Как создать RAID массив. Сборка ПК и подбор комплектующих для RAID
Читайте о том, как собрать RAID 5 в домашних условиях. На что обратить внимание при выборе комплектующих под RAID, как собрать компьютер и создать на нём RAID массив.
- Комплектующие
- Сборка ПК
- Процессор
- Установка кулера процессора
- Установка оперативной памяти
- Корпус и блок питания
- Установка материнской платы
- Подключение блока питания к материнской плате
- Подключение материнской платы к корпусу
- Подключение жестких дисков
- Подключение видеокарты
Все современные материнские платы оснащены интегрированным RAID-контроллером, а топовые модели имеют их даже несколько. Востребованы ли такие интегрированные контроллеры в материнских платах для обычных пользователей — это другой вопрос. Но в любом случае, некоторые материнские платы предоставляют возможность создать RAID массив прямо на персональном компьютере.
Далее будут представлены краткие рекомендации по созданию RAID-массива на домашнем ПК и конкретный пример сборки компьютера с RAID.
Перейти к просмотру
Комплектующие
Первым делом нужно определиться для каких целей вы будете создавать массив на своём компьютере и какой тип RAID вам нужен.
Детально о том, какие типы RAID массивов бывают, какие между ними различия и как они работаю, читайте в отдельной статье блога.
Определившись с типом RAID, нужно подобрать материнскую плату с поддержкой нужного вам типа массива и наличия достаточного количества SATA разъёмов, чтобы иметь возможность подключить нужное количество дисков.
Для Своих нужд было принято решение построить систему с RAID 5. Для этого была выбрана такая конфигурация:
- Материнская плата ASRock B365M Pro4-F с поддержкой RAID 0, 1, 5 и 10 и шестью SATA разъёмами для дисков;
- Вместительный корпус Cooler Master K380 с большим количеством посадочных мест под HDD;
- Процессор от Intel 9-го поколения – i5-9400F;
- Одна планка оперативной памяти Kingston на 16 ГБ (2400 MHz);
- Видеокарта nVIDIA GeForce GTX 1060.
Сборка ПК
Итак, с комплектующими мы разобрались, приступаем к сборке.
Процессор
Начнём с установки процессора и оперативной памяти на материнскую плату.
Этот процесс не сложный, нужно лишь сориентироваться как его расположить в сокете. Если вы впервые собираете компьютер, не в коем случае не нужно пытаться его вдавить силой. Все это приведет к тому, что вы попросту погнете ножки или повредите процессор. При правильной установке он легко и без усилий сядет на свое место.
На самом процессоре есть обозначение в углу в виде треугольника и такое же обозначение есть и на материнской плате. Этот угол на процессоре и такой же угол сокета должны совпадать.
Также на самом процессоре есть небольшие вырезы и соответственно на сокете метки под них, обратите на это внимание.
Устанавливаем процессор и фиксируем его защелкой.
Установка кулера процессора
Следующий этап нанесение термопасты и установка кулера процессора. В моем случае термопаста уже нанесена на кулер, нужно лишь его установить.
Ставим его на свое место и поворачиваем защелки.
С кулером всегда идет в комплекте инструкция по его установке, так что достаточно ознакомиться с ней перед установкой, и вы установите его без проблем.
Теперь осталось подключить его к материнской плате. Для этого штекер, который идет от вентилятора нужно подключить в разъем, который обозначен как CPU_FAN. Его расположение зависит от материнской платы, но надпись всегда одна и та же.
Установка оперативной памяти
Далее, устанавливаем оперативную память и откладываем плату в сторону.
Для установки памяти оттягиваем защелки и ставим память в разъем.
Здесь нужно быть внимательным так память устанавливается одной определенной стороной. Если она не садиться на свое место, то просто переверните ее. Не нужно при установке памяти прилагать больших усилий и вдавливать ее, если она не становиться на свое место.
На материнской плате есть обозначение и их нумерация. Если у вас две планки, ставим в разъем 1, 2. Если одна в первый.
Откладываем плату и приступаем к корпусу. Сейчас мы установим блок питания и сделаем небольшой менеджмент кабелей.
Корпус и блок питания
Устанавливаем блок питания на свое место и прикручиваем. Крепёжные болтики идут в комплекте с блоком.
Кабеля укладываем со стороны задней боковой крышки. И просовываем их в отверстия: питание материнской платы в верхнее, а все остальные в нижнее.
В коробке от материнской платы найдите заглушку. И установите ее на заднюю панель в соответствии с расположением самой платы. Посадив ее в окно с внутренней стороны корпуса до щелчка.
Установка материнской платы
Далее примеряем материнскую плату внутри корпуса и определяем куда нужно будет вкрутить посадочные места. Как правило они идут в комплекте с корпусом.
Вкручиваем в соответствии с отверстиями на материнской плате. И затем снова примеряем плату совпали ли они. Устанавливаем ее в корпус и прикручиваем соответствующими болтиками из набора корпуса.
Подключение блока питания к материнской плате
Следующим этапом будет подключение блока питания к материнской плате.
Подключаем питание процессора, это восьмипиновый шнур.
И питание материнской платы – самый крупный шнур.
Подключение материнской платы к корпусу
Следующим этапом будет подключение передней панели корпуса к материнской плате. На данном этапе у вас могут возникнуть сложности если вы это делаете впервые. Особенно при подключении передних индикаторов корпуса. Но не бойтесь, все штекеры уже обозначены и все разъёмы на материнской плате соответственно тоже указаны.
Штекер AUDIO подключаем соответственно в разъём AUDIO, сложного в этом ничего нет. Стоит лишь обратить внимание как расположены коннекторы, потому как при неправильном подключении штекер попросту не сядет на свое место.
Далее штекер USB подключаем в разъём USB1 или 2 это не имеет никакого значения.
