, динамические диски в ней окажутся недоступны. Впрочем, компьютеры со старыми вер­сиями Windows могут обращаться к таким дискам по сети, как к обычным сетевым дискам.

Использование томов и наборов томов

Том (volume) - это часть диска, где можно напрямую сохранять данные. Создание томов и управление ими во многом схоже с созданием и управлением разделами (partitions).

Примечание Если составной или чередующийся том нахо дится на базовых дисках , вы можете только удалить , но не создать или расширить его . Если на базовых дисках располагаются зеркальные тома , вы вправе удалять , восста­ навливать и синхронизировать зеркала . Зеркало можно и отключить . Если на базовых дисках находятся чередую­ щиеся тома с контролем четности (RAID 5), вы вправе уда­ лить или восстановить том , но не создать новый .

Основные понятия о томах

В оснастке Управление дисками (Disk Management), показанной на рис. 12-1, тома, как и разделы, выделяются различными цве­тами в зависимости от типа. Тома имеют следующие параметры:

· расположение (Layout) - том, как уже говорилось, может быть простым, составным, зеркальным, чередующимся и че­редующимся с контролем четности;

· Тип (Туре) - у тома в этом столбце всегда указано Дина­мический (Dynamic);

· файловая система (File System) - FAT, FAT 32 или NTFS;

· состояние (Status);

· Емкость (Capacity).

Рис. 12-1 В оснастке Управление дисками (Disk Management) показаны тома и разделы

Важное преимущество динамических томов перед базовы­ми - возможность вносить изменения в тома и диски без по­следующей перезагрузки системы (в большинстве случаев). Кроме того, тома позволяют задействовать средства отказоус­тойчивости Windows Server 2003. Хотя динамические диски нельзя использовать с предыдущими версиями Windows, вы вправе установить параллельно с Windows Server 2003 другую ОС, создав для нее отдельный том. Например, вы можете ус­тановить Windows Server 2003 на том С, a Linux - на том D.

Тома позволяют:

Назначать дискам буквы и пути;

Создавать на диске любое количество томов при условии, что на нем есть свободное место;

Создавать тома, распределенные по двум и более дискам, и включать механизмы отказоустойчивости;

Расширять тома;

Назначать активный, системный и загрузочный тома.

Понятие наборов томов

Наборы томов (volume sets) позволяют создать тома, распре­деленные по нескольким дискам. Таким образом, вы исполь­зуете свободное пространство разных накопителей для создания тома, который будет представляться пользователю как единый носитель. Файлы записываются в набор томов последовательно сегмент за сегментом. Первый сегмент свободного пространства первым используется для записи файла. Когда данный сегмент заполнится, включается второй и т. д.

Вы можете создать набор, используя свободное пространство дисковых накопителей - числом до 32. Наборы томов позволяют эффективно задействовать свободное пространство и формируют удобную файловую систему. Но если один из накопителей в наборе откажет, выйдет из строя весь набор томов, т. е. все данные в наборе будут утеряны.

Постоянный контроль за состоянием тома полезен не только для выявления проблем, но и при установке новых томов на тех же накопителях. Текущее состояние тома отображается в оснастке Управление дисками (Disk Management) в графической области и в области списка дисков. Используемые при этом термины описаны в табл. 12-1.

Таблица 12-1. Возможные состояния тома
Состояние Описание Действие

DIV_ADBLOCK88">

Устаревшие Данные на отказоустой - Повторно отсканируйте диски или
данные чивых чужих дисках не перезагрузите компьютер. В столбце

(Stale Data) синхронизированы должно появиться новое состояние,

например Отказавшая избы­точность (Failed Redundancy)

Форматиро - Временное состояние. Дождитесь окончания процесса
вание Том форматируется (в оснастке указано его выполнение

(Formatting) в процентах)

Создание томов и наборов томов

Том и набор томов создаются так.

1. В графической панели оснастки Управление дисками (Disk Management) щелкните правой кнопкой любую нераспре­деленную область динамического диска и выберите Создать том (Create Volume). Запустится Мастер создания томов (Create Volume Wizard). Щелкните Далее (Next).

2. Установите переключатель Простой том (Simple), чтобы создать том на одном диске, или Составной том (Spanned) для создания тома на нескольких дисках (рис. 12-2). Простые тома можно отформатировать под FAT, FAT32 или NTFS. Для упрощения управления дисками отформатируйте тома, объединяющие несколько дисков, под NTFS, так как NTFS позволяет расширять набор томов.

Примечание Если вам требуется дополнительное простран ство на простом или составном томе, его можно расширить, выбрав область свободного пространства и добавив ее к то­му. Том разрешается расширить как в пределах одного дис­ ка, так и на пространстве другого диска. В последнем слу­ чае создается составной том, диски которого должны иметь формат NTFS .

Рис. 12-2. Здесь выбирается тип тома

3. В диалоговом окне Выбор дисков (Select Disks) можно вы­брать динамический диск для включения в том и задать размер сегмента тома на нем (рис. 12-3).

https://pandia.ru/text/78/475/images/image009_31.jpg" width="20" height="20 src=">Совет Поскольку простые и составные тома не являются от казоустойчивыми , лучше создать несколько небольших то­ мов , чем один огромный , использующий все доступное про­ странство .

6. Укажите, будете ли вы назначать накопителю букву или путь, с помощью следующих параметров:

Назначить букву диска (A- Z) [ Assign the following drive letter] - назначить букву диска (буква выбирает­ся из списка):

Подключить том как пустую NTFS-папку (Mount in the following empty NTFS folder) - назначить путь диска (нужно указать путь к папке);

Не назначать буквы диска или пути диска (Do not assign a drive letter or drive path) - назначить букву или путь позже.

DIV_ADBLOCK91">

8. Щелкните Далее (Next), а затем Готово (Finish). Если вы добавили тома на физический диск, содержащий Windows Server 2003, вы могли по неосторожности изменить номер загрузочного тома. Прочитайте предупреждения, а затем внесите необходимые изменения в файл BOOT. INI.

Удаление томов и наборов томов

Одним и тем же способом удаляют любые тома: простые, составные, зеркальные, чередующиеся или чередующиеся с контролем четности (RAID 5). Удаление набора томов уничтожит файловую систему и данные. Поэтому, прежде чем это сделать, сохраните копии нужных файлов и катало­гов с этого набора. Нельзя удалить том, содержащий загру­зочные файлы или активные файлы подкачки Windows Server 2003.

Тома удаляют так.

1. В оснастке Управление дисками (Disk Management) правой кнопкой щелкните любой том в наборе и выберите Удалить том (Delete Volume). Вы не сможете удалить часть состав­ного тома, не удалив весь том.

2. Подтвердите удаление тома, щелкнув Да (Yes).

Расширение простого или составного тома

Windows Server 2003 предлагает несколько способов расшире­ния томов NTFS, не являющихся частью зеркального или че­редующегося набора. Вы можете расширить простой том, а так­же существующие наборы томов. При расширении томов вы добавляете к ним свободное пространство.

Примечание При расширении наборов томов существует множество ограничений . Нельзя расширить загрузочные или системные тома , зеркальные или чередующиеся тома , а также создать том , занимающий более 32 дисков . Нель­ зя расширить тома FAT или FAT 32: сначала следует преоб­разовать их в NTFS . Нельзя расширить простые или состав­ ные тома , преобразованные из базовых дисков .

Вот как расширить том NTFS.

