求一个创建磁盘阵列，删除磁盘阵列，和恢复磁盘阵列数据的教程。（包括软件恢复）

求一个创建磁盘阵列，删除磁盘阵列，和恢复磁盘阵列数据的教程。（包括软件恢复）

一、RAID 简介
　　 RAID 是 Redundant Array of Inexpensive Disks 的缩写，直译为 “ 廉价冗余磁盘阵列 ” ，也简称为 “ 磁盘阵列 ” 。后来 RAID 中的字母 I 被改作了 Independent ， RAID 就成了 “ 独立冗余磁盘阵列 ” ，但这只是名称的变化，实质性的内容并没有改变。 RAID 就是以多个磁盘组成并行工作的磁盘阵列的方式来提高数据存取的速度和安全两方面的能力。 RAID 技术最初都是建立在 SCSI 系统基础上，后来 Promise 公司第一次提出并研发了基于 IDE 硬盘的 RAID 产品，从而能以较低价格提供更高的性能和安全保证。

　　同时， RAID 系统的优点也是相当明显的。首先， RAID 成本低，功耗小，传输速率高。在 RAID 中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用 RAID 可以达到单个的磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是 RAID 最初想要解决的问题。因为当时 CPU 的速度增长很快，而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。 RAID 最后成功了。此外， RAID 可以提供容错功能。这是使用 RAID 的第二个原因，因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的 CRC （循环冗余校验）码的话。 RAID 和容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。　　最后， RAID 比起传统的大直径磁盘驱动器来，在同样的容量下，价格要低许多。正是这些优点使得 RAID 技术迅速普及，并成为 2001 年的一个热点。

　　RAID 技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的 RAID 级别。另外，还有一些基本 RAID 级别的组合形式，如 RAID 1+0 （ RAID 0 与 RAID 1 的组合）， RAID 5+0 （ RAID 0 与 RAID 5 的组合）等。 其中在 IDE 中，主要以 RAID 0 、 RAID 1 和 RAID 0 ＋ 1 为主，因此我们也将对 RAID 0 、 RAID 1 、 RAID 0 ＋ 1 作详细介绍。

二、RAID 0

　　RAID 0 使用一种名为 “ 条带 ” （ striping ）的技术把数据分布到各个磁盘上，在那里每个 “ 条带 ” 被分散到连续 “ 块 ” 上 ,RAID 0 至少使用两个磁盘驱动器，并将数据分成从 512 字节到数兆字节的若干块，这些数据块被交替写到磁盘中。第 1 段被写到磁盘 1 中，第 2 段被写到磁盘 2 中，如此等等。当系统到达阵列中的最后一个磁盘时，就写到磁盘 1 的下一分段，如此下去。分割数据将 I ／ O 负载平均分配到所有的驱动器。由于驱动器可以同时写或读，性能得以显著提高。但是，它却没有数据保护能力。如果一个磁盘出故障，数据就会丢失。 RAID 0 不适用于关键任务环境，但是，它却非常适合于视频捕捉和编辑或图像编辑。条带允许从多个磁盘上同时存取信息，可以平衡磁盘间的输入 / 输出负载，从而达到最大的数据容量，最快的存取速度。 RAID-0 是唯一没有冗余的一级 RAID 。没有冗余使 RAID-0 除了速度外还有低成本的优点，但这也意味着如果阵列中某个磁盘失败，该阵列上的所有数据都将丢失。在 RAID-0 中，使磁盘故障恢复必须更换出错的磁盘，并从备份中恢复所有驱动器上的数据。

　　需要注意的是，其中对于单个磁盘来说，它的数据传输率却并未提升。 RAID 0 不具有数据冗余功能，所以不能提高数据的安全性。 RAID 0 模式下可以使用的磁盘总空间相当于组成阵列的两块磁盘的容量之和。如果其中任何一块硬盘出现问题，整个系统都将无法使用。

