磁盘阵列RAID的建立和系统安装.docx

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磁盘阵列RAID的建立和系统安装

前言  

 SATA和RAID在提升硬盘性能方面，确实给用户带来新的性能。

目前Intel、VIA、NVIDIA在各自的芯片组里都加入了SATA和RAID功能，但是采用的技术方法各不一样，设置也不相同，加上D版的OS五花八门，给用户的使用带来诸多不便。

为此，我们设立这个主题，发表一些测试和实验报告，针对一些常见问题作一些说明、解释，有解决办法的告诉各位一些解决办法。

目录

本文将重点说明以下几个问题

一、Intel、VIA、NVIDIA的RAID异同点

二、nForce2/nForce3/nForce4建立RAID的测试

1、BIOS设置和RAID0设置

2、PATA硬盘RAID0实例

3、SATA硬盘RAID0实例

4、PATA+SATA硬盘RAID0实例

三、ICH5R、ICH6R建立RAID的测试

四、VT8237建立RAID的测试

五、SATA/RAID安装OS的问题

1、安装98的问题

2、驱动软盘制作

3、安装2000/XP的问题

六、SATA硬盘的速度问题

七、RAID的速度问题

一、Intel、VIA、NVIDIA的RAID异同点。

 Intel的ICH5R、ICH6R集成有SATA-RAID控制器，仅支持SATA-RAID，不支持PATA-RAID。

Intel采用的是桥接技术，就是把SATA-RAID控制器桥接到IDE控制器，因此可以通过BIOS检测SATA硬盘，并且通过BIOS设置SATA-RAID。

当连接SATA硬盘而又不做RAID时，是把SATA硬盘当作PATA硬盘处理的，安装OS时也不需要驱动软盘，在OS的设备管理器内也看不到SATA-RAID控制器，看到的是IDEATAPI控制器，而且多了两个IDE通道（由两个SATA通道桥接的）。

只有连接两个SATA硬盘，且作SATA-RAID时才使用SATA-RAID控制器，安装OS时需要需要驱动软盘，在OS的设备管理器内可以看到SATA-RAID控制器。

安装ICH5R、ICH6R的RAIDIAA驱动后，可以通过IAA程序查看RAID盘的性能参数。

 VIA的VT8237SATA-RAID设计与Intel不同，它是把一个SATA-RAID控制器集成到8237南桥内，与南桥里的IDE控制器没有关系。

当然这个SATA-RAID控制器也不见得是原生的SATA模式，因为传输速度也没有达到理想的SATA性能指标。

BIOS不负责检测SATA硬盘，所以在BIOS里看不到SATA硬盘。

SATA硬盘的检测和RAID设置需要通过SATA-RAID控制器自己BootROM（也可以叫SATA-RAID控制器的BIOS）。

所以BIOS自检后会启动一个BootROM检测SATA硬盘，检测到SATA硬盘后就显示出硬盘信息，此时按快捷键Tab就可以进入BootROM设置SATA-RAID。

