硬盘跳线设置图解(ide硬盘跳线接法详细图解)

在计算机发展初期，“大容量”硬盘的价格还是相当高的。解决数据存储安全问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份。这种方法虽然可以保证数据的安全性，但是查阅和备份起来还是比较繁琐的。1987年，Patterson、Gibson和Katz三位工程师在加州大学伯克利分校发表了一篇名为《廉价磁盘冗余阵列的一个案例(Redundant Array of privable Disks Scheme)》的论文。本文的基本思想是将几个体积小且相对便宜的硬盘驱动器有机地结合起来，使其性能超过一个昂贵的大硬盘。这个设计理念很快被接受。此后，RAID技术被广泛应用，数据存储进入了更快、更安全、更便宜的新时代。

磁盘阵列对于PC用户来说是陌生而神秘的。印象深刻的磁盘阵列似乎还停留在这样一个场景中:宽阔的大厅里，摆放着无数的磁盘柜，几个表情阴郁、头发早秃的工程师徘徊在其中，不断地拔出一块块沉重的硬盘，插入一块块看似更重的硬盘…最后，随着大容量硬盘价格的不断降低和个人电脑性能的不断提升，IDE-RAID作为提高磁盘性能最廉价的解决方案开始进入普通用户的电脑系统。本期的重头戏是“一步步教你如何使用RAID”。

1.RAID技术规范介绍

RAID技术主要包括RAID 0—RAID 7等几个规范，侧重点不同。常见规格如下:

RAID 0:RAID 0以位或字节为单位连续划分数据，并行在多个磁盘上读/写，所以数据传输速率高，但没有数据冗余，不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是提高了性能，并不能保证数据的可靠性，一个磁盘的故障会影响所有数据。所以RAID 0无法应用于对数据安全性要求高的场合。

RAID 1:通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生相互备份的数据。当原始数据繁忙时，可以直接从镜像副本读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但它提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘出现故障时，系统可以自动切换到镜像磁盘进行读写，而不需要重新组织故障数据。

RAID 1:又称RAID 10标准，实际上是RAID 0和RAID 1标准结合的产物。它以位或字节为单位连续划分数据并并行读写多个磁盘，并为每个磁盘制作磁盘镜像以实现冗余。它的优点是既有RAID 0的非凡速度，又有RAID 1的高数据可靠性，但CPU利用率也更高，磁盘利用率更低。

RAID 2:数据分块分布在不同的硬盘上，块单位为比特或字节，使用一种叫做“加权平均纠错码(汉明码)”的编码技术来提供错误检查和恢复。这种编码技术需要多个磁盘来存储校验与恢复信息，使得RAID 2技术的实现更加复杂，因此在商业环境中很少使用。

RAID 3:它与RAID 2非常相似，因为数据条以块的形式分布在不同的硬盘上。不同之处在于，RAID 3使用简单奇偶校验，并使用单个磁盘来存储奇偶校验信息。如果一个磁盘出现故障，奇偶磁盘和其他数据磁盘可以重新生成数据；如果奇偶校验磁盘出现故障，不会影响数据的使用。RAID可以为大量连续数据提供良好的传输速率，但对于随机数据，奇偶校验磁盘会成为写操作的瓶颈。

RAID 4:RAID 4也将数据分块，分布在不同的磁盘上，但块的单位是块或记录。RAID 4使用一个磁盘作为奇偶校验磁盘，每次写操作都需要访问奇偶校验磁盘。这时候奇偶校验磁盘就会成为写操作的瓶颈，所以RAID 4很少用在商业环境中。

RAID 5:RAID 5不单独指定奇偶校验磁盘，而是交叉访问所有磁盘上的数据和奇偶校验信息。在RAID 5上，读/写指针可以同时操作阵列设备，从而提供更高的数据流量。RAID 5更适合小数据块和随机读写的数据。与RAID 5相比，RAID 3与RAID 5的主要区别在于，RAID 3中的每一次数据传输都涉及所有阵列磁盘；然而，对于RAID 5，大多数数据传输只在一个磁盘上操作，并且可以并行操作。在RAID 5中，存在“写丢失”，即每次写操作会产生四次实际的读/写操作，其中旧数据和奇偶信息被读取两次，新数据和奇偶信息被写入两次。

RAID 6:与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶校验系统使用不同的算法，所以数据的可靠性非常高。即使两个磁盘同时出现故障，也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶信息更大的磁盘空，比RAID 5有更大的“写损耗”，所以“写性能”很差。糟糕的性能和复杂的实现使得RAID 6在实践中很少使用。

RAID 7:这是一种新的RAID标准，自带智能实时操作系统和存储管理的软件工具，可以完全独立于主机运行，不占用主机的CPU资源。RAID 7可以看作是存储计算机，和其他RAID标准有明显的区别。

除了上述标准，我们还可以结合RAID 0 1等多种RAID规范来构建所需的RAID阵列。例如，RAID 5 3(RAID 53)是一种广泛使用的阵列形式。通常，用户可以灵活地配置磁盘阵列，以获得更好地满足其要求的磁盘存储系统。