1. В оснастке Управление дисками (Disk Management) правой кнопкой щелкните простой или составной том, который хо­тите расширить, и выберите Расширить том (Extend Volu­me). Запустится Мастер расширения тома (Extend Volume Wizard). Прочитайте вступление и щелкните Далее (Next).

2. Выберите динамические диски, которые войдут в том, и за­дайте размеры сегментов тома на этих дисках, как описано в пп. 3-5 раздела «Создание томов и наборов томов».

Примечание Набор томов на нескольких накопителях не может быть зеркальным или чередующимся - ими могут быть только простые тома .

Управление томами

Тома управляются так же, как и разделы.

Повышенная производительность и отказоустойчивость RAID - массивов

Важные данные требуют повышенной защиты от сбоев дисков. Для этого вы можете использовать технологию RAID, которая повышает отказоустойчивость системы за счет создания избы­точных копий данных, а также позволяет увеличить произво­дительность дисков.

· Доступны разные реализации технологии RAID, описыва­емые уровнями. В настоящее время определены уровни от О до 5. Каждый обладает своими особенностями. В Windows Server 2003 поддерживаются уровни 0,1 и 5:

· RAID 0 позволяет увеличить производительность дисков;

· RAID 1 и 5 повышают отказоустойчивость.

В табл. 12-2 дан краткий обзор поддерживаемых уровней, RAID. Эта поддержка является полностью программной.

Таблица 12-2. Поддержка RAID под управлением Windows Server 2003

RAID Тип RAID Описание Основные преимущества

Контрольная сумма" href="/text/category/kontrolmznaya_summa/" rel="bookmark">контрольная сумма) - метод коррекции ошибок, который заключается в создании по специальному алгоритму значений, позволяющих восстановить потерянные данные.

Развертывание RAID на серверах Windows Server 2003

На серверных системах Windows Server 2003 поддерживают­ся зеркальное отображение дисков, чередование дисков и че­редование дисков с контролем четности.

Примечание Некоторые ОС , например MS - DOS , не поддер живают RAID . Если на вашем компьютере установлены две ОС и одна из них не поддерживает RAID , RAID - диски бу­дут для нее недоступны .

Развертывание RAID 0

RAID уровня 0 подразумевает чередование дисков. Два или бо­лее тома, каждый на отдельном накопителе, сконфигурирова­ны как чередующийся набор. Данные, записываемые в набор, разбиваются на блоки - полосы (stripes). Полосы записывают­ся последовательно на все диски чередующегося набора. Вы можете развернуть том чередующегося набора максимум на 32 дисках, но, как правило, наборы с 2-5 томами работают быст­рее всего. Если число томов увеличивают, производительность резко падает.

Главное достоинство чередования дисков - скорость. До­ступ к данным на нескольких дисках обеспечивается несколь­кими головками, что заметно повышает производительность. Но за это приходится платить надежностью. Как и в случае с наборами томов, если один из дисков чередующегося набо­ра выйдет из строя, весь набор уже не удается использовать: все данные будут утеряны. Вам придется повторно создать че­редующийся набор и восстановить данные из архивов.

Примечание Загрузочные и системные тома не могут быть частью чередующегося набора .

При создании чередующихся томов надо использовать тома приблизительно одинакового размера. Оснастка Управление дисками (Disk Management) при вычислении общего объема набора основывается на размере наименьшего тома. В частно­сти, максимальный размер набора кратен размеру наименьше­го тома. Так, если у вас три физических диска и размер наи­меньшего тома - 50 Гбайт, то максимальный размер череду­ющегося набора будет 150 Гбайт.

Увеличить производительность чередующегося набора можно так:

Использовать диски, управляемые отдельными контролле­рами, что позволит системе одновременно обращаться к не­скольким дискам;

Не использовать диски, содержащие чередующийся на­бор, для других задач, чтобы диски только обслуживали набор.

Чередующийся набор создается следующим образом.

1. В графической панели оснастки Управление дисками (Disk Management) щелкните правой кнопкой нераспределенную область динамического диска и выберите Создать том (Cre­ate Volume). Запустится мастер создания томов. Прочитай­те вступление и щелкните Далее (Next).

2. Выберите вариант Чередующийся (Striped) и создайте том, как было описано выше.

Главное отличие в том, что теперь вам понадобится минимум два динамических диска. Чередующийся том можно использовать, как любой дру­гой том. Вы не сможете расширить уже созданный чередую­щийся набор, поэтому аккуратно спланируйте его разверты­вание.

Развертывание RAID 1

RAID уровня 1 подразумевает зеркальное отображение дис­ков. При этом для создания избыточного набора данных ис­пользуется два одинаковых по размеру тома на двух накопи­телях. На накопители записываются одинаковые наборы дан­ных, и если один из дисков откажет, данные можно считать с другого.

Зеркальное отображение дисков обеспечивает приблизи­тельно такую же отказоустойчивость, что и чередование дис­ков с четностью. Но поскольку в зеркальных наборах не гене­рируются контрольные суммы, как правило, запись на них осу­ществляется быстрее. С другой стороны, чередующиеся диски с четностью обеспечивают большую производительность чте­ния, так как операция чтения выполняется с нескольких дис­ков одновременно.

Основной недостаток зеркального набора - двойное сокра­щение емкости. Так, зеркало для накопителя емкостью 5 Гбайт требует другого накопителя того же объема. А значит, для хранения 5 Гбайт информации потребуется 10 Гбайт.

Примечание В отличие от чередования дисков, при зеркальном отображении дисков вы можете «отразить» любой том, а значит, в случае необходимости создать зеркало для загрузочных или системных томов.

Как и при чередовании, желательно, чтобы зеркальные диски обслуживались разными дисковыми контроллерами. Это обеспечит большую защиту от сбоев дисковых контроллеров. Если один из контроллеров откажет, применяется диск на другом контроллере. Фактически, используя два дисковых кон­троллера для дублирования данных, вы реализуете технологию дублирования дисков (disk duplexing). При простом зеркальном отображении дисков обычно используют один дисковый контроллер, а при дублировании - два (рис. 12-5).

Рис. 12-5. При простом зеркальном отображении дисков используется один дисковый контроллер, а при дублировании - два

Если один из зеркальных дисков откажет, дисковые опера­ции могут продолжаться. При записи и чтении данные запи­сываются на оставшийся в работе диск. Перед восстановлени­ем зеркала его следует отключить (см. раздел «Управление RAID и восстановление после сбоев»).

Создание зеркального набора

1. В графической панели оснастки Управление дисками (Disk Management) щелкните правой кнопкой нераспределенную область динамического диска и выберите Создать том (Create Volume). Запустится мастер создания томов. Щелкни­те Далее (Next).

2. Выберите Зеркальный (Mirrored) и создайте том, как опи­сано в разделе «Создание томов и наборов томов». Основ­ное отличие в том, что вам необходимо создать два одинаковых по размеру тома на разных динамических дисках. Как и другие RAID-технологии, зеркальное отображение прозрачно для пользователей. Пользователи видят зеркальный набор, как обычный диск, и могут обращаться к нему, как к лю­бому другому диску.

Примечание Нормальное состояние зеркального набора - Исправен (Healthy ). В процессе создания зеркала вы можете увидеть состояние Ресинхронизация (Resynching ).

Зеркальное отображение существующих томов

Для создания зеркального набора годится существующий про­стой том. На втором динамическом диске должно быть столь­ко же неразмеченного пространства, сколько на существующем томе, или больше.