　　 在使用 RAID 0 方式的磁盘阵列时，大家应该使用同样型号和容量的硬盘。如果硬盘型号和容量不同的话，一块的速度比另外一块慢很多的话，会损失很多性能的，因为较快的硬盘会慢下来等待较慢的硬盘做完工作。

　　另外， RAID 0 阵列的容量大小是由阵列中最小容量的硬盘决定的。总的阵列容量就等于这个最小磁盘容量乘以磁盘的个数。例如，要阵列 3 个 1 GB 硬盘和一个 10 GB 硬盘，那么阵列的总容量大小就只有 4 GB ( 最小容量的磁盘 = 1 GB, 乘 4 个硬盘 = 4 GB), 那个 10GB 硬盘所剩下的 9 GB 就不能被利用了。这就是这种方式下需要相同硬盘的另一个原因：避免浪费硬盘容量。

三、RAID 1

　　它能够自动对数据进行备份，提高数据的完整性和安全性。 RAID 1 主要是通过将一块硬盘中的数据完整复制到另外一块硬盘实现数据的冗余。每一个磁盘驱动器都有一个镜像磁盘驱动器，镜像磁盘驱动器随时保持与原磁盘驱动器的内容一致。

　　例如：两块 73GB 硬盘做成一个阵列将看起来像一个 73GB 的硬盘。当数据写入一块硬盘时， RAID 控制器同时地将同样的数据写到另外一块硬盘上。结果，第二块硬盘就完全成了第一块硬盘的镜像。一旦第一块硬盘损坏，第二块硬盘将自动接管操作。 RAID 1 特别是适合于安全性要求很高的场合下的应用。在这些特别的场合，要用到多个备份。一个 RAID 1 阵列可用四个（或更多）硬盘来设置，为其中一个硬盘做成 3 个之多的冗余备份！

　　RAID 1 具有最高的安全性，但只有较少的磁盘空间被用来存储数据，这是以损失另外一块硬盘的容量为代价的。它主要用在对数据安全性要求很高，而且要求能够快速恢复被损坏的数据的场合。虽然 RAID 1 可以加强数据安全性，但是速度却有所降低。这是因为 RAID 1 需要对同一数据进行两次读写，分别写入到两块硬盘之中。当保存文件时，数据被同时复制到两块硬盘上。这样，即使其中一块硬盘损坏，整个系统仍然可以继续正常使用，不会出现任何问题。

　　同样，在是使用 RAID 镜像时，可用的磁盘容量依然是等于最小硬盘的容量。使用 1 GB 和 10 GB 来做 RAID 1 阵列是愚蠢的，整个阵列的容量只有 1 GB 的容量， 10GB 上有 9GB 不能被使用。这一点上，也说明最好需要同样容量大小和同样性能的硬盘做 RAID 1 阵列。

四、RAID 0 ＋ 1

　　从其名称上就可以看出它是相对于 RAID 0 和 RAID 1 的综合，单独使用 RAID 1 也会出现类似单独使用 RAID 0 那样的问题，即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据，不能充分利用所有的资源。为了解决这一问题，我们可以在磁盘镜像中建立带区集。因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势，所以被称为 RAID 0+1 。 RAID 0+1 是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与 RAID 1 一样的数据安全保障的同时，也提供了与 RAID 0 近似的存储性能。

　　由于 RAID 0+1 也通过数据的 100% 备份提供数据安全保障，因此 RAID 0+1 的磁盘空间利用率与 RAID 1 相同，存储成本高。 RAID 0+1 的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取，同时又对数据安全性要求严格的领域，如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。

五、其它的 RAID 技术

　　RAID 2 ，又称纠错海明码磁盘阵列。磁盘驱动器组中的第一个、第二个、第四个 …… 第 2n 个磁盘驱动器是专门的校验盘，用于校验和纠错，例如七个磁盘驱动器的 RAID2 ，第一、二、四个磁盘驱动器是纠错盘，其余的用于存放数据。使用的磁盘驱动器越多，校验盘在其中占的百分比越少。 RAID2 对大数据量的输入输出有很高的性能，但少量数据的输入输出时性能不好。 RAID2 很少实际使用。

