速度翻倍不花钱!探寻被遗忘的软RAID
泡泡网主板频道4月21日 提起RAID,恐怕大多数读者都不陌生,即使普通玩家多少也听到过这个名词,很多人都知道RAID是目前提升电脑性能最直观的手段之一,不过亲手组建过的用户却不多。
实际上组建RAID系统很简单,你只需买块带RAID功能的主板或者一块专门的RAID卡,经过简单设置就能自己动手完成RAID系统组建。当然,也许是担心挑费太高,也许是听说了太多对安全性的担忧,甚至只是感觉RAID这四个字母看起来太过高深,着实懒得动手,很多玩家至今还没体验过RAID的特别之处。
一直以来,玩家们听到的、看到的都是板载RAID如何如何,或ICHxR、JMBxxx芯片等等。但你知道么?就在我们身边一直存在着一种方法,它不需要单独进行投资,不需要特别硬件,甚至不需要你有很多块硬盘,只需要点点鼠标就能实现RAID功能。
这就是软RAID,一种通过操作系统实现的RAID方式,完全绿色环保,绝不消耗人民币,不过也正是由于这样的“优点”,软RAID很少被提及,逐渐被遗忘在角落里。今天我们就来扒一扒软RAID的好处。介绍一下如何组建软RAID,并通过与主板板载RAID功能对比,以实际测试成绩检验软RAID和主板板载RAID功能的差别。
RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写,中文意思是独立冗余磁盘阵列,一般我们总是习惯性的称之为“磁盘阵列”或“RAID”,是提升硬盘存储性能的有效方法。
RAID模式有很多种,不过最常见的只有RAID 0/1/5/10几种,不同工作模式有很大差异,下面先为大家介绍一下不同模式的区别。
●RAID 0:速度至上 没有备份
首先我们来看一下对普通玩家意义最大的RAID 0,刨去专业定义与种种术语,简单来说就是组建RAID 0后,系统会将搭建RAID 0的所有硬盘看成一块硬盘,容量提升N倍!读写文件时,有多少块硬盘就会将文件分成多少个块同时写入,这样一来单块硬盘的速度没有提升,但整个RAID 0系统读写速度提升了N倍,用起来非常爽快,就像得到了一块大容量、高速度硬盘。PS:N等于硬盘数量。
RAID 0英文Striped,又叫条带阵列(条带卷、带区卷)。
优点:速度快,容量大。
缺点:不考虑数据安全,其中一块硬盘损坏,则全盘皆失。
适用人群:双盘RAID 0最适合普通玩家,性能翻倍,投入最少(仅两块硬盘),再多的话那么多数据……,组大规模RAID 0的,你伤不起啊!!!
● RAID 1:安全至上 数据实时备份
如果说RAID 0将所有鸡蛋都放在一个篮子里,那么RAID 1则将另一个平行宇宙塞进了玩家的系统中,永远为玩家实时保留一个备份(镜像),其中一个硬盘损坏可以通过另一块对应硬盘恢复,以备不时之需。
RAID 1英文Mirror,所以又叫镜像阵列(镜像卷)。
缺点:速度、容量毫无提升。
优点:永远有个备份,各种文档、各种照片、各种电影从不会丢。当然,到外面修电脑时例外。
适用人群:简单的双盘RAID 1可以为普通用户和小型公司提供数据安全保障。
实际上,在实际应用中使用更多的是RAID 0+1或RAID 1+0,就是将上述两种模式混合使用,既能提升速度和容量,又能保证数据安全,不过投入也成倍提高。
● RAID 5:RAID 0与RAID1的折中方案
要速度、容量还是安全性?这个问题看起来似乎很难解决,而RAID 5就是这样一种方案。不过鱼与熊掌不可兼得,RAID 5在速度、容量的提升方面跟RAID 0比还有差距,而安全性则又需要复杂的算法来实现。
优点:读取速度接近RAID 0,成本比RAID 1低。
缺点:写入速度较低。
适用人群:专业用户的折中选择。
一般来说我们将通过硬件来实现的RAID称为硬RAID,像主板芯片组或专门RAID卡提供的RAID功能就是硬RAID。
