DELL服務器磁盤RAID制作與系統(tǒng)安裝.docx

精選資料Dell R900 RAID配置與系統(tǒng)安裝一、 RAID分類RAID即存儲陣列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID）, 有“獨立磁盤構(gòu)成的具有冗余能力的陣列”之意.RAID規(guī)范優(yōu)點缺點補充說明RAID0無差錯控制的帶區(qū)組必須有兩塊以上硬盤，數(shù)據(jù)不是保存在一塊硬盤上，而是分成數(shù)據(jù)塊保存在不同驅(qū)動器上，數(shù)據(jù)吞吐量大大提高，驅(qū)動器的負載也比較均衡。如果剛好需要的數(shù)據(jù)在不同驅(qū)動器上效率最好。不需要計算校驗碼，實現(xiàn)容易。沒有數(shù)據(jù)差錯控制，如果一個驅(qū)動器中數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，即使其它盤上的數(shù)據(jù)正確也無濟于事了。用在數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求不高的場合。如圖像編輯和數(shù)據(jù)傳輸比較大的場合。RAID0可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率，所需讀取的文件分布在多個硬盤上，這些硬盤可以同時讀取，時間被縮短為平時的1/X。在所有級別中，RAID0是速度最快的。但RAID0沒有冗余功能，如果一個磁盤損壞，則所有數(shù)據(jù)都無法使用。RAID1鏡像結(jié)構(gòu)同時對兩個盤進行讀操作和對兩個鏡象盤進行寫操作，提高系統(tǒng)的容錯能力。校驗十分完備。支持“熱替換/熱插拔”，即不斷電情況下對故障磁盤進行更新，更換完畢只要從鏡像盤上恢復數(shù)據(jù)好可。當主硬盤損壞時，鏡像硬盤就可以代替主硬盤工作。鏡像硬盤相當于一個備份設備。每讀一次盤只能讀出一塊數(shù)據(jù)，也說是說數(shù)據(jù)塊的傳送速率與單獨的盤讀取速率相同。由于RAID1的校驗十分完備，因此對系統(tǒng)的處理能力有很大影響。通常的RAID功能由軟件來實現(xiàn)，而這樣的實現(xiàn)方法在服務器負載比較重的時候會大大影響服務器效率。RAID1的數(shù)據(jù)安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但是其磁盤的利用率只有50%，是所有RAID級別中最低的。當系統(tǒng)需要極高的可靠性時，如進行數(shù)據(jù)保存統(tǒng)計，那么使用RAID1比較合適。RAID1要求所有硬盤盡量容量一致，而RAID0一般沒有這個要求。RAID2帶海明碼校驗與RAID3相似，都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同硬盤上，條塊單位為位或字節(jié)。使用一定的編碼技術(shù)提供錯誤檢索及恢復。由于海明碼的特點，它可以在數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤的情況下將錯誤校正，以保證輸出的正確。數(shù)據(jù)傳送速率相當高需要多個磁盤存放檢查及恢復信息，使得RAID2技術(shù)實施更復雜。因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。RAID2的數(shù)據(jù)傳送速率相當高，如果希望達到比較理想的速度，那最好提高保存校驗碼ECC碼的硬盤，對于控制器的設計來說，它又比RAID3、4或5要簡單。沒有免費的午餐，要利用海明碼，必須要付出數(shù)據(jù)冗余的代價。輸出數(shù)據(jù)的速率與驅(qū)動器組中速度最慢的相等。RAID3帶奇偶校驗碼的并行傳送校驗碼與RAID2不同，訪問數(shù)據(jù)時一次處理一個帶區(qū)，可以提高讀取和寫入速度，像RAID0一樣以并行的方式來存放數(shù)據(jù)，但速度沒RAID0快。校驗碼在寫入數(shù)據(jù)時產(chǎn)生并保存在另一個磁盤上。需要實現(xiàn)時用戶必須要有三個以上的驅(qū)動器，寫入/讀出速率都很高。因為校驗位比較少，所以計算時間相對而言比較少。與RAID2不同，RAID3只能查錯不能糾錯。用軟件實現(xiàn)RAID控制將是十分困難的，控制器的實現(xiàn)也不是很容易。