　　RAID 3 和 RAID 4 被称为奇校验或偶校验的磁盘阵列。不论有多少数据盘，均使用一个校验盘，采用奇偶校验的方法检查错误。任何一个单独的磁盘驱动器损坏都可以恢复。 RAID3 和 RAID4 的数据读取速度很快，但写数据时要计算校验位的值以写入校验盘，速度有所下降。 RAID3 和 RAID4 的使用也不多。

　　RAID 5 是无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列。同样采用奇偶校验来检查错误，但没有独立的校验盘，校验信息分布在各个磁盘驱动器上。 RAID5 对大小数据量的读写都有很好的性能，被广泛地应用。但是由于其成本相当高，所以在民用级别中几乎没有它的身影。

RAID 技术使用了两个最基本的思想：

　　1、数据冗余 (Data Redundancy) 即不仅保存用户的数据，还保存校验数据。当发生硬盘故障时，校验数据可以恢复损坏盘上的数据，从而提高用户数据的可用性。

　　2、数据划分 (Data Striping) 这一思想使得 I/0 负载可以平均地分配到各个磁盘，从而提高 v0 访问速度。

　　这两种思想都是由控制软件来实现的，并且相互独立，磁盘阵列可只实现其中的一种。但更多情况下， RAID 往往把两种思想结合起来，从而既能获得较高的数据可靠性，同时又能保证较快的 I/0 访问速度。

　　1、数据冗余

　　数据冗余是指使用部分磁盘空间来存储用户数据的备份。最简单的冗余数据形式就是 RAID 1 的镜像数据。在镜像磁盘阵列中，对于写请求，控制软件要执行两次写盘 — 一次写数据盘，一次写镜像盘。而对于读请求，控制软件选择其中一个盘读取数据。有些软件为了提高性能，会选择负载较轻的盘来实现读访问。镜像磁盘阵列的缺点是 : 实现成本相对较高。为保存和维护一个磁盘的数据量，用户不得不购买、维护和管理两块硬盘。

　　RAID3 、 4 、 5 使用另一种形式的冗余数据，称作校验数据。校验 RAID 并不是完全备份每个数据块，每个校验块是由一组数据块经过计算得到的。有了校验块，任何一个数据块可由组里的其它数据块计算得到。

　　校验数据通常取相应用户数据进行按位异或的结果。不论阵列有多少块盘构成，校验数据都只占用一个磁盘空间 . 因此由许多盘组成的大型校验 RAID ，其冗余数据所占空间的比例却很小。例如，由 11 块盘组成的校验 RAID ，用户数据占用 10 个磁盘空间，校验的开销只有 10% 。既然只用一个校验盘就可以保护任意多个用户数据盘，那么是不是使用越多的数据盘，就能达到越高的磁盘空间利用率呢 ? 实际上并不是这么简单。

　　大型校验 RAID 的缺点 :

　　奇偶校验只能在一个盘发生故障时恢复数据。当 RAID 里同时有两块盘发生故障时，就会丢失数据。阵列使用的盘数越多，两块盘同时失效的概率就越大，从而导致整个阵列的崩溃。这时，丢失的不仅是失效盘上的数据，所有盘上的数据都变得无法访问。因此阵列规模越大，失效盘带来的损失也越大。

　　大型校验 RAID 写性能较差。当应用程序要对一个数据块进行写操作时，要先读该块的数据，与校验块进行计算，其结果再与要写入的数据做异或计算，最后写入新数据和新校验。在这段时间里，控制软件需要保持一些永久性的 log 标志，以防更新操作中的系统故障。可见写数据操作有延迟，而且阵列越大，写延迟越大。