Подключаем кнопку Power, Reset и лед индикаторы. В инструкции к материнской плате должны быть детально указаны их расположение. Полярность как правило обозначена на материнской плате и штекерах.
А также кабель USB 3.0, здесь тоже все подписано.
Подключение жестких дисков
Теперь пришел черед накопителей. Для нашего RAID мы используем 6 дисков WD на 320 GB каждый. Устанавливаем их, закрепляем и подключаем питание, соединяем SATA кабелем с материнской платой. Так как разъёмов питания для подключения всех дисков не хватает будем использовать соответствующие переходники.
Подключение видеокарты
Ну и осталось лишь установить видеокарту.
Примеряем ее в корпусе и выламываем соответствующее окно. Затем просто устанавливаем карту в слот PCI Express и крепим ее болтами. После установки подключаем кабель питания видеокарты.
На этом сборка компьютера закончена.
Установка системы
Итак, компьютер собран теперь нужно настроить наш RAID в BIOS и установить на него операционную систему.
Открываем BIOS, переходим в Продвинутый режим – Расширенные – Intel rapid storage technology.
Здесь выбираем Create RAID volume. Указываем имя, выбираем тип RAID и отмечаем диски для него. И внизу жмем Create volume – Сохранить изменения и выйти.
Теперь осталось установить операционную систему. Для этого потребуется загрузочная флешка или диск.
Здесь все стандартно, загружаемся с флешки, выбираем язык, вводим ключ, выбираем какую хотите установить редакцию системы, принимаем условия соглашения, и т.д. Всё стандартно.
На следующем этапе нужно выбрать диск. Как видите система видит один диск на 1192.4 ГБ. Это наш RAID диск. Отмечаем его и жмем далее.
Система установлена. Открыв мой компьютер здесь, мы увидим наш диск на 1.16 ТБ.
Открыв свойства, вы можете увидеть, что это и есть наш RAID 5 который мы создали.
Вот и всё. Надеюсь, моя статья помогла Вам разобраться в том, как создать RAID на домашнем компьютере.
Читайте в одной из предыдущих статей о том, что такое RAID массив и какие бывают типы RAID.
Автор: Dmytriy Zhura, Технический писатель
Дмитрий Жура – автор и один из IT-инженеров компании Hetman Software. Имеет почти 10 летний опыт работы в IT-сфере: администрирование и настройка серверов, установка операционных систем и различного программного обеспечения, настройка сети, информационная безопасность, внедрения и консультация по использованию специализированного ПО. Является экспертом в области восстановления данных, файловых систем, устройств хранения данных и RAID массивов.
Редактор: Andrey Mareev, Технический писатель
В далеком 2005 году, я получил диплом по специальности «Прикладная математика» в Восточноукраинском национальном университете. А уже в 2006 году, я создал свой первый проект по восстановлению данных. С 2012 года, начал работать в компании «Hetman Software», отвечая за раскрутку сайта, продвижение программного обеспечения компании, и как специалист по работе с клиентами.
- Обновлено:
- 27.10.2023 11:04
Поделиcь
Вопросы и ответы
Сколько различных уровней RAID существует?
Уровни RAID представляют разные конфигурации, обеспечивающие разную скорость и отказоустойчивость. В настоящее время определены следующие уровни RAID: RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 (или RAID 1+0), 50 (или RAID 5+0), 100 (или RAID 10+0) и RAID 0. +1. Наиболее широко используются уровни RAID 0, 1 и 5.
Что означает термин «JBOD»?
«Just a Bunch Of Disks» или JBOD на самом деле не является конфигурацией RAID. Этот термин относится к жестким дискам, которые объединены для создания большого тома. Конфигурация JBOD не дает реальных преимуществ в производительности или отказоустойчивости, но позволяет полностью использовать все доступное пространство на каждом диске.
Какое минимальное количество дисков необходимо для создания набора RAID?
Это определяется используемым уровнем RAID. Например, уровень RAID 0 (с чередованием) и уровень RAID 1 (зеркалирование дисков) — требуют как минимум 2 жестких диска. С другой стороны, для тома RAID 5 требуется как минимум 3 диска для настройки. Емкость массива RAID определяется наименьшим диском в массиве. Например, если для создания тома RAID используются три диска емкостью 120 ГБ и один диск емкостью 100 ГБ, при настройке RAID все четыре диска будут рассматриваться как диски емкостью 100 ГБ. Хотя это не является абсолютным требованием, всегда полезно для оптимальной производительности и емкости хранения использовать жесткие диски той же марки и модели при создании тома RAID.
Я случайно отформатировал том RAID можно ли восстановить данные?
В большинстве случаев, данные можно восстановить, но это будет зависеть от того, как том был переформатирован. Повторное форматирование через операционную систему (например, Windows), быстро восстановит логический том, но прежние данные все равно физически будут находиться на диске. Формат уровня контроллера может только перезаписывать информацию массива и оставлять исходные данные нетронутыми (относительно быстрое форматирование), или он может перезаписывать каждый блок на каждом диске в массиве (значительно более длительный низкоуровневый процесс). Это полностью зависит от производителя контроллера и используемой утилиты форматирования. Для восстановления данных с отформатированных томов мы рекомендуем пользоваться программой Hetman RAID Recovery.
Если сразу несколько дисков в томе RAID выходят из строя, можно ли восстановить данные?
Во многих случаях ответ положительный. Обычно требуется, чтобы данные были восстановлены с каждого вышедшего из строя жесткого диска по отдельности, прежде чем пытаться обратиться к остальной части тома. Или же воспользуйтесь нашей утилитой Hetman RAID Recovery, которая без контроллера поможет пересобрать разрушенный RAID и восстановить данные.