以Intel主板为例,如果玩家使用板载RAID功能,就需要先在BIOS设定中将硬盘模式改为RAID,重启电脑后按Ctrl+I进入RAID控制菜单,选1创建RAID系统,选择RAID模式和参与组建的硬盘等选项,再次重启,就能在启动自检过程中看到系统内每块硬盘的工作模式,这时RAID系统就组建好了。
别急,如果正在使用的Windows 7系统不是开着主板RAID选项安装的,那么现在还不能直接使用RAID,这种情况就只能重装系统了,否则就可能在启动系统时出现蓝屏。Windows 7安装时不需要在选择硬盘界面按F6导入RAID驱动,它可以直接识别出绝大多数RAID控制器,装好系统后最好安装一下芯片组的官方RAID驱动和控制软件,以提供更全面的功能。
而另一种比较常见的方法就是使用专门的RAID卡实现RAID功能,这里以入门级RAID卡乐扩IOCREST MM-JMB390-21R为例,只要将两块做RAID的硬盘SATA线连接到RAID卡右侧的两个接口上,连接好小4Pin供电,并将供电口旁边的SATA口连接到主板上,除了需要设定好跳线外,不需要安装任何驱动程序,不需要对系统进行任何调整,也不需要重做系统,就能直接获得RAID带来的性能提升。
组建好硬RAID进入系统后,系统会将通过RAID卡或板载RAID功能组建的RAID系统识别为一块单独硬盘,用户可以在这块硬盘上进行分区,创建卷等工作,操作方面与一块普通硬盘没有区别。
普通人家做RAID系统,性价比一定是比较重要的因素,一般来讲双盘RAID 0是最直观提升性能的方式,上图中三块硬盘,中间那个是系统盘希捷1TB,左右两边的硬盘则用来组建RAID 0,是西部数据的1TB硬盘。
不管是通过芯片组还是通过RAID卡组建的硬RAID,在操作系统内都识别为一块新硬盘,图中可以看到两块1TB硬盘在组建RAID 0系统后,被识别为单块2TB硬盘。
有不少玩家都对RAID 0心存疑虑,害怕动不动就丢数据,害怕由于主板损坏、清空BIOS等原因,硬盘上所有文件瞬间消失。在这个环节的测试中我们将使用P55芯片组的RAID功能,使用两块西数RE3企业级硬盘创建RAID 0,并进行分区、创建文件等操作。然后更换主板为X58,模拟主板损坏、更换的情况,看会不会发生不识别RAID卷等其他状况。
开机后进入BIOS,在X58上打开RAID功能,重启后在Ctrl+I菜单中发现原来在P55上创建的RAID 0被顺利识别,进入操作系统后也被正常识别并使用正常,可见一般情况下除非硬盘本身损坏,不会由于一般因素轻易造成数据丢失。
从P55更换到X58平台后能够顺利识别。
顾名思义,与前面提到的硬RAID正好相反,一般我们说的软RAID就是指不需要特殊硬件支持,通过软件方式实现的RAID功能。
从Windows XP起,系统磁盘管理工具中就提供软RAID功能,区别于我们常用的基本磁盘,要使用软RAID,首先要将相应的硬盘转换为动态磁盘,然后才能在其上实现用户所需的RAID功能。
磁盘管理
将硬盘转换为动态磁盘后,Windows中共提供三种模式可供选择:
● 带区卷:
就是我们所说的RAID 0,拥有非常好的可用性。
● 镜像卷:
实现RAID 1的功能,拥有非常好的安全性。
● 跨区卷:
可以将多块动态磁盘内的剩余空间整合在一起,形成一个简单卷。
与硬RAID不同,软RAID在创建时对硬盘并不是独占的,也就是说,用户可以在至少两块硬盘上让镜像卷、带区卷、跨区卷并存,使用更加灵活。
下面我们将带大家一步步在Windows 7中实现软RAID,准备好至少两块硬盘,在开始菜单的计算机图标上右键选择管理,在管理界面中选择存储项目中的磁盘管理选项,会出现下面的界面。
两块1TB硬盘被正常识别,还没有分区,这时在其中一块硬盘上右键单击,在出现的菜单中可以看到新建带区卷/镜像卷/跨区卷,以及转换到动态磁盘等选项,先将两块硬盘都转换为动态磁盘,然后选择新建带区卷。