　　当有故障发生时，要更换损坏的磁盘，而且新的磁盘上的内容必须与其它盘同步，以保证所有校验数据与用户数据的一致性。这种同步需要读所有盘上的数据或校验信息，通过计算得到替换盘的内容。可见阵列里的磁盘个数越多，同步的时间开销也越大。而恢复数据的时间越长，阵列发生第二次故障的危险性越大。

　　事实表明， RAID 系统使用四至六块磁盘比较合适。

　　2、数据划分

　　磁盘子系统设计者采用数据划分来提高系统的 UO 性能。要了解数据划分的作用，首先要知道几乎所有的 110 访问频繁的应用程序都可以归为以下两大类型：

　　I/O 请求为主的应用程序 : 这种应用程序主要进行一些事务处理，如 : 使用关系型数据库来管理数据。它们的 v0 请求倾向于访问少量的、地址随机分布的数据。这些应用一般由许多并发执行的线程构成，因而许多 v0 请求不必等待前面请求的完成。

　　数据交换为主的应用程序 : 这种应用程序要在主存与外部存储设备之间传输很长的顺序的数据流。科学 / 工程计算、图形处理和多媒体应用多属于这种类型。其 I/0 请求的数据量大，而且有时为减少 CPU 空闲时间，数据会提前给出。 Striping 技术把每个磁盘的存储空间划分成一个个 stripe ，其大小可以是小到一个扇区 (512 字节 ) ，大到几兆字节，并且是循环顺序地交叉存储的。 Stripe 的大小则是由应用环境的 1/0 类型决定的。

　　现在大多数的操作系统都支持多个磁盘的并行 1/0 操作。但是，为了提高磁盘子系统的数据吞吐量， 1/0 负载必须均衡分配到所有磁盘上，使每个磁盘尽可能地保持忙碌。在没有使用 striping 技术的多磁盘系统中，磁盘的 UO 负载很不均衡 : 有些磁盘上的数据经常被访问，而有的磁盘几乎很少被访问。

　　使用 striping 技术，文件按 stripe 大小划分后，分布到各个磁盘上，使得在负载较重时，所有磁盘能保持忙碌。这样多个磁盘可以并行地执行不同的 UO 操作，因而在同样时间里，磁盘阵列完成的 1/0 操作数增加了。

RAID5的局限性及使用范围
　　由于是对多个磁盘进行写操作，读写比例对 RAID5 的 v0 性能影响较大。 RAID5 在有一个磁盘失效时，阵列仍能继续工作，因为失效数据可由其它磁盘上的数据通过异或而重新得到。而这种可靠性的代价是每次写请求时要同时更新数据块和校验块，从而增加了磁盘阵列系统的工作负载。因此， RAID5 通常与 Cache, WriteLogging 相结合来改善写性能，其写性能往往能提高很多。
　　如果应用程序要访问的磁盘地址是随机分布的， UO 请求则有可能均匀地分布各个磁盘上，从而使负载达到均衡。对只读或读请求占大多数的应用， RAID5 可达到接近 RAIDO 的性能。事实上，对于给定的数据存储量， RAID5 的读性能应该会比 RAIDO 更好一些，因为存储同样容量的用户数据， RAID5 比 RAIDO 要多使用一个磁盘，因而其读数据的并行度更高。

　　由于各个磁盘相互独立， RAID5 更适合于 I/O 请求频繁而数据交换不多的应用程序。 RAID5 被认为是一种综合性能很好的 RAID 形式，它兼具读写速度较快、容错能力好，磁盘利用率较高的优点，而且价格也并不昂贵，可以说具有理想的性价比。但 RAID5 也并非适用于一切场合。它通常用于进行事务处理以及满足一些“一般性”的应用，如 : 关系型数据库、企业资源计划或者其它一些商业系统。而对于写任务比较密集的应用， RAID 1 或者 RAIDO+1 应该是更合适的选择 ( 虽然硬件开销会十分昂贵 ) ，因为 RAID5 的性能在这种应用环境下会有明显下降。