在VIA的VT8237南桥的主板上使用SATA硬盘，无论是否做RAID安装OS时都需要驱动软盘，在OS的设备管理器内可以看到SATA-RAID控制器。

 NVIDIA的nForce2/nForce3/nForce4芯片组

NVIDIA的SATA/IDE/RAID处理方式是集Intel和VIA的优点于一身。

第一是把SATA/IDE/RAID控制器桥接在一起，在不做RAID时，安装XP/2000也不需要任何驱动。

第二是在BIOS里的SATA硬盘不像Intel那样需要特别设置，接上SATA硬盘BIOS就可以检测到。

第三是不仅SATA硬盘可以组成RAID，PATA硬盘也可以组成RAID，PATA硬盘与SATA硬盘也可以组成RAID。

这给需要RAID的用户带来极大的方便，Intel的ICH5R、ICH6R，VIA的VT8237都不支持PATA的IDERAID。

NVIDIA的SATA/IDE/RAID控制器结构如下：

二、nForce2/nForce3/nForce4建立RAID的测试

1、BIOS设置和RAID设置

nForce系列芯片组的BIOS里有关SATA和RAID的设置选项有两处，都在IntegratedPeripherals（整合周边）菜单内。

SATA的设置项：

Serial-ATA，设定值有[Enabled],[Disabled]。

这项的用途是开启或关闭板载Serial-ATA控制器。

使用SATA硬盘必须把此项设置为[Enabled]。

如果不使用SATA硬盘可以将此项设置为[Disabled]，可以减少占用的中断资源。

RAID的设置项在IntegratedPeripherals/OnboardDevice（板载设备）菜单内，光标移到OnboardDevice，按进入如子菜单：

其中RAIDConfig就是RAID配置选项，光标移到RAIDConfig，按就进入如RAID配置菜单：

菜单的第一项IDERAID是确定是否设置RAID，设定值有[Enabled],[Disabled]。

如果不做RAID，就保持缺省值[Disabled]，此时下面的选项是不可设置的灰色。

如果做RAID就选择[Enabled]，这时下面的选项才变成可以设置的黄色。

IDERAID下面是4个IDE（PATA）通道，再下面是SATA通道。

nForce2芯片组是2个SATA通道，nForce3/4芯片组是4个SATA通道。

可以根据你自己的意图设置，准备用哪个通道的硬盘做RAID，就把那个通道设置为[Enabled]。

下图是设置实例，设置主通道的主盘和副通道的副盘做RAID：

设置完成就可退出保存BIOS设置，重新启动。

这里要说明的是，当你设置RAID后，该通道就由RAID控制器管理，BIOS的StandardCMOSFeatures里看不到做RAID的硬盘了。

BIOS设置后，仅仅是指定那些通道的硬盘作RAID，并没有完成RAID的组建，前面说过做RAID的磁盘由RAID控制器管理，因此要由RAID控制器的RAIDBIOS检测硬盘，以及设置RAID模式。

BIOS启动自检后，RAIDBIOS启动检测做RAID的硬盘，检测过程在显示器上显示，检测到硬盘后留给用户几秒钟时间，以便用户按F10进入RAIDBIOSSetup。

nForce芯片组提供的RAID（冗余磁盘阵列）的模式共有下面四种：

RAID0:

硬盘串列方案，提高硬盘读写的速度。

RAID1:

镜像数据的技术。

RAID0+1:

由RAID0和RAID1阵列组成的技术。

Spanning（JBOD）:

不同容量的硬盘组成为一个大硬盘。

四种模式的比较：

按F10进入RAIDBIOSSetup，会出现NVIDIARAIDUtility--DefineaNewArray（定义一个新阵列）。

默认的设置是：

RAIDMode（模式）--Mirroring（镜像），StripingBlock（串列块）--Optimal（最佳）。

如下图：

通过这个窗口可以定义一个新阵列，需要设置的项目有：

?

选择RAIDMode（RAID模式）：

Mirroring（镜像）、Striping（串列）、Spanning（捆绑）、StripeMirroring（串列镜像）。

?

设置StripingBlock（串列块）：

4KB至128KB/Optimal

?

指定RAIDArray（RAID阵列）所使用的磁盘

 用户可以根据自己的需要设置RAID模式，串列块大小和RAID阵列所使用的磁盘。

其中串列块大小最好用默认的Optimal。

RAID阵列所使用的磁盘通过→键添加。

做RAID的硬盘可以是同一通道的主/从盘，也可以是不同通道的主/从盘，建议使用不同通道的主/从盘，因为不同通道的带宽宽，速度快。

Loc（位置）栏显示出每个硬盘的通道/控制器（0-1）/主副状态，其中通道0是PATA，1是SATA；控制器0是主，1是从；M是主盘，S是副盘。

上例中，1.0.M表示通道1、控制器0、主设备。

下图是添加完硬盘的设置图

分配完RAID阵列磁盘后，按F7。

出现清除磁盘数据的提示。

按Y清除硬盘的数据，弹出ArrayList窗口：

如果没有问题，可以按Ctrl-X保存退出，也可以重建已经设置的RAID阵列。

至此RAID建立完成，系统重启，可以安装OS了。

2、安装系统

组建RAID最好是安装Windows2000/XP系统，而且要用单一的Windows2000/XP系统安装盘，不要用那种多合一的，其中的原因后面会说明。

安装系统需要驱动软盘，主板附带的是XP用的，2000的需要自己制作。

从光驱启动WindowsXP系统安装盘，在进入蓝色的提示屏幕时敲F6键，告诉系统安装程序：

需要另外的存储设备驱动。

当安装程序拷贝一部分设备驱动后，停下来提示你敲S键，指定存储设备驱动：

系统提示把驱动软盘放入软驱，按提示放入软盘后，敲回车。

系统读取软盘后，提示你选择驱动。

nForce的RAID驱动与Intel和VIA的不同，有两个：

NVIDIARAIDCLASSDRIVER和NVIDIANforceStorageController都要安装。

第一次选择NVIDIARAIDCLASSDRIVER，敲回车系统读入，再返回敲S键提示界面，此时再敲S键，然后选择NVIDIANforceStorageController，敲回车，系统继续拷贝文件，然后返回到下面界面：