主要用于圖形（包括動畫）等要求吞吐率比較高的場合。不同于RAID2，RAID3使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)。如果奇偶盤失效，則不影響數(shù)據(jù)使用。RAID3對大量的連續(xù)數(shù)據(jù)提供很好的傳輸率，但對于隨機數(shù)據(jù)，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。利用單獨的校驗盤來保護數(shù)據(jù)雖然沒有鏡像的安全性高，但是硬盤利用率得到了很大的提高，為X-1。RAID4帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)RAID4與RAID3很象，不同的是，它對數(shù)據(jù)的訪問是按數(shù)據(jù)塊進行的，也就是按磁盤進行的，每次是一個盤。在失敗恢復時，它的難度比RAID3大得多，控制器的設計難度也要大許多，而且訪問數(shù)據(jù)的效率不怎么好。RAID5分布式奇偶校驗的獨立磁盤結(jié)構(gòu)奇偶校驗碼存在于所有磁盤上，提高了可靠性，允許單個磁盤出錯。讀出效率很高，寫入效率一般，塊式的集體訪問效率不錯。提供了冗余性（支持一塊盤掉線后仍然正常運行），磁盤空間利用率較高（X-1/X），讀寫速度較快（X-1）倍。RAID5也是以數(shù)據(jù)的校驗位來保證數(shù)據(jù)的安全，但它不是以單獨硬盤來存放數(shù)據(jù)的校驗位，而是將數(shù)據(jù)段的校驗位交互放于各個硬盤上。這樣，任何一個硬盤損壞，都可以根據(jù)其它硬盤上的校驗位來重建損壞的數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟⑿行越鉀Q不好，而且控制器的設計也相當困難。磁盤的利用率為X-1。RAID3與RAID5相比，重要的區(qū)別在于RAID3每進行一次數(shù)據(jù)傳輸，需要涉及到所有的陣列盤。而RAID5，大部分數(shù)據(jù)傳輸只對一塊磁盤操作，可進行并行操作。RAID5中有“寫損失”，即每一次寫操作，將產(chǎn)生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。但當?shù)舯P后，運行效率大幅下降。RAID規(guī)范優(yōu)點缺點補充說明RAID6帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)是對RAID5的擴展，主要用于要求數(shù)據(jù)絕對不能出錯的場合。由于引入了第二種奇偶校驗值，所以需要X+2個磁盤，同時對控制器的設計變得十分復雜，寫入速度也不好，用于計算奇偶校驗值和驗證數(shù)據(jù)正確性所花費的時間比較多，造成了不必須的負載。除了軍隊沒有人用得起這種東西。RAID7優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)RAID7中所有I/O傳送均是同步進行的，可以分別控制，這樣提高了系統(tǒng)的并行懷，提高系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)的速度；每個磁盤都帶有高速緩沖存儲器，實時操作系統(tǒng)可以使用任何實時操作芯片，達到不同實時系統(tǒng)的需要。允許使用SNMP協(xié)議進行管理和監(jiān)視，可以對校驗區(qū)指定獨立的傳送信息以提高效率?？梢赃B接多臺主機，因為加入高速緩沖存儲器，當多用戶訪問系統(tǒng)時，訪問時間幾乎接近于0。由于采用并行結(jié)構(gòu)，因此數(shù)據(jù)訪問效率大大提高。由于引入了一個高速緩沖存儲器，有利有弊。因為一旦系統(tǒng)斷電，在主速緩沖存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)就會全部丟失，因此需要和UPS一起工作。RAID10高可靠性與高效磁盤結(jié)構(gòu)RAID10結(jié)構(gòu)無非是一個帶區(qū)結(jié)構(gòu)加一個鏡像結(jié)構(gòu)，因為兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點，因此可以互補。達到既高效又高速的目的。RAID10結(jié)構(gòu)的價格高，可擴展性不好。