如何提高RAID5数据恢复成功率

　　对于 IT 管理员而言，遭遇 RAID 数据灾难总是最为头痛的，因为相关恢复技术涉及到的知识面太广，普通管理员甚至服务器厂商的工程师都无法解决。既然 RAID 数据灾难不应当由管理员来进行处理，那么管理员在此时又应该如何处理呢？我们采访了飞客的资深数据恢复工程师，他将告诉您如何才能确保较高的恢复成功率。
　　不要强行上线：危险的操作方法

　　在服务器的某一个硬盘出现故障时，一般服务器都会有一个 Offline 指示灯提示，此时要求用户更换一个完好的相同硬盘，并且重新校验算法。按理说这是非常正常的操作过程，但是殊不知很多 RAID 灾难就是由此而引起的。

　　以一个硬盘数量比较多的 RAID5 磁盘阵列为例，很可能同时采购的多个硬盘中，有几个已经出现了不稳定现象。而服务器的 Offline 提示可能并不是最准确的，经常会误报（也有硬盘不稳定的因素）或是遗漏其它也同样存在隐患的硬盘。在看似平常的强制上线过程中，硬盘需要进行大量的读写操作，此时就是一场严峻的考验：运气好的话自然平稳度过，而运气不好就会导致其它硬盘突然掉线，此时就令问题更加棘手了。

　　当然，出现一个硬盘掉线提示，或是在 RAID 容错范围以内的掉线提示，强制上线还是必须执行的操作。但是在进行这一步前，强烈建议大家检测一下每一个硬盘的稳定性情况，这样才更加保险。大家可不要忽视这样一个小细节，往往这一步能够让 RAID 服务器没免于瘫痪。

　　保护第一现场：什么都不做才最安全

　　对于厂商而言，所有的质保承诺仅仅局限于硬件设备，也就是说磁盘阵列故障后所引发的数据危机与之毫无关系，负责为用户更换或者维修已经算是“克尽职守”。但是用户所需要的并不是找回硬盘或是重建 RAID ，而是更价值不菲的数据。如果寻找整机厂商，此时无异于“自讨苦吃”，因为所谓的售后服务根本没有从用户的本源需求出发，尽快确保硬件设备完好反而牺牲了数据。当然，知名品牌的服务器厂商或是代理商会主动选择为大客户的 RAID 数据恢复服务费“埋单”，但是这也仅仅是个别情况。

　　据飞客数据恢复中心的主管工程师介绍，因为寻找服务商的售后服务工程师修复而导致最终数据彻底破坏的案例几乎每个星期都会发生。毕竟售后服务工程师基本都偏向于硬件，而 RAID 数据恢复则是以软件类操作为主。

　　此外，即便是简单的检验性操作，也有可能为后期的数据恢复带来不便。以普通 RAID5 恢复为例，当硬盘损坏超过容错能力时，必须将损坏硬盘的镜像完全提取才能进行最终的恢复。而如果频繁对硬盘上电，很容易造成磁头进一步疲劳损伤，甚至划伤盘片。正确的处理方法应当是立即咨询专业数据恢复服务商。

　　选择专业数据恢复服务商：切莫迷失方向

　　根据飞客数据恢复中心的统计，很多数据恢复失败的案例都是因为用户寻求了并不正确的解决途径。服务器用户所依靠的售后服务也往往不够专业， RAID 磁盘列阵出现问题之后轻易选择重建，数据丢失情况更是雪上加霜。 在选择数据恢复服务商时，根据规模以及业界口碑来判断是一条可行的捷径。而在这一方面，服务网点遍及全国的飞客数据恢复中心有着深厚的积累，能够帮助广大遭遇 RAID 数据灾难的用户及时度过难关。