Как создать и настроить программный RAID 0, 1 массив в Windows
Каким бы мощным ни был ваш компьютер, у него все же есть одно слабое место: жесткий диск. Он отвечает за целостность и безопасность ваших данных и оказывает значительное влияние на производительность вашего ПК. При этом жесткий диск – единственное устройство в системном блоке, внутри которого есть движущиеся механические части, что и делает его слабым звеном, способным полностью вывести из строя ваш компьютер.
Сегодня есть два способа ускорить работу вашего компьютера: первый – купить дорогой SSD, а второй – по максимуму использовать материнскую плату, то есть настроить массив RAID 0 из двух жестких дисков. Тем более RAID-массив можно использовать и для повышения безопасности ваших важных данных.
В этой статье мы рассмотрим, как создать программный RAID с помощью встроенных инструментов Windows.
Современные материнские платы позволяют создавать дисковые RAID-массивы без необходимости докупать оборудование. Это позволяет значительно сэкономить на сборке массива в целях повышения безопасности данных или ускорения работы компьютера.
Создание программного RAID с помощью встроенных инструментов Windows 8 или Windows 10
Как создать программный RAID при помощи функции «Дисковые пространства»
Windows 10 имеет встроенную функцию «Дисковые пространства», которая позволяет объединять жесткие диски или твердотельные накопители в один дисковый массив, называемый RAID. Эта функция была впервые представлена в Windows 8 и значительно улучшена в Windows 10, что упростило создание многодисковых массивов.
Чтобы создать массив RAID, вы можете использовать как функцию «Дисковые пространства», так и командную строку или «Windows PowerShell».
Перед созданием программного RAID необходимо определить его тип и для чего он будет использоваться. Сегодня Windows 10 поддерживает три типа программных массивов: RAID 0, RAID 1, RAID 5 (Windows Server).
Вы можете прочитать о том, какие типы RAID существуют и какой RAID в каких целях лучше использовать, в статье «Типы RAID и какой RAID лучше всего использовать».
Итак, мы определились с типом RAID. Затем для создания дискового массива мы подключаем все диски к компьютеру и загружаем операционную систему.
Стоит отметить, что все диски будущего RAID должны быть одинаковыми не только по объему памяти, но желательно и по всем другим параметрам. Это поможет избежать многих неприятностей в будущем.
Далее, чтобы создать программный RAID-массив, выполните следующие действия:
-
Откройте «Панель управления», щелкнув правой кнопкой мыши «Пуск» и выбрав «Панель управления» («Control Panel»).
- Простой (без отказоустойчивости) – это RAID 0;
- Двустороннее зеркало — RAID 1;
- Трехстороннее зеркало – это тоже RAID 1 (с разницей только в количестве копий основного жесткого диска);
- Четность – RAID 5.
В зависимости от выбранного типа RAID мастер автоматически установит максимально доступную емкость дискового массива.
Обычно это значение немного ниже, чем фактический объем доступных данных, и вы также можете установить больший размер дискового пространства. Однако имейте в виду, что это сделано для того, чтобы вы могли установить дополнительные жесткие диски, когда массив будет заполнен, без необходимости перестраивать его.
Об использовании BitLocker вы можете прочитать в статье «Как зашифровать данные на жестком диске с помощью BitLocker».
Вы можете создать еще один программный RAID. Только количество жестких дисков, подключенных к ПК, ограничивает количество создаваемых RAID-массивов.
Как создать программный RAID при помощи функции «Управление дисками»
Еще одним способом создания программных RAID массивов в операционной системе Windows является использование встроенной утилиты под названием «Управление дисками». Она позволяет создавать все базовые типы RAID. Также, как и предыдущий, этот способ достаточно легкий и не требует глубоких знаний операционной системы. Итак, чтобы создать программный RAID 0 следует:
Шаг 1: Щелкните правой кнопкой мыши по «Пуск» и выберите «Управление дисками»
Шаг 2: Перед вами откроется «Управление дисками», в котором будут отображаться все подключенные диски. Щелкните правой кнопкой мышки и выберите «Создать чередующийся том»
Шаг 3: Откроется «Мастер создания чередующихся томов». Щелкните «Далее», затем выделите в левой части окна мастера диски, которые хотите добавить в массив RAID 0 и нажмите «Добавить». Когда все нужные диски будут добавлены нажмите «Далее»
Шаг 4: Назначьте букву массива, выбрав нужную из списка (буква устанавливается автоматически, так что вы можете оставить все так, как предлагает мастер создания массива) и снова нажмите «Далее»
Шаг 5: На этом этапе нужно выбрать файловую систему будущего массива. Выберите «NTFS» и снова нажмите «Далее»
Шаг 6: На этом этапе нажмите кнопку «Готово». Система покажет предупреждение, что выбранные диски будут конвертированы в динамические и что вся информация на них будет уничтожена. Нажмите «Да»
Начнется форматирование и синхронизация дисков, после чего наш массив RAID 0 будет создан.
Массив RAID 1 создается аналогичным образом, только на первом шаге вместо «Чередования» выберите «Зеркалирование».
Все остальные шаги выглядят аналогично.
Как добавить или удалить диск в уже существующем массиве RAID
Как добавить диск в RAID
Предположим, у вас уже есть программный RAID-массив, и вы его используете. Однажды может возникнуть ситуация, когда вам станет не хватать места на диске. К счастью, Windows 10 позволяет добавить еще один диск в уже существующий массив с помощью встроенных инструментов.
Чтобы добавить диск, вы должны открыть утилиту «Дисковые пространства», используя метод, описанный выше, и выбрать «Добавить диски».
В открывшемся меню выберите диск, который хотите добавить, и нажмите «Добавить диск». Жесткий диск будет добавлен к уже существующему массиву RAID.
Как удалить диск из RAID-массива
Чтобы удалить диск из RAID-массива, следуйте алгоритму:
- Откройте утилиту «Дисковые пространства», как описано выше, и нажмите кнопку «Изменить параметры».