Для зеркального отображения существующего тома в осна­стке Управление дисками (Disk Management) необходимо вы­полнить следующие действия.

1. Правой кнопкой щелкните простой том, для которого хо­тите создать зеркальное отображение, и выберите Добавить зеркало (Add Mirror). Запустится мастер добавления зер­кала.

2. Выберите в списке Диски (Disks) расположение зеркала и щелкните Добавить зеркало (Add Mirror). Windows Ser­ver 2003 начнет процесс создания зеркала, в ходе которого в столбце состояния обоих томов будет отображаться Ре­синхронизация (Resynching).

Развертывание RAID 5

RAID уровня 5 подразумевает чередование дисков с контролем четности. Для реализации этой технологии нужно минимум три жестких диска. Оснастка Управление дисками (Disk Ma­nagement) сделает размеры томов на этих дисках одинако­выми.

По сути, RAID 5 - расширенная и отказоустойчивая версия RAID 1. Отказоустойчивость гарантирует, что сбой одного диска не повлияет на работу всего набора. Набор будет функционировать, направляя дисковые операции на оставшиеся в рабочем состоянии тома.

Для обеспечения отказоустойчивости RAID 5 записывает вместе с блоками данных контрольную сумму. Если один из дисков набора выйдет из строя, вы сможете использовать информацию о четности для восстановления данных (подробнее об этом процессе - в разделе «Восстановление чередующегося набора с контролем четности».) При отказе двух дисков информации о четности недостаточно для восстановления данных, и вам придется восстанавливать набор из архива.

Создание чередующегося набора с контролем четности

1. В графической панели оснастки Управление дисками (Disk Management) щелкните правой кнопкой нераспределенную область динамического диска и выберите Создать том (Сгеate Volume). Запустится мастер создания томов. Щелкните Далее (Next).

2. Установите переключатель RAID-5 и создайте том, как опи­сано в разделе «Создание томов и наборов томов». Основ­ное отличие - вам нужно выбрать свободное пространство на трех отдельных динамических дисках.

К созданному чередующемуся набору пользователи могут обращаться, как к обычному диску. Но помните: вам не удаст­ся расширить уже созданный чередующийся набор, добавив дополнительные диски или заменив диски на более емкие. По­этому особенно аккуратно спланируйте набор перед его развер­тыванием.

Управление RAID и восстановление после сбоев

Управление зеркальными и чередующимися наборами отлича­ется от управления другими дисковыми томами, особенно при восстановлении после сбоя.

Разрушение зеркального набора

Отключают зеркало по двум причинам:

При отказе одного из дисков зеркального набора операции записи и чтения данных производятся с оставшегося диска. Перед восстановлением зеркала надо разрушить набор;

Зеркальное отображение дисков больше не требуется, и вы хотите освободить место на зеркальном диске в других це­лях.

Совет Хотя разрушение зеркала не влечет удаления данных , следует всегда делать архивные копии перед выпол­ нением этой процедуры . Тогда при возникновении проблем вы сможете восстановить данные .

Зеркало разрушают с помощью оснастки Управление дис­ками (Disk Management).

1. Щелкните один из томов зеркального набора правой кноп­кой и выберите Разделить зеркальный том (Break Mirrored Volume).

2. Подтвердите желание разрушить зеркало, щелкнув Да (Yes). Будет создано два независимых тома.

Ресинхронизация и восстановление зеркального набора

Windows Server 2003 автоматически синхронизирует зеркаль­ные тома на динамических дисках, но данные на зеркальных дисках могут рассинхронизироваться. Так, если один диск от­ключается, данные записываются только на подключенный диск.

Вы можете ресинхронизировать или восстановить зеркаль­ные наборы на базовых и динамических дисках, но для этого нужно перестроить набор на базе диска того же типа. Для ре­синхронизации отказавшего дискового набора выполните сле­дующие действия.

1. Убедитесь, что оба диска зеркального набора подключены и доступны, и проверьте статус зеркального набора - Отка­завшая избыточность (Failed Redundancy). Предпринима­емые вами действия зависят от статуса отказавшего тома.

2. Если в столбце состояния отображается Отсутствует (Missing) или Не подключен (Offline), убедитесь, что на диск подается электропитание и он правильно подключен. Затем запустите Управление дисками (Disk Management), правой кнопкой щелкните отказавший том и выберите Ре-активизировать диск (Reactivate Disk). Статус диска дол­жен измениться на Регенерация (Regenerating), а затем на Исправен (Healthy). Если статус не поменялся на Испра­вен (Healthy), щелкните том правой кнопкой и выберите Ресинхронизация зеркала (Resynchronize Mirror).

3. Если статус - Работает (ошибки) , щелк­ните правой кнопкой отказавший том и выберите Реактивизировать диск (Reactivate Disk). Статус диска должен из­мениться на Регенерация (Regenerating), а затем на Исправен (Healthy). Если статус не поменялся на Исправен (Healthy), щелкните том правой кнопкой и выберите Ре­синхронизация зеркала (Resynchronize Mirror).

4. Если один или несколько дисков помечены Не читается (Unreadable), вам, возможно, надо повторить сканирование дисков в системе, выбрав команду Повторить сканирование дисков (Rescan Disks) из меню Действие (Action). Если ста­тус дисков не изменился и после этого, перезагрузите ком­пьютер.

5. Если один из дисков так и не вернулся в подключенное состояние, щелкните правой кнопкой отказавший том и вы­берите Удалить зеркало (Remove Mirror). Затем правой кнопкой щелкните оставшийся том зеркала и укажите До­бавить зеркало (Add Mirror). Вам понадобится неразмечен­ная область для зеркального отображения тома. Если на диске нет свободного места, удалите другие тома или заме­ните отказавший диск.

Восстановление зеркального системного диска с возможностью загрузки

Сбой зеркального диска иногда мешает загрузке системы. Обычно это происходит, когда в процессе зеркального отобра­жения системного или загрузочного диска отказывает основ­ной зеркальный диск. В предыдущих версиях Windows для возвращения системы в работоспособное состояние приходи­лось немало потрудиться. В Windows Server 2003 в большин­стве случаев от сбоя основного зеркального диска оправиться довольно легко.

При зеркальном отображении системного тома в файл BOOT. INI должна быть добавлена строка, позволяющая загру­жаться со вторичного зеркального диска. Выглядит она при­мерно так:

multi(0)disk(0)rdisk(2)partition(2)\WINNT= «Boot Mirror D: - secondary plex»

Загрузившись со вторичного диска, укажите время для вос­становления зеркала. Для этого следует выполнить следующие действия.

1. Выключите компьютер и замените неисправный том или установите дополнительный жесткий диск. Включите ком­пьютер.

2. Разделите зеркало, а затем воссоздайте его на замененном диске, обычно диске 0. Щелкните правой кнопкой остав­шийся том, который был частью исходного зеркала и выбе­рите Добавить зеркало (Add Mirror). Далее следуйте ука­заниям из раздела «Зеркальное отображение существую­щих томов».

3. По завершении создания зеркального отображения повтор­но разрушьте зеркало из оснастки Управление дисками (Disk Management). Убедитесь, что основной диск в ориги­нальном зеркальном наборе получил букву, которая ранее была у набора. Если это не так, назначьте соответствующую букву.

4. Правой кнопкой щелкните оригинальный системный том и выберите Добавить зеркало (Add Mirror). Зеркало будет воссоздано.

5. Измените файл BOOT. INI, чтобы система загружалась с ис­ходного системного диска.