主要用于容量不大，但要求速度和差錯控制的數(shù)據(jù)庫中。RAID53高效數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)RAID3和帶區(qū)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，速度比較快，也有容錯功能。價格十分高，不易于實現(xiàn)。所有數(shù)據(jù)必須經(jīng)過帶區(qū)和按位存儲兩種方法，在考慮到效率的情況下，要求這些磁盤同步真是不容易。JBOD模式JBOD通常又稱為Span。它是在邏輯上將幾個物理磁盤一個接一個連起來，組成一個大的邏輯磁盤。JBOD不提供容錯，該的容量等于組成Span的所有磁盤的容量總和。JBOD嚴格意義上說，不屬于RAID的范圍，不過現(xiàn)在很多IDE RAID控制芯片都帶有這種模式。JBOD就是簡單的硬盤容易疊加，但系統(tǒng)處理并沒有采用并行的方式，寫入數(shù)據(jù)的時候就是先寫一塊硬盤，寫滿了再寫第二塊硬盤。IDE RAID我們?nèi)粘Ｊ褂玫腎DE硬盤，結(jié)合IDE RAID卡和集成RAID芯片的主板，可以構(gòu)建IDE RAID。限于應用級別很低，IDE RAID多數(shù)只支持RAID0，RAID1，RAID0+1，JBOD模式。實際應用中最常見的是RAID0/RAID1/RAID5和RAID10。由于在大多數(shù)場合，RAID5包含了RAID2-4的優(yōu)點，所以RAID2-4基本退出市場。二、 DELL R900配置RAID1. 為什么創(chuàng)建RAID當硬盤連接到陣列卡（RAID）上時，操作系統(tǒng)將不能直接看到物理的硬盤，因此需要創(chuàng)建成一個一個的被設置為RAID0,1和5等的邏輯磁盤（也叫容器），這樣系統(tǒng)才能夠正確識別它?！具壿嫶疟PLogic Drive）、容器(Container)或虛擬磁盤(Virtual Drive)均表示一個意思，他們只是不同陣列卡產(chǎn)商的不同叫法?！?. 創(chuàng)建邏輯磁盤的方式一般有兩種方式創(chuàng)建RAID： 使用陣列卡本身的配置工具，即陣列卡的BIOS； 使用第三方提供的配置工具去實現(xiàn)對陣列卡的管理（如使用DELL公司提供的引導工具SBUU，但此工具配置RAID的功能比使用陣列卡本身的工具較弱化，建議開始系統(tǒng)部署前，在陣列卡PERC的BIOS控制臺就配好陣列）3. DELL R900配置RAID1) 創(chuàng)建RAID啟動服務器，當出現(xiàn)“Press to Run Configuration Utility”提示時，按下“Ctrl+r”，準備進行RAID配置。先檢查確認硬盤都處于Ready狀態(tài)，高亮選中需要配置的PERC卡，按F2，在彈出菜單里選擇Create New VD來創(chuàng)建新陣列（這里稱為VD: Virtual Disk）在RAIDLevel選項按回車，可以出現(xiàn)能夠支持的RAID級別，RAID卡能夠支持的級別有RAID0/1/5/10/50，根據(jù)具體配置的硬盤數(shù)量不同，這個位置可能出現(xiàn)的選項也會有所區(qū)別。選擇不同的級別，選項會有所差別。選擇好需要配置的RAID級別（我們這里以RAID5為例），按回車確認。確認RAID級別以后，按向下方向鍵，將光標移至“PhysicalDisks”列表中，上下移動至需要選擇的硬盤位置，按“空格”鍵來選擇（移除）列表中的硬盤，有“X”標志為選中的硬盤。當選擇的硬盤數(shù)量達到這個RAID級別所需的要求時，“BasicSettings”的“VDSize”中可以顯示這個RAID的默認容量信息。選擇完硬盤后按“Tab”鍵，可以將光標移至“VD Size”欄，“VD Size”可以手動設定大小，也就是說可以不用將所有的容量配置在一個虛擬磁盤中（默認此處為全部raid容量，一般默認即可）?！癡DName”根據(jù)需要設置，也可為空。注：各RAID級別最少需要的硬盤數(shù)量 RAID0=1 RAID1=2 RAID5=3 RAID10=4 RAID50=6上述的配置確認完成后，按Tab鍵，將光標移至OK處，按回車，會出現(xiàn)如下的提示，如果是一個全新的陣列，建議進行初始化操作，如果配置陣列的目的是為了恢復之前的數(shù)據(jù)，則不要進行初始化，按回車確認即可繼續(xù)。