- Откройте существующий массив RAID и выберите «Физические диски».
- Во всплывающем списке выберите диск, который вы хотите удалить, и нажмите «Подготовить к удалению».
Создайте программный RAID с помощью командной строки
Другой способ создать программный RAID – использовать командную строку или Windows PowerShell.
Чтобы создать программный RAID с помощью командной строки:
-
Щелкните правой кнопкой мыши «Пуск» и выберите «Командная строка (Администратор)» или «Windows PowerShell (Admin)».
Чтобы отобразить список дисков, введите «list disk».
Утилита Diskpart отобразит все диски, подключенные к вашему ПК.
- select disk 1 – где 1 – номер желаемого диска
- convert dynamic – преобразовать в динамический
- select disk 2
- convert dynamic
- select disk 3
- convert dynamic
Теперь, когда мы преобразовали наши диски, мы можем создать том RAID, введя следующие команды:
- select disk 1
- Create Volume RAID Disk 1, 2, 3
После этого следует убедиться, что массив создан.
Для этого введите команду «list disk».
Все диски будут объединены в один диск.
- select volume 2
- Format FS=NTFS Label=MyNewVolume
- Assign Letter=F
RAID 0
Если вы хотите создать RAID 0, в утилите Diskpart введите:
- list disk;
- create volume stripe size=n disk=1,2,3 – где n — размер в мегабайтах, а 1,2,3 — номера дисков, которые будут включены в массив RAID 0.
RAID 1
Чтобы создать RAID 1, вам необходимо ввести следующие команды одну за другой:
- list disk – для отображения подключенных дисков;
- select disk 0 — количество дисков, их которых создается зеркало;
- convert dynamic – преобразование диска в динамический.
Внимание! Иногда появляется сообщение «Вам следует перезагрузить компьютер, чтобы завершить эту операцию». Если оно появилось – перезагрузите компьютер.
Если есть сообщение об успешной конвертации – продолжайте работу и введите:
- select volume 0 – выбрать нужный диск;
- add disk=1 – добавить нужный диск для зеркалирования.
После этого будет создан массив RAID 1.
Программное создание RAID в Windows 7
В Windows 7 вы можете использовать утилиту «Управление дисками» для создания программного RAID. Следует отметить, что диск, с которого загружается система, нельзя использовать в RAID, так как он будет преобразован в динамический. Вы можете использовать любые диски, кроме системных.
Шаг 1. Откройте «Пуск», щелкните правой кнопкой мыши «Компьютер» и выберите «Управление».
Шаг 2: В появившемся мастере нажмите «Далее».
Шаг 3. В открывшемся меню вы должны выбрать диски, которые вы хотите объединить в массив RAID, и нажать «Далее».
Шаг 4: Выберите букву для созданного RAID-массива и нажмите «Далее».
- S (Striping) — соответствует RAID 0;
- M (Mirroring) — соответствует RAID 1;
Шаг 5: В следующем окне выберите тип файловой системы (NTFS), укажите размер блока и укажите имя тома. После этого нажмите «Далее».
Шаг 6: После того, как система создаст новый массив RAID, нажмите кнопку «Готово».
После нажатия кнопки «Готово» появится окно с предупреждением о том, что будет выполнено преобразование базового диска в динамический и загрузка ОС с динамического диска будет невозможна. Просто нажмите «ОК».
После этого созданный RAID-массив отобразится в окне «Мой компьютер» как обычный жесткий диск, с которым можно выполнять любые операции.
Как исправить ошибку «Can’t Add new drive, error 0x00000032»?
Иногда при добавлении диска в RAID массив может появляться ошибка «Can’t Add new drive, error 0x00000032». В некоторых случаях эта ошибка появляется при создании RAID массива. Причем, ошибка 0x00000032 может появится даже после того, как вы очистили и отформатировали ваш накопитель. Обычно она возникает на дисках, которые уже использовались в RAID массиве или в операционной системе.
В некоторых случаях RAID массив может сообщать о поломке диска, хотя на самом деле с ним все в порядке. Чтобы решить этот вопрос нужно сначала понять причину возникновения ошибки.
Причиной возникновения ошибки «Can’t Add new drive, error 0x00000032» являются неправильные метаданные, которые остаются на диске даже после очистки и форматирования накопителя. Кроме того, часто причиной ошибки являются данные в загрузочном секторе, которые форматирование и очистка диска не удалили.
Все дело в том, что очистка диска и форматирование не очищают диск физически, а только удаляют все «ссылки на файлы», и указывают операционной системе, что она может записывать информацию в новый раздел, стирая предыдущие данные.
Однако, физически файлы (в том числе и метаданные) остаются на диске и при добавлении диска в RAID массив вызывают ошибки.
Чтобы исправить ошибку «Can’t Add new drive, error 0x00000032» нужно «сбросить проблемный диск».
Для этого следует:
Шаг 1: Щелкните правой кнопкой мыши по «Пуск» и выберите «Windows PowerShell (Администратор)»
Шаг 2: В открывшемся окне введите команду:
Get-PhysicalDisk | ft FriendlyName, SerialNumber, UniqueId –auto
…и нажмите «Enter» для ее выполнения.
Шаг 3: Перед вами откроется список ваших дисков, в котором будет указано имя каждого диска (колонка FriendlyName) и его уникальный идентификатор (колонка UniqueID).
Выделите UniqueID нужного диска и скопируйте его при помощи комбинации клавиш «Ctrl + C»
Примечание: вы также можете использовать имя диска (FriendlyName), однако в некоторых случаях система можете отображать одинаковое имя для всех дисков. Поэтому для избегания ошибок лучше всего использовать UniqueID диска.