Удаление зеркального тома

Из оснастки Управление дисками (Disk Management) можно удалить один из томов зеркального набора. Когда вы это сде­лаете, все данные с удаленного тома будут стерты, а освободив­шееся пространство помечается как нераспределенное.

Зеркальный том удаляется так.

1. В оснастке Управление дисками (Disk Management) щелк­ните правой кнопкой один из томов зеркального набора и выберите Удалить зеркало (Remove Mirror).

2. Укажите диск, с которого следует удалить зеркало.

3. Подтвердите свои действия. Все данные на удаленном томе будут уничтожены.

Внимание ! Если на зеркале содержится системный или за­ грузочный раздел , перед удалением узнайте из файла BOOT . INI , который из дисков зеркала не нужен при загруз­ ке . Например , если для загрузки используется диск rdisk (1) и вы можете удалить зеркало с диска Disk 1 или Disk 2, нужно удалять его с диска Disk 2.

Восстановление чередующегося набора без контроля четности

Такой чередующийся набор не обеспечивает отказоустойчиво­сти. Если один из дисков в наборе откажет, весь набор стано­вится непригодным. Нужно восстановить или заменить отка­завший накопитель, воссоздать набор, а затем восстановить; данные из архива.

Восстановление чередующегося набора с контролем четности

RAID 5 позволяет восстановить чередующийся набор при отказе одного диска. Об отказе диска вы узнаете по содержимо­му столбца состояния. Для набора оно изменится на Отказав­шая избыточность (Failed Redundancy), а для отдельного тома - на Отсутствует (Missing), He подключен (Offline) или :: Работает (ошибки) .

Вы можете восстановить RAID 5 на базовых или динамических дисках, но при перестроении набора необходимо ис­пользовать тот же тип дисков, что применялся на нем ранее.

1. Убедитесь, что все диски набора RAID 5 подключены. Ста­тус набора должен быть Отказавшая избыточность (Failed Redundancy). Ваши действия зависят от статуса отказавше­го тома.

Совет По возможности сделайте архивные копии данных перед выполнением этой процедуры .

2. Если статус - Отсутствует (Missing) или Не подключен (Offline), убедитесь, что на диск подается электропитание и он правильно подключен. Затем запустите оснастку Управление дисками (Disk Management), правой кнопкой щелкните отказавший том и выберите Реактивизировать диск (Reactivate Disk). Статус диска должен измениться на Регенерация (Regenerating), а затем на Исправен (Healthy). Если статус не поменялся на Исправен (Healthy), правой кнопкой щелкните том и выберите Восстановить четность (Regenerate Parity).

3. Если статус - Работает (ошибки) , правой
кнопкой щелкните отказавший том и выберите Реактиви­зировать диск (Reactivate Disk). Статус диска должен из­мениться на Регенерация (Regenerating), а затем на Испра­вен (Healthy). Если статус не поменялся на Исправен
(Healthy), щелкните правой кнопкой том и выберите Вос­становить четность (Regenerate Parity).

4. Если один или несколько дисков помечены Не читается (Unreadable), возможно, следует отсканировать диски в си­стеме, выбрав команду Повторить сканирование дисков (Rescan Disks) из меню Действие (Action). Если статус дис­ков не изменился, перезагрузите компьютер.

5. Если один из дисков так и не вернулся к подключенному состоянию, восстановите сбойную область набора RAID 5. Правой кнопкой щелкните отказавший том и щелкните Удалить (Remove). Затем выберите неразмеченную область на отдельном динамическом диске набора. Она должна быть не меньше восстанавливаемой области. Свободное место должно располагаться на диске, не используемом
в текущий момент набором RAID 5. Если свободного места не хватает, команда Восстановить том (Repair Volume) недоступна: освободите дисковое пространство, удалив дру­гие тома или заменив отказавший накопитель.

Windows 2003/XP используют традиционное базовое хранение. Для эффективности управления хранением данных базовые диски преобразуют в динамические, на которых можно создавать различные типы томов. Более подробную информацию об управлении дисковыми хранилищами в ОС Windows Server 2003 можно узнать из источников [ [ 3.5 ] , [ 3.9 ] ].

3.3.1. Работа с зеркальными томами

Зеркальный том (RAID-1) состоит из двух одинаковых копий тома, расположенных на разных физических дисках. Данные, записываемые на такой том, записываются одновременно на два диска, поэтому зеркальный том обеспечивает отказоустойчивость. Для более высокой отказоустойчивости рекомендуется использовать диски, подключенные к разным контроллерам, что обеспечит наилучшую производительность и позволит справиться с отказами как контроллера, так и диска.

В ОС Windows Server 2003 для работы с дисками существует специальная оснастка "Управление дисками", которая входит в консоль "Управление компьютером". Для создания зеркального тома необходимо сначала с помощью оснастки "Управление дисками" преобразовать тип хранения с базового в динамическое на двух подключенных физических дисках. После этого щелкните на неразмеченную область в графическом представлении диска и в появившемся контекстном меню выберите команду "Действие" / "Все задачи" / "Создать том". Запустится мастер создания томов, который предложит сначала выбрать тип тома (рис. 3.13).

Рис. 3.13.

Доступные типы томов зависят от числа установленных на компьютере дисков, содержащих неразмеченные области. Для создания зеркального тома, как было сказано выше, необходимо два динамических диска, имеющих нераспределенное место. Когда нужный тип тома выбран, мастер создания томов откроет страницу, показанную на рис. 3.14 , на которой следует выбрать диски для создания тома [ [ 3.5 ] ].

Рис. 3.14.

Выбрав диски для создания тома, следует определить еще его размер. Для этого на каждом из дисков необходимо отвести области одинаковых размеров. После выбора дисков для тома укажите в поле "Выберите размер выделяемого пространства (Мб)" максимальный размер области, доступной на каждом из выбранных дисков (он ограничен размером области на диске с минимальным размером свободного места). При изменении размера отведенного места на одном из дисков мастер соответствующим образом изменит размер места, отведенного для нового тома на другом диске. Общий размер зеркального тома равен выделенной области (в Мб), так как диски данного типа тома содержат одинаковые копии данных. После завершения работы мастера создания томов будет создан зеркальный том. Для начала эксплуатации зеркального тома нужно дождаться окончания процессов его форматирования и ресинхронизации (рис. 3.15).

Процесс восстановления неисправного диска зеркального тома зависит от типа неисправности. Если на диске возникли одиночные ошибки ввода- вывода, оба диска тома перейдут в состояние "Отказавшая избыточность", диск с ошибками находится в состоянии "Автономный" или "Отсутствует" (рис. 3.16) [ [ 3.9 ] ].

Рис. 3.16. Зеркальный том в состоянии "Отказавшая избыточность"

Устранив источник ошибок ввода-вывода, например, плохое соединение кабеля, необходимо выбрать том сбойного диска или сам диск и в контекстном меню указать пункт "Реактивизировать том" или "Реактивизировать диск" соответственно. Повторная активизация переводит диск или том в оперативный режим. Повторная синхронизация зеркального тома выполняется автоматически.

Удалить зеркальный том можно тремя способами [ [ 3.5 ] ]:

• Удалить том полностью со всеми данными.
• Удалить один из дисков зеркального тома. При этом на одном из дисков остается неразмеченная область, а содержимое зеркального тома сохраняется на другом диске.
• Разделить зеркальный том. При этом остаются два диска с идентичными копиями данных.