配置完成后，會返回至“VD Mgmt”主界面，在此界面，將光標移至圖中“VirtualDisk0”處，按F2鍵可以展開對此虛擬磁盤操作的菜單。注：左邊有“+”標志的，將光標移至此處，按向右方向鍵，可以展開子菜單，按向左方向鍵，可以關(guān)閉子菜單。在“VD Mgmt”主界面，將光標移至圖中“Virtual Disk 0”處，按回車?？梢钥吹絼偛排渲贸晒Φ奶摂M磁盤信息，查看完成后按esc鍵可以返回主界面。2) RAID初始化如果我們創(chuàng)建RAID陣列的目的是新部署一臺服務器，我們建議所有新創(chuàng)建的RAID陣列都應該做初始化操作，這樣硬盤上原有的用戶數(shù)據(jù)將被清除，以便進行后續(xù)的系統(tǒng)，軟件安裝。具體操作如下：如下圖紅框所示，將光標移至圖中“Virtual Disk 0”處，按F2鍵可以展開對此虛擬磁盤操作的菜單。 Initialization：初始化； Consistency Check：一致性校驗； Delete VD：刪除； Properties：查看屬性；如果我們要對此虛擬磁盤進行初始化，可以將光標移至“Initialization”處，會有以下三個選項： 選擇“Start Init”將進行陣列初始化，此時會彈出提示窗口，初始化將會清除所有數(shù)據(jù)，如果確認要進行初始化操作，在OK處按回車即可繼續(xù)。確認后可以看到初始化的進度，左邊紅框處為百分比表示，右邊紅框處表示目前所作的操作。等待初始化進行為100%，虛擬磁盤的配置完成。 “Stop Init”可以將初始化過程停止。 選擇“Fast Init”，將進入的是后臺的陣列初始化過程。這個過程在后臺自動進行，對用戶是透明的，用戶可以重啟服務器，可以馬上開始使用陣列安裝系統(tǒng)及軟件。初始化的進程在服務器開機狀態(tài)下，會繼續(xù)完成所需的初始化步驟，直至結(jié)束。 注：初始化會清除硬盤、陣列中的所有信息，并且無法恢復。3) 故障處理 故障描述在實施過程中，出現(xiàn)了從別的服務器上拔下硬盤直接插入另外一臺服務器，導致部分磁盤無法正常顯示的故障，類似下圖所示：01號磁盤為miss狀態(tài)。 故障原因造成此故障的原因是由于新插入的硬盤本身既有RAID配置，在拔下硬盤之前，并沒有按照正規(guī)流程解散或消除此硬盤的RAID信息，而硬盤又直接拿來使用導致。 故障解決 當出現(xiàn)此故障時，界面會多出一個“foreign view” 菜單，我們可以選擇此次菜單，選擇“Foreign Config”或者直接高亮選中需要配置的PERC卡，按F2，在彈出菜單里選擇“Foreign Config”來進行陣列信息的“清除”或者“導入”。選中“Foreign Config”，其下有兩個選項： Import：導入配置信息，從新插入的硬盤中導入原來的RAID配置信息（可以將硬盤上存放的RAID配置信息遷移到新的PERC卡）； Clear：清除RAID配置信息；根據(jù)需要，我們選中“Clear”，清除硬盤上的RAID信息，以便我們重新開始劃分RAID，此時即可以按照前文所述的方法來使用全部的硬盤進行RAID配置。三、 操作系統(tǒng)安裝1. SBUU簡介在部署操作系統(tǒng)的時候，可以使用標準的操作系統(tǒng)安裝光盤啟動安裝，但是在進入安裝界面時才發(fā)現(xiàn)，部分必須的驅(qū)動（如陣列卡）缺失，系統(tǒng)無法識別服務器的部分設備，造成安裝失敗。比如：使用Windows 2008 R2光盤在PowerEdge R620上部署時，由于光盤并沒有集成H710p陣列卡的驅(qū)程，如圖，安裝程序無法識別服務器的硬盤設備。為了方便管理員部署戴爾PowerEdge服務器，戴爾將各服務器部署所需要的所有驅(qū)程，已經(jīng)固化在服務器的主板上了，這就是生命周期控制器的功能之一。但部分老式的主機并沒有集成生命周期控制器，所以戴爾也提供了另外的光盤形式來輔助服務器的部署，這就是SBUU。SBUU是一個可引導的Live DVD，它包含了一些實用工具來幫助我們完成一些基本的系統(tǒng)生命周期管理功能，主要有以下3個功能： 簡單的操作系統(tǒng)安裝與設備驅(qū)程加載； 配合SUU進行固件及BIOS更新 硬件配置(BIOS, iDRAC and RAID)2. SBUU的使用1) 光盤引導插入前面下載的SBUU光盤，開機按F11，進入啟動菜單，選擇光盤啟動，進入引導界面，下圖為一個示例圖，不同型號的服務器界面可能會有所不同：讀取光盤，進入引導界面，選擇“Dell System Build an