Шаг 4: Чтобы сбросить ваш диск используйте следующую команду:
Reset-PhysicalDisk -UniqueId "your-unique-id"
…заменив your-unique-id на идентификатор диска, который вы скопировали ранее (чтобы вставить идентификатор используйте комбинацию клавиш «Ctrl +V»). В результате ваша команда должна выглядеть примерно, как на скриншоте ниже.
Важно: уникальный идентификатор вашего диска должен находится в двойных кавычках. Иначе команда не будет работать.
После этого вы снова можете использовать этот диск в вашем RAID–массиве.
Что делать, если вы потеряли важные данные на RAID-массиве
Использование RAID-массивов может значительно повысить безопасность данных, что очень важно в современном мире. Однако нельзя исключать человеческий фактор.
Потеря важных файлов возможна из-за случайного удаления, форматирования, изменения логической структуры файловой системы и многих других причин. Кроме того, не исключен сбой RAID.
В этой ситуации лучше не принимать поспешных решений. Оптимальный вариант — обратиться к специалистам или воспользоваться специализированным ПО для восстановления данных.
RS RAID Retrieve способен восстановить любой тип RAID-массива, поддерживает все файловые системы, используемые в современных операционных системах.
Автоматическое восстановление любых RAID массивов
Создаем «RAID» массив или как по максимуму использовать несколько дисков?
У многих людей есть домашний ПК, на котором хранятся тонны информации: фото, видео, документы, рабочие материалы и так далее. Максимально обезопасить эти файлы и увеличить скорость доступа к ним, нам поможет технология RAID.
Введение
Массовость востребованности и задействования цифровых электронных ресурсов послужила их стремительному росту, и ежедневно используемый объем таких материалов многократно вырос, что в свою очередь требует наличия особых инструментов для хранения и обеспечения непосредственного прямого доступа при необходимости в любой момент времени согласно соответствующего обращения пользователей.
Современные образцы запоминающих устройств используют прогрессивные конструктивные решения, позволяющие значительно повышать внутренний объем доступного дискового пространства, предлагаемый одним накопителем. А внутренняя организация современных компьютеров предполагает использование нескольких высоко емких дисков в одном устройстве для увеличения пригодного для использования дискового массива.
Перейти к просмотру
Однако немаловажным фактором безусловно является защита и надежность хранения пользовательских данных, должный уровень которой не всегда удается обеспечить на компьютерных устройствах при стандартной организации доступных запоминающих устройств. Поэтому можно задействовать определенную форму представления и системного взаимодействия дисковых накопителей, именуемую RAID, для совокупного объединения нескольких физических жестких дисков в один общий логический диск. Данный метод конечной организации, в самой начальной и простой форме представления, позволяет зазеркалить пользовательские данные на двух жестких дисках, гарантируя, что все важные данные будут сохранены в нескольких несвязанных местах и доступны при любом стечении непредвиденных губительных или повреждающих факторов.
Основной принцип формирования единого дискового пространства «RAID» («избыточный массив независимых (самостоятельных) дисков») предполагает использование единого логического модуля объединенных жестких дисков для повышения отказоустойчивости и обеспечения исполняемости различных элементов пользовательских данных за счет зеркальных копий, хотя существует тип построения массива «RAID», который не обеспечивает избыточности информационных материалов и направлен только на повышение производительности.
Уровни «RAID»
«RAID» массив представляет собой не просто способ объединения дисков, а совокупно оснащен объединяющей функциональной технологией виртуализации данных с различными показателями надежности, скорости чтения-записи, эффективной емкости и поддерживаемого допустимого значения количества вышедших из строя дисков. Существует несколько утвержденных спецификаций «RAID», которые обеспечивают разные степени производительности и избыточности. Все уровни «RAID» имеют одну общую черту: они объединяют несколько физических дисков в один логический диск, представленный затем в операционной системе.
Наиболее распространенными уровнями «RAID», которые были приняты в качестве стандарта, являются:
«RAID 0»: В отличие от других уровней «RAID», спецификация «RAID 0» не обеспечивает избыточности. Тем не менее, «RAID 0» позволяет повысить производительность, используя несколько дисков. Когда пользователи используют «RAID 0», то данные, которые персональный компьютер записывает на жесткий диск, делятся на информационные блоки фиксированной длины и равномерно распределяются между двумя (или более) жесткими дисками. Например, если компьютер записывает файл размером «100 МБ» в массиве «RAID 0» состоящем из двух дисков, то «50 МБ» будут записаны на первый жесткий диск, а оставшиеся «50 МБ» будут записаны на другой жесткий диск пропорционально. Когда компьютеру необходимо обратиться к сохраненному в массиве файлу, он может прочитать каждый из блоков, непосредственно расположенный на соответствующем диске, тем самым значительно увеличивая скорость чтения востребованной информации, чем при попытке произвести данную операцию по чтению полноразмерного «100 МБ» файла с одного жесткого диска. Однако, если какой-либо из жестких дисков в «RAID-массиве» будет испорчен или придет в негодность, то записанные данные будут утеряны полностью. Когда пользователи используют формат «RAID 0», то совокупный объем диска становиться гораздо больше, за счет учета доступного пространства каждого из входящих в массив запоминающих устройств, все операции происходят гораздо быстрее, и как следствие повышается общий уровень производительности, но страдает степень надежности хранения данных и велика вероятность безвозвратной утери данных при поломке любого из дисков.