В случае выхода из строя одного физического диска зеркального тома можно его заменить, а потом пересоздать зеркальный том. Для этого следует сначала разделить зеркальный том, затем удалить неисправный диск. Второй исправный диск станет простым томом. После замены неисправного диска на сервере щелкните правой кнопкой мыши на оставшемся простом томе от прежнего "зеркала" и при помощи команды "Добавить зеркальный том" создайте новый зеркальный том на основе добавленного диска [ [ 3.9 ] ].

3.3.2. Работа с томами RAID-5

Том RAID-5 состоит как минимум из трех дисков (максимум из 32). По сравнению с зеркальными томами, он обеспечивает лучшую производительность операции чтения данных и эффективность использования дискового пространства. В минимальном томе RAID-5 из трех дисков, только одна треть дискового пространства используется для обеспечения отказоустойчивости (для хранения данных четности), в отличие от зеркального тома, где этот показатель равен одной второй. Отказоустойчивость зеркальных томов и RAID-5 защищает только от одиночных сбоев одного диска!

Создается том RAID-5 аналогично зеркальному через оснастку "Управление дисками", за исключением того, что изначально требуется минимум три свободных диска. При отказе одного из дисков в томе RAID-5 данные все равно будут доступны. Общая производительность тома снизится, так как при чтении отсутствующие данные будут вычисляться из оставшихся данных и информации о четности [ [ 3.9 ] ].

После восстановления или замены отказавшего диска, возможно, придется воспользоваться командой "Повторить сканирование" оснастки "Управление дисками" и реактивировать том на восстановленном диске. При этом система восстановит отсутствующие данные по значениям четности и заново заполнит диск, в результате том восстановит функциональность и отказоустойчивость [

Описание состояний тома

Обновлено: Январь 2005 г.

Назначение: Windows Server 2003, Windows Server 2003 R2, Windows Server 2003 with SP1, Windows Server 2003 with SP2

Описание состояний тома

В оснастке «Управление дисками» одно из состояний тома, описанных ниже, всегда отображается в графическом представлении тома и в столбце Состояние тома в списке.

Неудачно

Состояние Неудачно возникает, когда не удается запустить автоматически базовый или динамический том или диск поврежден. Это состояние также возникает после импорта тома с состоянием Неполные данные . Значок ошибки появляется на отказавшем томе. Если диск или файловую систему восстановить невозможно, состояние Неудачно указывает на потерю данных.

Если том является базовым, убедитесь, что физический диск включен, подключен к сети и подсоединен к компьютеру. Другие действия пользователя с базовыми томами невозможны.

Если том является динамическим, убедитесь, что динамические диски подключены. Если диски не подключены, следует их реактивизировать. Если диск успешно реактивизирован, том автоматически перезапускается и возвращается в состояние Исправен . Для получения сведений о подключении диска см. раздел .

Если динамический диск возвращается в состояние Подключен , а том не возвращен в состояние Исправен , его можно реактивизировать вручную. Инструкции по реактивизации тома см. в разделе .

Зеркальные тома и тома RAID-5 с устаревшими данными не будут автоматически реактивизированы после подключения базового диска. Если диски, содержащие текущие данные, отключены, эти диски должны быть подключены первыми, чтобы данные были синхронизированы. В противном случае следует реактивизировать том RAID-5 вручную, а затем запустить Chkdsk.exe.

Инструкции по реактивизации тома см. в разделе . Чтобы запустить Chkdsk.exe, нажмите кнопку Пуск , выберите команду Выполнить , введите chkdsk и нажмите кнопку OK .

Неудачно , см. в разделе .

Отказавшая избыточность

Состояние Отказавшая избыточность возникает, когда данные зеркального тома или тома RAID-5 уже не являются отказоустойчивыми, поскольку один из базовых дисков не подключен. Значок предупреждения отображается на томе с отказавшей избыточностью.

Для томов с состоянием Отказавшая избыточность обычно в скобках отображаются дополнительные сведения о состоянии. Каждый раз отображаются только одни дополнительные сведения. Дополнительные сведения отображаются в порядке перечисления в следующей таблице. Например, если имеется только один том, который одновременно является загрузочным, системным, активным, содержит файл подкачки и аварийный дамп памяти, его состояние отображается как Отказавшая избыточность (Система) . Однако при возникновении ошибки в зеркальном томе или томе RAID-5 приоритетными являются дополнительные сведения (Под угрозой) .

Отказавшая избыточность (дополнительные сведения)	Описание
Системный
Загрузочный
Файл подкачки
Аварийный дамп памяти
Под угрозой	Указывает, что данные на зеркальном томе или томе RAID-5 уже не являются отказоустойчивыми, поскольку произошел сбой одного диска и обнаружены ошибки ввода-вывода на оставшихся динамических дисках. При обнаружении ошибки ввода-вывода в любой части диска значок предупреждения отображается на всех томах на диске. Состояние Исправен (под угрозой) отображается для динамических томов, не являющихся отказоустойчивыми. Когда состояние тома - Отказавшая избыточность (под угрозой) , состояние базового диска обычно - Работает (ошибки) . Необходимо заново активизировать диск, чтобы вернуть его к состоянию Подключен Отказавшая избыточность .

Допускается доступ к тому с помощью оставшихся подключенных дисков, но при сбое другого диска, содержащего данный том, том и все его данные будут утеряны. Чтобы избежать потери данных, следует попытаться восстановить том как можно быстрее.

• Если базовый диск не подключен, реактивизируйте диск, щелкнув правой кнопкой мыши диск и выбрав команду Реактивизировать диск . Если реактивизация прошла успешно, том автоматически восстанавливается и ему возвращается состояние Исправен . Зеркальный том восстанавливается путем ресинхронизации данных в зеркалах. Том RAID-5 восстанавливается с помощью регенерации четности и данных.
• Если диск возвращается в состояние Подключен , а том в состояние Исправен не возвращается, его можно реактивизировать вручную, щелкнув правой кнопкой мыши том и выбрав команду Реактивизировать том .
• Если диск не возвращается в состояние Подключен , а том - в состояние Исправен , возможно, диск неисправен. Зеркало или раздел диска RAID-5 с ошибкой необходимо заменить. Чтобы заменить зеркало зеркального тома с ошибкой, щелкните правой кнопкой мыши вышедшее из строя зеркало и выберите команду Удалить зеркало , затем щелкните правой кнопкой мыши другой том и выберите команду Добавить зеркало , чтобы создать новое зеркало на другом диске. Замените неисправный раздел диска в томе RAID-5, щелкнув правой кнопкой мыши том RAID-5 и выбрав команду Восстановить том .

Отказавшая избыточность , см. в разделе .

Форматирование

Состояние Форматирование является временным состоянием, которое возникает, когда том форматируется под файловую систему. Во время форматирования отображается отформатированный объем в процентах. После завершения форматирования состояние тома изменяется на Исправен .

Исправен

Состояние Исправен является нормальным состоянием базовых и динамических томов, когда том доступен и ошибок не обнаружено. Не требуется никаких действий пользователя.

Для томов с состоянием Исправен обычно в скобках отображается дополнительная информация о состоянии. Каждый раз отображаются только одни дополнительные сведения. Дополнительные сведения отображаются в порядке перечисления в следующей таблице. Например, если имеется только один том, который одновременно является загрузочным, системным, активным, содержит файл подкачки и аварийный дамп памяти, его состояние отображается как Исправен (Система) . Однако при возникновении ошибки в динамическом томе приоритетной является дополнительная информация (Под угрозой) .