在这个界面里显示出系统已经找到NVIDIARAIDCLASSDRIVER和NVIDIANforceStorageController，可以敲回车继续。

系统从软盘拷贝所需文件后重启，开始检测RAID盘，找到后提示设置硬盘。

此时用户可以建立一个主分区，并格式化，然后系统向硬盘拷贝文件。

在系统安装期间不要取出软盘，直到安装完成。

硬盘余下的空间可以用PQ8.0或PM分区格式化，也可以用XP的磁盘管理器分区格式化。

用XP的磁盘管理器分区，等于/小于20GB的逻辑盘可以格式化为FAT32格式。

大于20GB的格式化为NTF格式。

3、PATA硬盘RAID0实例

这是用两个PATA硬盘创建RAID的实例，先是接在两个通道，然后接在一个通道，并作性能测试。

接在两个通道的情况如下：

这是通过NVIDIA的RAID工具软件看到的，两个西捷40GB硬盘（ST340014A）分别接在IDE1和IDE2通道上，都作主盘。

下面是通过设备管理器内NVIDIA的PATA控制器/属性看到的两个西捷40GB硬盘（ST340014A）：

用HDTach软件对RAID做性能测试。

HDTach是一款硬盘物理性能测试软件。

它利用VXD特定模式来获得硬盘性能最大精确度的测试数据，是目前硬盘测试必备的一款工具，通过HDTach的测试可以衡量平均寻道时间、最大缓存读取时间和读写时间（最大、最小和平均）。

其中，平均读写时间与平常应用最接近。

为了测试更精确，选择Longbench模式：

测试的结果是：

随机访问时间15.4ms，CPU占用率5%，平均读盘速度85.9MB/s，突发传输速度140.1MB/s，如下图所示：

那么其性能水平如何？

可以利用该软件的测试数据库做比较，首先与PATA单盘做比较，如下图：

做比较的是西捷7200转的ST380013A，随机访问时间比ST380013A的14.8ms多0.6ms；CPU占用率比ST380013A的4%多了1%；平均读盘速度比ST380013A的47.3MB/s高了38.6MB/s，差不多提高了40%；突发传输速度ST380013A的92.3MB/s快了47.8MB/s，提高了50%。