Перейти к просмотру
«RAID 1»: В формате построения массива «RAID 1» два диска настроены на режим полного зеркалирования информационного наполнения друг друга (не стоит путать с массивами «RAID 1+0» («RAID 10»), «RAID 0+1» («RAID 01»), в которых используются более сложная архитектурная модель зеркального сохранения информации). Когда персональный компьютер записывает «100 МБ» данных, он записывает одинаковый полноценный объем в «100 МБ» на каждый, из входящих в массив, жесткий диск. И по завершению операции записи, полная копия данного информационного объема расположена на обоих дисках. Такой вариант хранения данных гарантирует, что в случае отказа одного из дисков у пользователей всегда будет полная и актуальная копия утраченных данных. Формат «RAID 1» обеспечивает чрезвычайно высокую надежность, поддерживая работоспособность массива до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в доступном объединении дисков, предлагает приемлемую, сопоставимую с предыдущим форматом «RAID 0», скорость чтения и достаточную среднюю скорость записи данных. Но за высокую надежность пользователям приходится мирится с недостатком, что по цене двух жестких дисков фактически доступен объем лишь одного из них.
«RAID 2, 3 и 4»: Данные уровни массива «RAID» мало используются и часто считаются устаревшими. Массивы типа «RAID 2» основаны на использовании самоконтролирующихся, позволяющих автоматически обнаруживать ошибки при передаче данных, и самокорректирующихся, способных на автоматическое исправление ошибок, кодов. Входящие в порядок построения «RAID 2» диски делятся на две группы, каждая из которых предназначена для данных и для кодов коррекции ошибок соответственно. Способ распределения данных подобен массиву «RAID 0», а оставшиеся от хранения данных диски задействованы для кодов коррекции, на основании которых возможно восстановление информации в случае неисправности какого-либо жесткого диска. Данный способ хранения обладает повышенной скоростью дисковых операций, но действенным становится только при использовании для массива не менее семи жестких дисков. В «RAID 3» информация дробиться на меньшие по размерам блоки и в отличии от «RAID 2» иным способом построена архитектура хранения блоков четности, выделенная в отдельный диск. Массив «RAID 4» похож по конфигурации на «RAID 3», но отличается размером единиц записи, выраженных не в блоках данных, а в байтах, что позволяет устранить проблему низкой скорости передачи информации небольшого конечного объема. Основным недостатком, одинаковым для всех уровней «RAID 2, 3 и 4», является отсутствие возможности осуществлять параллельные операции записи по причине, что для хранения информации о четности задействуется отдельный контрольный диск.
«RAID 5»: Для использования порядка организации запоминающих устройств формата представления «RAID 5» пользователям потребуется наличие, как минимум, трех жестких дисков. «RAID 5» использует принцип чередования, для цикличной записи блоков данных и дополнительных контрольных сумм четности, по всем жестким дискам. И если один из жестких дисков испортиться, свои данные пользователи не потеряют. Массив «RAID 5» обеспечивает избыточность данных с меньшими затратами на хранение, чем зеркальный «RAID 1». Например, при наличии четырех жестких дисков объемом по «1 ТБ», пользователи могут создать два отдельных массива «RAID 1» (по «1 ТБ» каждый, ввиду использования дисков для хранения зеркальных копий, что позволит получить общее пространство для хранения в «2 ТБ») или один массив «RAID 5» с доступными «3 ТБ» дискового пространства на одних и тех же накопителях. В «RAID 5», в отличие от предыдущих, считающихся многими пользователями утратившими актуальность форматами «RAID 2, 3 и 4», проблемы с невозможностью ведения параллельных операций записи не существует, поэтому данный формат очень экономичный и способен поддерживать высокую скорость чтения. Однако при записи в произвольном порядке его производительность заметно снижается, а при выходе отдельного диска из строя также уменьшается и надежность всего массива, связанная с задействованием значительных ресурсов для восстановления.
Перейти к просмотру
«RAID 6»: Массив «RAID 6» аналогичен «RAID 5», но обладает более высокой степенью надежности за счет введения дополнительного блока контроля четности, получая в конечном итоге основное количество доступных дисков для записи данных за исключением двух оставшихся дисков, направленных на исправление ошибок в блоках данных посредством учета параметров четности. Пользователи несколько теряют в объеме общего дискового пространства, доступного для хранения информации, но взамен получают дополнительную защиту от потери данных. Например, если два жестких диска придут в негодность в конфигурации «RAID 5», то пользователи потеряют свои данные. Но если произойдет аналогичная ситуация и два жестких диска будут испорчены или повреждены в конфигурации «RAID 6», данные все еще останутся доступны для пользователей и не будут утеряны.
«RAID 10»: Способ конфигурационного построения дисковых накопителей «RAID 10», также известный как «RAID 1 + 0», делит данные между первичными дисками и копирует их на вторичные диски. Таким образом, спецификация «RAID 10» пытается обеспечить преимущества форматного уровня «RAID 0» (разделение данных на несколько дисков для повышения производительности) с преимуществами «RAID 1» (избыточность), зеркально создавая копии, с той лишь разницей, что вместо дисков, при формировании конфигурации типа «RAID 0», используются сегменты, состоящие из массивов «RAID 1». «RAID 10» безусловно очень надежный вариант хранения данных, поскольку выход его из строя возможен только при поломке всех накопителей, входящих в сегментальный массив «RAID 1».
Есть и другие, нестандартные и комбинированные уровни «RAID», известные и пригодные для использования, такие как «RAID 01» («RAID 0 + 1»), «RAID 1E», «RAID 7» и т.д.
Настройка «RAID»
«RAID» обычно используется на серверах, мэйнфреймах (mainframe» – большой универсальный высокопроизводительный отказоустойчивый сервер, используемый для обработки огромного объема пакетных ресурсов с высочайшей рабочей нагрузкой на ввод-вывод данных) и других компьютерных системах, где важно иметь избыточное и защищенное пространство для сохранения данных. «RAID» не часто используется на обычных стационарных настольных компьютерах и ноутбуках, однако многие образцы готовых корпусных компьютеров поставляются с контроллерами «RAID». И при соответствующем желании или возникшей потребности, пользователи могут настроить конфигурацию «RAID 1» с двумя дисками, чтобы обеспечить зеркальное отображение данных на них и добиться гарантированной сохранности информации.