Исправен (дополнительные сведения)	Описание
Системный	Указывает, что том является системным томом.
Загрузочный	Указывает, что том является загрузочным томом.
Файл подкачки	Указывает, что том содержит файл подкачки. Дополнительные сведения о файле подкачки см. в разделе .
	Указывает, что том является активным томом на базовом диске. Дополнительные сведения об активных томах см. в разделе .
Аварийный дамп памяти	Указывает, что том содержит аварийную копию памяти, которую также называют дампом памяти. В дамп памяти записывается содержимое памяти компьютера при внезапной остановке Windows XP Professional. или операционных систем Windows Server 2003. Дополнительные сведения о различных типах аварийных дампов памяти см. в разделе .
Раздел спящего режима	Указывает, что раздел является разделом спящего режима, размеченным изготовителем вычислительной техники (OEM). Такие разделы на некоторых переносных компьютерах предназначены для сохранения текущего состояния системы во время спящего режима.
Раздел, защищенный GPT	Указывает, что том является диском с таблицей разделов GUID (GPT). Раздел, защищенный GPT, содержит основную загрузочную запись (MBR) и не позволяет утилитам, не совместимым с дисками GPT, случайно уничтожить разделы GPT.
Шифрованный (EFI) системный раздел	Указывает, что том является системным разделом EFI (Extensible Firmware Interface) на диске GPT.
Конфигурация EISA	Указывает, что том является разделом изготовителя вычислительной техники (OEM).
Неизвестный раздел	Указывает, что раздел не распознается. Разделы на дисках с основной загрузочной записью (MBR) или таблицей разделов с кодами GUID (GPT), имеющие состояние , могут быть нераспознаваемыми разделами изготовителя вычислительной техники или разделами операционной системы, отличной от Windows. Невозможно выполнять форматирование, назначать буквы диска или определять точки подключения для разделов с состоянием Исправен (Неизвестный раздел) . Однако пользователь может удалить такие разделы с помощью консоли «Управление дисками» или команды DiskPart. Инструкции по удалению разделов см. в разделе .
Под угрозой	Указывает, что динамический том в настоящее время доступен, но обнаружены ошибки ввода-вывода на содержащем его динамическом диске. При обнаружении ошибки ввода-вывода в любой части диска все тома диска будут иметь состояние Исправен (под угрозой) . На томе появится значок предупреждения. Когда том имеет состояние Исправен (под угрозой) , диск, на котором находится том, обычно имеет состояние Подключен (ошибки) . Необходимо заново активизировать диск, содержащий том, чтобы вернуть его к состоянию Подключен , после чего том должен вернуться к состоянию Исправен . Если сохраняется состояние Исправен (под угрозой) , то диск, вероятно, начинает отказывать. Создайте архивную копию данных и немедленно замените диск. Инструкции по исправлению томов, имеющих состояние Исправен (под угрозой) , см. в разделе .

Регенерация

Состояние Регенерация возникает при реактивизации отсутствующего или неподключенного диска в томе RAID-5, отказавшего тома RAID-5, при импорте дисков в том RAID-5, а также при обновлении данных и четности для тома RAID-5. Не требуется никаких действий пользователя. После завершения восстановления тому RAID-5 возвращается состояние Исправен . В процессе восстановления данных и четности доступ к тому RAID-5 разрешен.

Ресинхронизация

Состояние Ресинхронизация устанавливается при создании зеркала или перезапуске компьютера с зеркальным томом, при реактивизации неподключенных дисков в зеркальном томе, при импорте дисков зеркального тома, а также при ресинхронизации зеркального тома таким образом, что оба зеркала содержат одинаковые данные. Не требуется никаких действий пользователя. После завершения ресинхронизации зеркальному тому возвращается состояние Исправен . Ресинхронизация может занять некоторое время, в зависимости от размера зеркального тома. Хотя в процессе ресинхронизации зеркальный том доступен, не следует вносить изменения в конфигурацию (например, разделять зеркальный набор) в процессе ресинхронизации.

Для томов с состоянием Ресинхронизация обычно в скобках отображается дополнительная информация о состоянии. В представленной далее таблице содержатся возможные дополнительные сведения, отображающиеся для томов с состоянием Ресинхронизация .

Ресинхронизация (дополнительные сведения)	Описание
Системный	Указывает, что том является системным томом.
Загрузочный	Указывает, что том является загрузочным томом.
Файл подкачки	Указывает, что том содержит файл подкачки. Дополнительные сведения о файле подкачки см. в разделе .
Аварийный дамп памяти	Указывает, что том содержит аварийную копию памяти, которую также называют дампом памяти. В дамп памяти записывается содержимое памяти компьютера при внезапной остановке Windows XP Professional. или операционных систем Windows Server 2003. Дополнительные сведения о различных типах аварийных дампов памяти см. в разделе .

Нет данных

Состояние Нет данных обычно возникает, когда поврежден загрузочный сектор тома (обычно из-за вируса) и невозможно получить доступ к данным тома.

Инструкции по исправлению томов, имеющих состояние Нет данных , см. в разделе .

При импорте дисков для всех томов на этих дисках отображается состояние ОК в диалоговом окне Тома добавляемых дисков , если они не содержат ошибок. При импорте зеркальных томов или томов RAID-5 могут возникать следующие состояния: Неполные данные , Нет избыточности данных или Устаревшие данные .

Неполные данные

Состояние Неполные данные Тома добавляемых дисков и возникает, если данные занимают несколько дисков, но не все диски были перемещены. Данные этого тома будут уничтожены, если оставшиеся диски, содержащие данный том, не будут перемещены, а затем все вместе импортированы. Отсутствующие диски не могут быть импортированы позже для восстановления данных.

Инструкции по исправлению томов, имеющих состояние Неполные данные , см. в разделе .

Нет избыточности данных

Состояние Нет избыточности данных отображается в диалоговом окне Тома добавляемых дисков при импорте всех дисков, кроме одного, в зеркальном томе или томе RAID-5. В оснастке «Управление дисками» импортированная часть зеркального диска обладает состоянием Отказавшая избыточность , пока диск, содержащий половину зеркала, которая не была импортирована, имеет состояние Отсутствует . Тома RAID-5 получают состояние Отказавшая избыточность .

Чтобы избежать состояния Нет избыточности данных , подключите одновременно к компьютеру все диски, относящиеся к зеркальному тому или тому RAID-5, а затем импортируйте все диски вместе. Для зеркальных томов позже можно импортировать диски с состоянием Отсутствует для восстановления избыточности.

Инструкции по исправлению томов, имеющих состояние Нет избыточности данных , см. в разделе .

Устаревшие данные

Состояние Устаревшие данные отображается в диалоговом окне Тома добавляемых дисков и возникает, когда для зеркального тома или тома RAID-5 указаны устаревшие сведения о зеркале или четности или возникают ошибки ввода-вывода.

Инструкции по исправлению зеркал или томов RAID-5, имеющих состояние Устаревшие данные , см. в разделе .

Методы повышения надежности систем

Информация - это товар. И товар нередко очень ценный. Для защиты от потери данных придумано немало способов, но технология RAID - пожалуй, один из немногих коренным образом изменивших подход к хранению данных. Она облегчила жизнь системных администраторов, а наиболее ленивым даже позволила отказаться от резервного копирования.