 下面是与SiliconRAID卡作比较：

 从图中可以看到性能还是较高的。

 现在把这两块硬盘接到同一通道（IDE1）上，看看性能如何。

下图是利用NVIDIA的RAID工具看到的两块硬盘，他们作为主、从盘接在IDE1通道上：

从设备管理器证实：

用HDTach测试的结果如下：

随机访问15.2ms，CPU占用率4%，平均读盘速度70.1MB/s，突发传输速度87.0MB/s。

与普通PATA比较：

从上图可以看出这种RAID的平均读盘速度比普通PATA高（70.1/47.3MHz），突发传输比普通PATA略低（87.1/92.3MHz）。

通过比较得知，组建PATA的RAID，只好是把硬盘接在不同的通道。

4、SATA硬盘RAID实例

使用两块西捷SATA80GB硬盘做SATA-RAID测试，BIOS设置如下：

RAIDBIOS设置如下：

磁盘管理器看到的做RAID的两个硬盘：

设备管理器看到的NVIDIARAID控制器和STRIPERAID：

HDTach测试结果：

结果是：

随机访问时间12.8ms，CPU占用率4%，平均读盘速度85.0MB/s，突发传输速度173.5MB/s。

各项性能优于PATA-RAID。

5、PATA+SATA硬盘RAID0实例

用西捷ST380013AS串口盘、ST340014AX2三块硬盘组建PATA+SATA混合RAID。

组建后，NVIDIARAID工具软件显示如下：

磁盘管理器显示的硬盘如下：

用HDTach测试性能如下：

 从上图可以看出：

随机访问时间14.2ms，CPU占用率8%，平均读盘速度97.6MB/s，突发传输速度180.5MB/s。

除随机访问和CPU占用率略高一点外，平均读盘速度和突发传输速度优于PATA-RAID，SATA-RAID。

 下面是与ST380013AS串口盘单盘的性能比较，可以看到平均读盘速度和突发传输高于SATA50%以上：

[

下面是与高品的SATA-RAID卡比较，可以看到平均读盘速度高了近30%，突发传输高了近50%。

[

6、实际文件传输测试

上面的性能测试都是HDTach的测试，那么实际传输文件如何？

真正传个大文件试试。

测试办法是临时想到的，也是顺手就有的测试条件。

把一块麦拓200GB的PATA硬盘，通过USB-IDE线连接到nForce主板的USB接口，原来的SATA+PATA的RAID盘不动，从麦拓200GB拷贝一个10GB的文件夹到RAID盘。

下图是从设备管理器看到的USB-IDE硬盘和RAID盘：

下图是在磁盘管理器看到的USB-IDE硬盘：

Maxtor6Y200P0，拷贝的文件来自AV（J：

）。

磁盘0是RAID盘，文件拷贝到新加卷（F：

）。

拷贝的文件夹是KTV1，大小是9.99GB，如下：

开始拷贝时，抓图，利用系统时钟记下开始开始时间，复制文件对话框提示剩余13分钟：

拷贝即将结束时，抓图，利用系统时钟记下即将结束的时间，复制文件对话框提示剩余5秒，系统计时是0：

06，也就是用了6分钟。

下图是拷贝完成的（F：

）盘的KTV1文件夹：

[

拷贝9.99GB的文件夹，用了6分钟，平均每分钟1.66GB，也就是每秒28MB。

这个速度还是可以的。

从USB设备拷贝到RAID，对于RAID盘来说是写盘的速度。

7、小结

 上面测试的结果归纳如下表：

[

 通过上表对比，可以看出：

1、组建RAID0确实能提高硬盘子系统的性能。

2、PATA-RAID最好接在两个通道。

3、SATA+PATA的读盘性能和突发传输性能最好，当然CPU占用率也较高。

nForce芯片组的RAID设置、组建、测试就结束了。

Intel和VIA的主要介绍如何设置和组建，不再做测试，缩小篇幅。

二、VIA8237南桥SATA-RAID的设置组建

1、VIA支持SATA-RAID的特点

VIA研发的支持SATA-RAID的南桥芯片组是VT8237，该南桥芯片与KT600北桥、K8T80/K8T880Pro北桥搭配组成支持AMDCPU的主板，与PT800/PT880北桥搭配组成支持IntelCPU的主板。

