Windows 2000 Server 实现磁盘的容错功能

目前，许多服务器设备都安装和配置了硬件RAID卡，通过配置硬件RAID卡来实现二个以上磁盘的容错功能。笔者在工作中遇到有一台服务器设备，没有安装硬件RAID卡，但为了安全起见，又需要实现磁盘的容错功能。如何利用软件来实现磁盘的容错呢？笔者对此进行了探讨，利用Windows 2000 Server操作系统实现了磁盘的容错功能，提高了系统的运行安全性和数据安全性。

一、磁盘分类

　　在Windows 2000 Server操作系统中，磁盘分为两种类型：基本磁盘和动态磁盘。

　　基本磁盘遵守 Windows NT Server 4.0 磁盘组织结构中面向分区的方案。在基本磁盘中可以创建和删除主分区、扩展分区和逻辑分区，不能创建磁盘的镜像。

　　在安装 Windows 2000 Server操作系统时，系统自动将所有的物理磁盘初始化为基本磁盘。

　　动态磁盘是一种包含使用“磁盘管理”创建的动态卷的物理磁盘。动态磁盘不包含分区或逻辑驱动器，也不能使用 MS-DOS 访问。在动态磁盘中可以创建和删除简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷和 RAID-5 卷。

　　二、磁盘容错技术简介

　　在磁盘RAID技术中，RAID 1和RAID 5可以提供容错功能，利用该功能，计算机将数据写入多个磁盘，当有一个磁盘发生故障时，仍能保证信息的可用性。

　　RAID 1（磁盘镜像技术）。该技术适用于两个物理磁盘的数据容错。采用这种方法时，数据在被同时写入到两个物理磁盘中。如果一个磁盘失败了，系统将利用来自另一个磁盘中的数据继续运行。所有数据同时写入第一磁盘（主磁盘）和第二磁盘（或叫镜像磁盘）。在磁盘镜像技术中，两个磁盘镜像后的实际可用空间只有一个磁盘的容量，磁盘的实际利用率为50%。

　　RAID 5。该技术适用于三个以上物理磁盘的数据容错。采用这种方法时，数据在所有磁盘上都保存有奇偶校验信息。当一个磁盘发生故障时，可以利用奇偶校验信息来重新构造数据，不会造成信息的丢失。磁盘的实际利用率为n-1/n。 　　三、磁盘RAID 1实现步骤

　　1、安装Windows 2000 Server操作系统

　　假设将操作系统安装在第一个磁盘上。系统安装结束后，两个物理磁盘在系统中的状态皆为基本磁盘。

　　2、升级第二个磁盘为动态磁盘

　　进入磁盘管理界面，选中要升级的第二个物理磁盘，如图1所示
　


　

　　点右键，选择“升级到动态磁盘”，按照提示一步一步向下进行，即可完成第二个磁盘到动态磁盘的升级。

　　3、升级第一个磁盘（安装操作系统的磁盘）为动态磁盘

　　方法同2。注意，在升级过程中，由于第一个磁盘上安装了操作系统，操作系统正在使用本磁盘，因此，在升级时会有一个"强制卸下"的提示，点“是”，继续进行，最后，重启计算机，完成第一个磁盘的动态磁盘升级。至此，两个物理磁盘的动态磁盘升级工作全部完成。

　　4、创建磁盘分区镜像

　　（1）创建系统分区镜像。在第一个磁盘上用鼠标选中需要进行镜像的分区，点击右键，如图2所示，


　　

　　选择“添加镜像…”，按照提示，选择第二个动态磁盘，完成系统分区的镜像。

　　（2）创建非系统分区镜像。如果在第一个磁盘上已经创建好了磁盘分区，可以按照（1）中所述的方法实现分区的镜像。如果在第一个磁盘上未创建磁盘分区，则在选中未创建的磁盘分区后，点右键，选“创建卷”－“镜像卷”，如图3所示，


　　按照提示，即可完成非系统分区的磁盘镜像。　


　　四、磁盘RAID 5实现步骤

　　1、首先将所有的物理磁盘全部升级为动态磁盘。

　　2、创建卷时，选择“RAID 5卷”，按照提示进行即可完成，实现多个磁盘的容错功能。

　　五、磁盘发生故障后的处理方法

　　1、RAID 1容错磁盘发生故障

　　（1）当主磁盘（第一个物理磁盘）发生故障，系统不能启动时。将第二个磁盘安装到其它服务器上，修改c:/boot.ini文件中的相应启动参数，保存后，再安装回原处，即可通过在第二个磁盘上镜像的操作系统进行启动。

　　（2）当镜像盘（第二个物理磁盘）发生故障时，系统可继续运行。但不能实现数据的冗余备份，应及时对第二个磁盘进行更换，并重新在第二个新的磁盘上创建第一个磁盘上各个分区的镜像，以保证数据有冗余备份。

　　2、RIAD 5容错磁盘发生故障

　　此故障下，系统可继续运行。待更换发生故障的磁盘后，可以通过计算重新将故障磁盘上的数据恢复到新更换的磁盘上，以保证数据的冗余备份。　　

　　参考文献：

　　（1）微软公司 《实现Microsoft Windows 2000 Professional和Server》 北京希望电子出版社，2000年10月