Итак, одна из причин, ведущих к утрате информации, - аппаратные сбои и поломки. Они чаще случаются в механических, нежели в чисто электронных устройствах. Накопители на жестких магнитных дисках - устройства электромеханические, и, как следствие, они представляют собой слабое звено всей корпоративной подсистемы хранения данных. Наиболее известным способом повышения общей надежности системы, состоящей из относительно ненадежных элементов, является резервирование. На боевых самолетах, вертолетах и даже космических кораблях системы управления имеют два-три параллельных канала, что повышает общую «живучесть» летательного аппарата. В офисные компьютеры, слава Богу, обычно никто не стреляет, так что при некоторых допущениях можно обойтись и меньшей степенью избыточности. А именно - той, которая диктуется теорией информации. Продолжая механическую аналогию, представим, что тяга управления самолета не дублируется, а делается из нескольких более тонких тяг. Все вместе они имеют прочность несколько большую, чем необходимо. Тогда, если вражеский снаряд перебьет одну из них, остальные все же позволят пилоту добраться до своего аэродрома. Таким образом, затратив меньше материала, чем при полном дублировании, мы получили требуемую надежность.

Разработка технологии RAID велась на основе похожей философии: важно, чтобы информация сохранилась при отказе одного привода из всего массива. Значит, должна быть обеспечена минимальная избыточность, которая в «мирное время» не слишком обременяет дополнительными расходами, но «в бою» спасает важную информацию.

Избыточность в RAID: распределяй и властвуй

Контроллер RAID-массива содержит микропроцессор, часто i960 производства Intel. Этот процессор вычисляет контрольные суммы блоков данных, получаемых от компьютера, и распределяет как данные, так и избыточную информацию по дискам массива. Помимо вычисления контрольных сумм и распределения данных по дискам контроллер должен уметь собирать «разбросанные» (распределенные) по дискам данные в единое целое, определять исправность дисков, проверять целостность считанных данных при помощи контрольных сумм и восстанавливать на основе избыточной информации данные, ранее записанные на отказавший диск. Распределять данные по нескольким дискам желательно еще и потому, что это может дать выигрыш в скорости чтения/записи за счет параллельной работы нескольких устройств. Распределение может производиться различными способами. Эти различные способы именуются уровнями (Levels), которые обозначаются цифрами от 0 до 5. Все уровни с номерами более 5 являются частными разработками фирм - производителей контроллеров, и с ними нужно знакомиться, изучая описания конкретных устройств. Например, RAID 7 является зарегистрированной торговой маркой фирмы Storage Computer Corporation.

RAID-массив состоит из контроллера и подсоединяемого к нему набора дисков. Диски могут располагаться как непосредственно в сервере, что практикуется многими ведущими производителями, так и во внешнем устройстве, представляющем собой миниатюрную дисковую стойку. Легкая установка дисков в массив обеспечивается специальным кожухом, внутри которого устанавливаются обычные диски с интерфейсом SCSI. На кожухе, как правило, устанавливается 96-контактный разъем, который обеспечивает подключение к контактной панели. Внутри кожуха имеется стандартный разъем SCSI, обеспечивающий подключение диска. Другой разъем устанавливается вместо перемычек, предназначенных для установки номера устройства (SCSI ID). Таким образом, номер устройства устанавливается в зависимости от номера «посадочного места». Еще один разъем служит для управления раскруткой двигателя винчестера. При выведении скорости вращения на номинальную двигатель жесткого диска потребляет повышенную мощность, поэтому запуск дисков производится по очереди, во избежание перегрузки блока питания.

RAID-контроллер, в свою очередь, может представлять собой как карту, устанавливаемую в сервер, так и внешнее устройство, подключаемое при помощи интерфейса SCSI. Кроме того, контроллер «обманывает» BIOS, представляя несколько дисков как один винчестер большего размера. Этот размер вычисляется в случае RAID 5 по формуле C=(n-1)C0, где C - суммарная емкость, C0 - емкость одного диска, n - количество дисков в массиве. Исключением являются массивы с резервированием.

Большинство современных RAID-контроллеров поддерживает функцию резервирования, которая позволяет указывать один из дисков массива как запасной. Резервный диск не используется до тех пор, пока не произойдет отказ одного из рабочих. Тогда происходит автоматическое подключение резервного и восстановление на нем той информации, которая хранилась на отказавшем диске. Во время восстановления скорость чтения и записи может снижаться в зависимости от алгоритма работы массива.

Значительное количество современных RAID-массивов поддерживает Hot Plug («горячую» замену, то есть смену диска без отключения питания). Во многих массивах, выполненных в виде отдельного устройства, имеются резервные блоки питания, которые также можно заменять без выключения.

В настоящее время растущей популярностью пользуются RAID-массивы на базе дисков с интерфейсом IDE. Будучи дешевле, они обеспечивают приемлемый уровень надежности для недорогих систем начального уровня, однако их нельзя всерьез рассматривать как конкуренцию массивам с интерфейсом SCSI. Например, контроллер FastTrack производства фирмы Promise Technology, Inc. обеспечивает подключение не более четырех дисков и уровень RAID 0 или 1. Требование невысокой стоимости не позволило реализовать более сложные алгоритмы.

Программные реализации RAID, имеющиеся, например, в ОС Windows NT , следует применять только в тех случаях, когда заранее известно, что нагрузка на сервер будет гораздо ниже номинала и у процессора останется много свободного времени на жонглирование данными.

Уровни RAID

Для лучшего понимания, а значит, и более успешного применения рассмотрим уровни RAID в порядке возрастания.

Уровень 0 подразумевает отсутствие избыточности. Данные разбиваются на блоки, и каждый следующий блок записывается на следующий диск в кольцевом порядке. Работа идет параллельно с несколькими дисковыми контроллерами, поэтому производительность чтения/записи достигается очень высокая. Никакой избыточной информации нет, поэтому контроллер работает с максимальной скоростью и минимальной нагрузкой. Основной недостаток проистекает из достоинства - при выходе из строя одного диска полностью теряется вся информация, имевшаяся в массиве. Этот уровень может применяться там, где высокая скорость доступа является решающим требованием, например, при редактировании видео или при допечатной подготовке. При этом резервное копирование строго обязательно.

Уровень 1 - это знакомое со времен Novell NetWare SFT зеркальное отображение дисков. Обладает удвоенной скоростью чтения, так как последовательные блоки параллельно считываются двумя дисковыми контроллерами. При отказе одного диска скорость чтения хотя и снижается вдвое, но остается на уровне скорости отдельного устройства. Механизм восстановления синхронизации после замены отказавшего диска предельно прост. Еще одно уникальное свойство уровня 1 - возможность продолжения работы при отказе более чем одного диска, при этом, правда, все отказавшие устройства должны находиться по одну сторону «зеркала».

Сфера применения RAID уровня 2 лежит там, где при не очень большом объеме данных требуется высокая надежность и обеспечение быстрого доступа к данным, например в бухгалтерии, при выписке счетов и т.д. При своевременном переносе устаревшей информации на ленты можно ограничиться небольшой емкостью дисков, сведя, таким образом, расходы на двойное резервирование к небольшой в абсолютном исчислении сумме.

При использовании RAID уровня 2 записываемые данные «распыляются» по дискам бит за битом. При этом вычисляются коды Хэмминга для коррекции ошибок и записываются на отдельные диски. При чтении коды Хэмминга используются для проверки и исправления данных. Таким образом, коррекция производится «на лету», и используется преимущество параллельного чтения с нескольких устройств сразу. Ускорению чтения данных способствует и простота алгоритма работы контроллера. Однако из-за несовершенства системы кодов Хэмминга для их хранения требуется довольно много места, то есть избыточность становится выше теоретически достижимой, что повышает стоимость системы. Скорость записи в лучшем случае, то есть при синхронизации дисков, равна скорости записи на одиночный диск. Этот уровень RAID применяется не очень часто, однако по области применения он универсален.