8237南桥支持SATA-RAID的方法与Intel和NVIDIA不同，它是在南桥里集成了SATA-RAID控制器，这个控制器与IDE控制器没有关系。

对用户来说，就相当于插一片PCISATA-RAID卡。

其特点是：

（1）、无论是做RAID还是仅做SATA，都不会像Intel/AMD那样转接成IDE。

（2）、无论是做RAID还是仅做SATA，都是由SATA-RAID控制器的BIOS检测管理硬盘，主板BIOS不负责检测SATA硬盘。

（3）、无论是做RAID还是仅做SATA，安装OS都需要驱动软盘。

（4）、可以在主板BIOS里开启/关闭SATA-RAID控制器，就是说不使用SATA硬盘，可以关闭SATA-RAID控制器，使用SATA硬盘就必须开启。

2、微星采用8237南桥的主板如下：

PT880Neo系列（MS-7008）

PT8Neo-V（MS-7043）

PT8Neo系列（MS-6799）

K8TNeo2系列（MS-6702E）

K8TNeo系列（MS-6702）

K8MNeo-V（MS-7032）

KT880Delta（MS-7047）

KT6-V（MS-7021）

KT6V（MS-7021）

KT6Delta系列（MS-6590Ver2.0C）

3、主板BIOS里开启/关闭SATA-RAID控制器的选项

这个设置选项一般在BIOS的IntegratedPeripherals（整合周边设定）内。

（1）、KT6系列主板的叫作：

VT8237SATA-IDEController（VT8237SATA-IDE控制器）。

设定值有：

Disabled，Enabled。

设置为Enabled，就开启了SATA-RAID控制器。

不使用SATA硬盘时，可以设置为Disabled。

如下图：

（2）、K8T系列主板的叫作：

InternalSATAController（板载SATA控制器）。

设定值有：

Enabled,Disabled。

设置为Enabled，就开启了SATA-RAID控制器。

不使用SATA硬盘时，可以设置为Disabled。

在这个选项下面还有一项：

BootROMFunction（BootROM功能）。

这个选项的作用是从SATA-RAID硬盘启动系统。

如果不从SATA-RAID硬盘启动，可以设置为Disabled，可以加快系统启动速度。

如果从SATA-RAID硬盘启动，就必须设置为Enabled。

如下图：

（3）、PT8系列主板的叫作：

On-ChipSATA-IDEController（片内SATA-IDE控制器），设定值有：

Enabled,Disabled。

设置为Enabled，就开启了SATA-RAID控制器。

不使用SATA硬盘时，可以设置为Disabled。

如下图：

注：

PT8和KT6的SATA-IDEController选项下面都没有BootROMFunction这个设置项。

因此，每次开机主板BIOS自检后SATA的BootROM都启动，初始化SATA硬盘。

4、VIATech.RAIDBIOS设置

SATA的BootROM也就是VIATech.RAIDBIOS。

加电开机系统BIOS自检（POST）后，就启动SATABootROM，屏幕显示如下：

[

VIAVT6420RAIDBIOS检测SATA硬盘，此时按键就可以进入RAIDBIOS的设置界面，如下图：

左上是设置选项菜单，右上是信息和操作键提示，下栏是SATA硬盘和阵列信息。

通过↑↓键移动光标，键执行选中的操作。

选项菜单共有5个选项：

CreateArray组建阵列

DeleteArray删除阵列

Create/DeleteSpare创建和删除备援硬盘

SelectBootArray选择启动阵列

SerialNumberView浏览磁盘序列号

5、组建阵列（CreateArray）

选择CreateArray命令，并按键。

进入组建阵列的子菜单如下：

第1项是自动设置做阵列的磁盘，

第2项是设置RAID模式，

第3项是手动设置做阵列的磁盘，

第4项是开始建立。

第一步是设置RAID模式（第2项），光标移此，敲，即出现阵列模式的列表供用户选择，如下图：

用↑↓键移动光标选择阵列模式，选中的将高亮显示，按确认选项。

如果选择RAID1或RAID0/1，就跳出选项列表，然后让用户选择Createonly（仅建立）或Createandduplicate（建立和拷贝）。

Createonly就是只创建一个阵列，一般用于新建RAID1或RAID0/1，源硬盘与镜像盘没有数据。

Createandduplicate用于源盘已有数据后建立RAID1或RAID0/1，建立后将从源盘拷贝数据到镜像盘。

如果选择RAID0，阵列的块容量将为可选。

使用方向键以高亮显示BlockSize并按，然后从弹出菜单中选择块容量。

块容量可从4KB至64KB。

不同的块容量有不同的性能：

4KB：

对于指定的使用类型需要4KB的块。

8KB：

对于指定的使用类型需要8KB的块。

16KB：

连续传输的最佳选择。

32KB：

连续传输的不错选择。

64KB：

最理想的选择。

一般建议选择64KB。

选择完阵列模式，组建阵列的子菜单变化如下：

第二步设置磁盘。

有两种方法：

一种是“AutoSetup”（第1项），另一种是“SelectDiskDrives”（第2项）。

AutoSetup允许BIOS选择磁盘自动创建阵列，但不复制镜像驱动，即使用户在RAID1选择了Createandduplicate。

这种“AutoSetup”适合于用空的磁盘创建一个阵列。

SelectDiskDrives让用户根据自己的要求选择阵列设备。

当使用SelectDiskDrives时，菜单下栏列出的磁盘将供选择，而且高亮显示，按选择。

选择完所有的设备后，按以回到创建菜单。

第三步是执行创建过程，也就是执行第4项StartCreateProcess。

把光标移动到StartCreateProcess，敲屏幕将出现警告信息，按Y继续创建，按N取消创建。

6、删除磁盘阵列DeleteArray

一个RAID在创建后也可被删除。

要删除RAID，有以下几个步骤：

1）、在主菜单中选择DeleteArray，并按。

2）、选择要被删除