需要注意的是,一旦将硬盘转换为动态磁盘,并进行分区、存储数据等操作,之后又想将动态磁盘转换回基本磁盘,那就需要删除已经在这块硬盘上创建的所有卷。也就是说这一过程很大程度上是不可逆的,除非清除所有数据。
新建带区卷操作界面,右侧的是用户右键选择创建带区卷的那块硬盘,而左侧则是系统内其他动态硬盘列表,在这里选择要添加的硬盘后点击添加。
界面下方可以看到硬盘的容量选择,在这里可以选择要创建的带区卷容量,可以留下硬盘内的一部分空间供其他操作使用。
虽然是创建RAID系统,但两块硬盘在系统内依然是独立的两块硬盘,在划分RAID卷的时候也可以自行控制大小,而硬RAID不仅会独占硬盘所有空间,容量计算还是以最小的那块硬盘为准,其他硬盘剩下的空间也无法利用。
显然,软RAID使用更加灵活,镜像卷、带区卷、跨区卷可以在构建RAID系统的两块硬盘上同时存在,不仅可以满足用户多种使用需要,还不会产生空间浪费的现象。
镜像卷、带区卷、跨区卷并存。
简单卷与带区卷并存
就像担心硬件RAID会因为主板出问题一样,软RAID会不会因为操作系统崩溃而不复存在呢?我们在这个环节专门做了测试,前面制作软RAID的时候,我们使用的是Windows 7 64位系统,完成带区卷后,删除系统,重做一个Windows 7 32位系统,这时在之前系统中组建的软RAID会怎样呢?
换系统后不识别
出现了惊叹号,出问题了?不是,只要在未识别的硬盘上右键单击,可以看到导入外部磁盘选项,选择后会出现外部磁盘选择界面,选择之前我们做的外部磁盘组,就可以正常识别了。
导入外部磁盘
选择后确定
顺利识别,存储的文件也还在,可见数据安全方面不成问题。
在性能测试环节,我们采用了来自技嘉的一款P55主板,其PCH芯片支持RAID 0/1/5/10,不过我们在测试中只使用了其中的RAID 0功能,用作与软RAID对比,操作系统为Windows 7 64位,测试软件采用CrystalDiskMark。
测试平台
测试平台技嘉P55A-UD6搭配i7 870。
由于不同模式中只有RAID 0(条带卷)模式提升最大,我们在测试中只针对这种模式进行了对比,并对软RAID中的跨区卷和镜像卷进行了测试。测试用硬盘为来自西部数据的RE3企业级硬盘,性能相当不错,下面是测试成绩。
西数RE3单硬盘成绩
板载RAID 0成绩
Windows 7内创建带区卷测试成绩
Windows 7内创建镜像卷测试成绩
Windows 7内创建跨区卷测试成绩
可以看到,板载RAID 0功能和软RAID的带区卷测试成绩达到单盘测试成绩的两倍以上,尽管有测试误差在内,但总的来说都达到了较高读写效率。而软RAID中的跨区卷和镜像卷由于数据存储结构因素,与单盘测试成绩十分接近。
由于软RAID是通过系统内嵌功能完成的,会不会比板载RAID功能更占系统资源呢?下面我们就针对不同类型RAID方式的处理器占用率进行对比。
板载RAID 0读取测试,处理器占用3%。
Windows 7系统内置带区卷读取测试,处理器占用同为3%。
从测试截图来看,测试中处理器占用率处于同一水平,这跟飞速发展的处理器性能有关,不过也同样说明了软RAID在系统资源消耗方面占用较少,表现十分优秀。
通过前面的测试部分,可以看到系统内软RAID的性能足以和板载RAID相抗衡,用鼠标经简单设置便可获得硬RAID的性能水平。而这种方法,不需要用户使用专门硬件,不需要单独进行投资,不需要特别硬件,甚至不需要你有很多块硬盘,只需点点鼠标就能实现RAID功能,最低端主板也能轻松做到,大幅度降低玩家拥有成本。
也许大型企业对这种技术不屑一顾,但对普通玩家来讲,这却是投入产出比最高的解决方案,尤其是现在硬盘价格这么低,就更划算了,包括系统盘在内,最低只需两块硬盘就能实现软RAID,可以帮助用户有效利用系统内闲置空间,如果您想尝尝鲜,赶紧动手试试吧。■<