В RAID уровня 3 блоки записываемых данных разбиваются на подблоки меньшего размера (так называемые полосы). Эти полосы записываются на разные диски параллельно. Одновременно рассчитываются и записываются на отдельный диск контрольные суммы. Этот уровень обеспечивает высокую скорость чтения из-за параллельной работы всех устройств и меньшую избыточность по сравнению с уровнем 2. Даже при отказе одного диска скорость чтения снижается ненамного. Скорость записи маленьких файлов также очень высока, но падает при росте их размеров, так как узким местом становится диск четности. Обычно массив этого уровня состоит из четырех-пяти дисков, один из которых выделен для хранения контрольных сумм. Из-за высокой скорости чтения может быть рекомендован для применения в тех же областях, что и RAID 0.

Примерно так же организован RAID уровня 4 , только блоки не разбиваются на полоски, а распределяются целиком по разным дискам массива. Контрольные суммы также хранятся на отдельном диске. Из-за принятого алгоритма работы преимущества хранения данных на нескольких дисках проявляются только при чтении больших файлов. Если в массиве уровня 3 диски начинают работать параллельно при запросе на чтение размером более одной полоски, то в уровне 4 параллельная работа начинается при запросе на чтение более чем одного блока. Скорость записи у массивов этого уровня наименьшая, а восстановление после замены отказавшего диска происходит долго и мучительно. RAID 4 следует применять только в тех случаях, когда требуется быстро считывать большие объемы данных, смирившись с медленной записью.

Наконец, RAID уровня 5 является компромиссом между достоинствами RAID Level 3 и RAID Level 4. По дискам распределяются блоки данных, так что скорость чтения велика только для больших файлов, но алгоритм работы контроллера упрощается. Но упрощается он только для того, чтобы контроллер успевал справляться с другой задачей - распределением по дискам контрольных сумм. RAID 5 не имеет специального диска для хранения контрольных сумм. Минимальна избыточность - всегда только один лишний диск. Да и эстетически полностью симметричная система воспринимается лучше. Однако при отказе любого из дисков неизбежно замедление (уровни 2-4 при отказе диска четности работают даже быстрее), так как контроллер вынужден собирать недостающие данные по всем оставшимся дискам. Восстановление после замены отказавшего диска происходит легче, чем в уровне 4, но не так просто, как в уровне 1. Тем не менее этот уровень остается наиболее гибким, экономичным и поэтому широко применяемым в тех случаях, когда не предъявляется специальных требований типа ускоренного чтения гигантских файлов.

Помимо шести базовых уровней существует множество вариаций и комбинаций, но видно, что основными признаками являются: способ распределения основной информации по дискам (чем мельче порции, тем эффективнее работа при поблочном чтении) и наличие выделенных дисков для хранения избыточной информации.

КомпьютерПресс 8"1999

Привет всем читателям сайт! Друзья, я давно хотел с Вами поговорить о том, как создать на компьютере RAID массив (избыточный массив независимых дисков). Несмотря на кажущуюся сложность вопроса, на самом деле всё очень просто и я уверен, многие читатели сразу после прочтения этой статьи возьмут на вооружение и будут с удовольствием пользоваться данной очень полезной, связанной с безопасностью ваших данных технологией.

Как создать RAID массив и зачем он нужен

Не секрет, что наша информация на компьютере практически ничем не застрахована и находится на простом жёстком диске, который имеет свойство ломаться в самый неподходящий момент. Уже давно признан факт, что жёсткий диск самое слабое и ненадёжное место в нашем системном блоке, так как имеет механические части. Те пользователи, которые когда-либо теряли важные данные (я в том числе) из-за выхода из строя "винта", погоревав некоторое время задаются вопросом, как избежать подобной неприятности в будущем и первое, что приходит на ум, это создание RAID-массива .

Весь смысл избыточного массива независимых дисков в том, чтобы сберечь Ваши файлы на жёстком диске в случае полной поломки этого диска! Как это сделать, – спросите вы, да очень просто, нужно всего лишь два (можно даже разных в объёме) жёстких диска.

В сегодняшней статье мы с Вами с помощью операционной системы Windows 8.1 создадим из двух чистых жёстких дисков самый простой и популярный RAID 1 массив , его ещё называют "Зеркалирование" (mirroring). Смысл "зеркала" в том, что информация на обоих дисках дублируется (записывается параллельно) и два винчестера представляют из себя точные копии друг друга.

Если вы скопировали файл на первый жёсткий диск, то на втором появляется точно такой же файл и как вы уже поняли, если один жёсткий диск выходит из строя, то все ваши данные останутся целыми на втором винчестере (зеркале). Вероятность поломки сразу двух жёстких дисков ничтожна мала.

Единственный минус RAID 1 массива в том, что купить нужно два жёстких диска, а работать они будут как один единственный, то есть, если вы установите в системный блок два винчестера в объёме по 500 ГБ, то доступно для хранения файлов будет всё те же 500 ГБ, а не 1ТБ.

Если один жёсткий диск из двух выходит из строя, вы просто берёте и меняете его, добавляя как зеркало к уже установленному винчестеру с данными и всё.

Лично я, в течении многих лет, использую на работе RAID 1 массив из двух жёстких дисков по 1 ТБ и год назад произошла неприятность, один "хард" приказал долго жить, пришлось его тут же заменить, тогда я с ужасом подумал, чтобы было, не окажись у меня RAID-массива, небольшой холодок пробежал по спине, ведь пропали бы данные накопленные за несколько лет работы, а так, я просто заменил неисправный "терабайтник" и продолжил работу. Кстати, дома у меня тоже небольшой RAID-массив из двух винчестеров по 500 ГБ.

Создание программного RAID 1 массива из двух пустых жёстких дисков средствами Windows 8.1

Первым делом устанавливаем в наш системный блок два чистых жёстких диска. Для примера, я возьму два жёстких диска объёмом 250 ГБ.

Что делать, если размер винчестеров разный или на одном жёстком диске у вас уже находится информация, читаем в следующей нашей статье .

Открываем Управление дисками

Диск 0 - твердотельный накопитель SSD с установленной операционной системой Windows 8.1 на разделе (C:).

Диск 1 и Диск 2 - жёсткие диски объёмом 250 ГБ из которых мы соберём RAID 1 массив.

Щёлкаем правой мышью на любом жёстком диске и выбираем «Создать зеркальный том»

Добавляем диск, который будет зеркалом для выбранного ранее диска. Первым зеркальным томом мы выбрали Диск 1, значит в левой части выбираем Диск 2 и нажимаем на кнопку «Добавить».

Выбираем букву программного RAID 1 массива, я оставляю букву (D:). Далее

Отмечаем галочкой пункт Быстрое форматирование и жмём Далее.

В управлении дисками зеркальные тома обозначаются кроваво-красным цветом и имеют одну букву диска, в нашем случае (D:). Скопируйте на любой диск какие-либо файлы и они сразу появятся на другом диске.

В окне "Этот компьютер", программный RAID 1 массив отображается как один диск.

Если один из двух жёстких дисков выйдет из строя, то в управлении дисками RAID-массив будет помечен ошибкой "Отказавшая избыточность", но на втором жёстком диске все данные будут в сохранности.