Для организации собственного «RAID» массива на основе двух, установленных на компьютере, жестких дисков пользователи могут использовать два возможных варианта настройки и последующего управления: «аппаратный RAID» или «программный RAID». При использовании аппаратного метода, «RAID-контроллер», представляющий собой плату расширения или внешне размещенное устройство, выполнит за пользователей всю основную работу с массивом «RAID» и его последующим представлением. Например, если пользователи, обладающие компьютером, укомплектованным аппаратным «RAID-контроллером», настроят два диска для функционирования в конфигурации «RAID 1», то ответственный «RAID-инструментарий» будет отображать два диска массива в пользовательской операционной системе как один жесткий диск. Все основные последующие действия, связанные с зеркалированием данных, разделение и упорядоченное распределение информационных материалов на жесткие диски и другие сопутствующие операции, будут выполнены аппаратным контроллером «RAID». И операционная система, установленная на компьютере и используемая для управления всеми процессами даже не будет обладать сведениями, что на самом деле в качестве запоминающего устройства выступает массив «RAID 1».
Для реализации программного варианта «RAID» не используются аппаратные средства, а полностью задействуются программные компоненты, и вся основная нагрузка по организации «RAID» приходится на операционную систему. Например, пользователи могут создать «программный RAID» при установке операционной системы «Linux» на свой компьютер – ядро «Linux» обладает достаточным инструментарием для создания «RAID» и будет выполнять всю работу без какого-либо специального оборудования. Также можно создать «программный RAID» и в операционной системе «Windows» (предлагаемый «Windows» формат представления жестких дисков не использует традиционную для «RAID» систем уровневую маркировку «0», «1», «5», «10» и т.д., однако заложенные возможности системы позволяют объединять диски в единое пространство, чередовать порционно информацию при записи на разные диски для повышения производительности или зазеркалить данные, дополнительно создавая файлы четности, необходимые для восстановления).
Перейти к просмотру
Чтобы полноценно настроить аппаратный «RAID», пользователям необходимо использовать программное обеспечение, управляющее «RAID-контроллером», доступ к которому можно получить из микропрограммы базовой системы ввода-вывода компьютера «BIOS». Предварительно, перед непосредственной настройкой, пользователи должны ознакомиться с документацией установленного аппаратного «RAID-контроллера», чтобы избежать нежелательных или необратимых последствий, способных повлиять на сохранность данных и работоспособностью компьютера в целом.
Подобные технологии
Популярные операционные системы имеют дополнительные, встроенные изначально, технологии, которые функционируют аналогично стандарту представления и организации запоминающих устройств «RAID». Так, например, в операционной системе «Windows 8» и ее последующей, более продвинутой и совершенной, версии «Windows 10», присутствует функция «Дисковые пространства», а в системе «Linux» доступен инструмент «Управление логическими томами» (LVM). Обе озвученные технологии позволяют группировать несколько физических дисков в один логический диск, чтобы зеркалировать пользовательские данные, для гарантированного восстановления при сбое или неисправности отдельного запоминающего устройства, или совокупно объединять диски в общее единое вместительное хранилище, отображая доступное внутреннее дисковое пространство в ответственных приложениях операционных систем в виде единственного диска, выделяя весь объем для хранения данных.
Заключение
Подавляющее большинство современных операций и востребованных процессов пользователей требуют наличия и обязательного использования персональных компьютерных устройств, которые позволяют получать, обрабатывать, оперировать и хранить огромный объем доступных цифровых материалов, количество которых постоянно увеличивается, требуя, в свою очередь, соответствующего доступного свободного дискового инструментария.
Конструктивный формат современных компьютеров не ограничивается возможностью использовать только один дисковый накопитель и позволяет дополнительно комплектовать устройства пользователей добавочными информационными хранилищами, значительно увеличивая пригодное для использования свободное пространство.
Однако не всегда подобный подход удобен, и часто, чтобы организовать защищенное хранилище, обладающее высокими параметрами безопасности, производительности, эффективности, отказоустойчивости и надежности, рекомендуется задействовать, доступную на сегодняшний день, технологию виртуализации данных «RAID», позволяющую объединить нескольких физических дисковых устройств в общий логический модуль.
Подобный вариант может первоначально показаться несколько сложным, однако при более близком взаимодействии процедура организации дискового пространства в формате «RAID» становиться понятной и простой, а также способствует облегчению многих, связанных с хранением данных, процессов. После соответствующей настройки «RAID», пользовательские данные будут автоматически сохранены на нескольких жестких дисках, что значительно повышает их защищенность от всевозможных нежелательных последствий и непредвиденных утрат.
Автор: Andrey Mareev, Технический писатель
В далеком 2005 году, я получил диплом по специальности «Прикладная математика» в Восточноукраинском национальном университете. А уже в 2006 году, я создал свой первый проект по восстановлению данных. С 2012 года, начал работать в компании «Hetman Software», отвечая за раскрутку сайта, продвижение программного обеспечения компании, и как специалист по работе с клиентами.
Редактор: Michael Miroshnichenko, Технический писатель
Мирошниченко Михаил – одни из ведущих программистов в Hetman Software. Опираясь на пятнадцатилетний опыт разработки программного обеспечения он делится своими знаниями с читателями нашего блога. По мимо программирования Михаил является экспертом в области восстановления данных, файловых систем, устройств хранения данных, RAID массивов.
- Обновлено:
- 14.10.2023 15:07
Программный RAID1 (зеркало) для загрузочного GPT диска в Windows 10/ Server 2016
21.10.2022
itpro
Hyper-V, Windows 10, Windows Server 2016
комментариев 47
В этой статье мы рассмотрим, как создать программное зеркало (RAID1) из двух GPT дисков в Windows Server 2016/Windows 10, установленных на UEFI системе. Мы рассмотрим полноценную конфигурацию BCD загрузчика, позволяющую обеспечить корректную загрузку Windows и защитить данные от выхода из строя любого диска.
Итак, у нас имеется простой компьютер UEFI-архитектуры без встроенного RAID контроллера с двумя идентичными дисками размерами по 50 Гб. Наша задача — установить на первый GPT диск ОС (Windows Server 2016, Windows 10 или бесплатного сервер Hyper-V), а затем собрать из двух дисков программное зеркало (RAID1 – Mirroring).
В подавляющем большинстве случаев при выборе между программным или аппаратным RAID стоит выбирать последний. Сейчас материнские платы со встроенным физическим RAID контроллером доступны даже для домашних пользователей.
Запишите установочный образ Windows на DVD/ USB флешку, загрузите компьютер) с этого загрузочного устройства (в режиме UEFI, не Legacy) и запустите установку Windows Server 2016.
После установки, откройте консоли управления дисками (diskmgmt.msc), убедитесь, что на первом диске используется таблица разделов GPT (свойства диска -> вкладка Volumes -> Partition style –> GUID partition table), а второй диск пустой (неразмечен).
Подготовка таблицы разделов для зеркала на 2 диске
Откройте командную строку с правами администратора и выполните команду diskpart. Наберите:
Как вы видите, в системе имеется два диска:
- Disk 0 – диск с таблицей разделов GPT, на который установлена Windows
- Disk 1 – пустой неразмеченный диск
На всякий случай еще раз очистим второй диск и конвертируем его в GPT:
Введите список разделов на втором диске:
Если найдется хотя бы один раздел (в моем примере это Partition 1 – Reserved – Size 128 Mb), удалите его:
Delete partition override
Выведите список разделов на 1 диске (disk 0). Далее вам нужно создать такие же разделы на Disk 1.
Имеется 4 раздела:
- Recovery – 450 Мб, раздел восстановления со средой WinRE
- System – 99 Мб, EFI раздел (подробнее про структуру разделов на GPT дисках)
- Reserved 16 Мб, MSR раздел
Создаем такие же разделы на Disk 1:
Create partition primary size=450
format quick fs=ntfs label=»WinRE»
create partition efi size=99
create partition msr size=16
Преобразования дисков в динамические, создание зеркала
Теперь оба диска нужно преобразовать в динамические:
Создадим зеркало для системного диска (диск C:). Нужно выбрать раздел на первом диске и создать для него зеркало на 2 диске:
Select volume c
Add disk=1Должно появится сообщение:
DiskPart succeeded in adding a mirror to the volume
Откройте консоль управления дисками, и убедитесь, что запустилась синхронизуя раздела C на (Recynching). Дождитесь ее окончания (может занять до нескольких часов в значимости от размера раздела C: ).
При загрузке Windows теперь будет появляться меню Windows Boot Manager с предложение выбрать с какого диска загружаться. Если не выбрать диск вручную, система через 30 секунд попытается загрузиться с первого диска:
- Windows Server 2016
- Windows Server 2016 – secondary plex
Однако проблема в том, что сейчас у вас конфигурация загрузчика хранится только на 1 диске, и при его потере, вы не сможете загрузить ОС со второго без дополнительных действий. По сути вы защитили данные ( но не загрузчик Windows) только от сбоя второго диска.
Программный RAID Windows не получится использовать для создания нормального зеркала EFI раздела. Т.к. на EFI разделе хранятся файлы, необходимые для загрузки ОС, то при выходе их строя первого диска, вы не сможете загрузить компьютер со второго диска без ручного восстановления загрузчика EFI на нем в среде восстановления. Эти операции довольно сложно сделать неподготовленному администратору, а также потребует дополнительного времени (которого может не быть, если у вас за спиной стоит толпа разгневанных пользователей).
Далее мы покажем, как скопировать EFI раздел на второй диск и изменить конфигурацию загрузчика BCD, чтобы вы могли загрузить Windows как с первого, так и со второго диска.
Подготовка EFI раздела на втором диске в зеркале
Теперь нужно подготовить EFI раздел на втором диске в зеркале, чтобы компьютер мог использовать этот раздел для загрузки Windows. Назначим EFI разделу на Disk 1 букву S и отформатируем его в файловой системе FAT32:
format fs=FAT32 quick
Теперь назначим букву диска P: для EFI раздела на Disk 0:
select partition 2
Копирование конфигурации EFI и BCD на второй диск
Выведите текущую конфигурацию загрузчика BCD с помощью команды:
При создании зеркала, служба VDS автоматически добавила в конфигурацию BCD запись для второго зеркального диска (с меткой Windows Server 2016 – secondary plex).
Чтобы EFI в случае потери первого диска могут загружаться со второго диска, нужно изменить конфигурацию BCD.
Для этого нужно скопировать текущую конфигурацию Windows Boot Manager
bcdedit /copy /d «Windows Boot Manager Cloned»
The entry was successfully copied to
Теперь скопируйте полученный ID конфигурации и используйте его в следующей команде:
Если все правильно, должна появится строка The operation completed successfully.
Теперь нужно сделать копию BCD хранилища на разделе EFI первого диска и скопировать файлы на второй диск:
P:
bcdedit /export P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2
robocopy p:\ s:\ /e /r:0
Осталось переименовать BCD хранилище на втором диске:
Rename s:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2 BCD
И удалить копию на Disk 0:
Теперь при выходе из строя первого диска, вам нужно при загрузке компьютера выбрать устройство «Windows Boot Manager Cloned», а затем «Microsoft Windows Server 2016 — secondary plex».
При загрузке с отказавшим дисков, в диспетчере Disk Management вы увидите сообщение Failed Redndancy.
В этом случае вы должны заменить неисправный диск, удалить конфигурацию зеркала и пересоздать программный RAID с начала.
Предыдущая статья Следующая статья 