最初RAID方案主要是针对SCSI硬盘系统，系统成本比较贵。1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，可以使用相对便宜的IDE硬盘构建RAID系统，从而大大降低了RAID的“门槛”。此后，个人用户也开始了这项技术，因为硬盘是现代个人电脑中最“慢”、最不安全的设备，用户存储的数据往往远远超过电脑本身的价格。在相对较低的成本下，RAID技术可以让个人用户享受双倍的磁盘速度和更高的数据安全性。目前PC市场的IDE-RAID控制芯片主要来自HighPoint和Promise，也有一部分来自AMI。

面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供RAID 0、RAID 1、RAID 0 1(RAID 10)等RAID规范的支持。虽然在技术上不能和商业系统相比，但是它们提供的速度提升和安全保障对于普通用户来说已经足够了。随着硬盘接口传输速率的不断提高，IDE-RAID芯片也在不断更新。芯片市场的主流芯片都已经支持ATA100标准，而HighPoint公司的新HPT372芯片和Promise最新的PDC20276芯片甚至可以支持ATA133标准的IDE硬盘。

在主板厂商竞争越来越激烈，PC用户需求越来越大的今天，主板上有RAID芯片的厂商不在少数。用户可以直接组建自己的磁盘阵列，无需购买RAID卡，感受磁盘的飙升速度。

第二，硬件控制芯片实现IDE RAID的方法

在RAID系列中，RAID 0和RAID 1在个人计算机上使用最为广泛。毕竟个人用户愿意用4块或者更多的硬盘来搭建RAID 0 1或者其他硬盘阵列的还是很少的。所以这里只解释这两种RAID方式。我们选择支持IDE-RAID功能的升级版KT7A-RAID主板，一步步介绍IDE-RAID的安装。升级KT7A-RAID集成HighPoint 370芯片，支持RAID 0，1，0 1。

硬盘是RAID不可或缺的。RAID 0和RAID 1对磁盘有不同的要求。RAID 1(镜像)磁盘映像一般要求两个(或更多)硬盘具有相同的容量，而RAID 0(条带化)磁盘一般没有此要求。当然，选择容量相近、性能相近甚至完全相同的硬盘是最理想的。为了测试方便，我们选用了两块60GB的希捷Coolfish ⅳ硬盘(梭鱼ⅳⅳ，编号ST360021A)。系统采用了Duron 750MHz CPU，2×128MB柴火金条SDRAM，更胜GeForce2Pro显卡，应该说是比较常见的配置。我们还希望了解构建RAID所需的系统要求。

1.RAID 0的创建

第一步

首先，备份硬盘上的数据。很多用户不重视备份，尤其是一些粗心的个人用户。创建RAID对数据来说是一项危险的操作。如果你不小心，你可能会破坏整个硬盘的数据。我们首先介绍的RAID 0尤其如此。创建RAID 0时，阵列中磁盘上的所有数据，包括硬盘分区表，都将被擦除。因此，准备一张带有Fdisk和Format命令的Windows 98启动盘是很重要的。

第二步

将两块硬盘的跳线设置为Master，分别连接升级KT7A-RAID的IDE3和IDE4端口(由主板上的HighPoint 370芯片控制)。由于RAID 0会重建两个硬盘的分区表，所以我们不需要考虑硬盘连接的顺序(下面我们会看到，这个顺序在创建RAID 1时很重要)。

第三步

设置BIOS并打开ATA RAID控制器。我们在升级后的KT7A-RAID主板的BIOS中进入集成外设选项，打开ATA100 RAID IDE控制器。升级技术建议将引导顺序更改为ATA100 RAID。实际上，我们在系统安装时发现这是不可行的。没有分区的硬盘可以启动吗？所以我们还是把软驱定为首选。

第四步

下一个设置步骤是创建RAID 0的核心内容。我们将为您详细介绍:

1.设置好系统BIOS后，重启电脑，开机测试时硬盘不会报错。

2.磁盘管理将由HighPoint 370芯片接管。

3.以下是HighPoint370BIOS的关键设置。在HighPoint370的磁盘扫描界面同时按“Ctrl”和“H”。

4.进入HighPoint370BIOS设置界面后，首先要做的就是选择“CreateRAID”来创建RAID。

5.在“阵列模式”中选择RAID模式，这里可以看到RAID 0、RAID 1、RAID 0 1和Span的选项，这里我们选择了RAID 0。

6.RAID模式选择完成后，您将自动退出上一个菜单，选择“磁盘驱动器”。一般直接回车就可以了。

7.下一个设置是条带单元大小。默认值为64kB，没有特殊要求可以忽略。

8.然后是“StartCreate”选项。在你按下“Y”键之前，请认真思考一下硬盘上是否还有重要的数据留下。这是你最后的机会！一旦创建了RAID，硬盘上的所有数据都将被擦除。

9.创建完成后，指定引导启动盘。随便选一个。

按“Esc”退出，当然也要按“Y”确认。

HighPoint 370 BIOS不提供类似“不保存退出”的功能，修改设置后不可逆。

第五步

重新启动计算机后，我们可以在屏幕上看到“为阵列#0进行条带化(RAID 0)”的字样。插入之前制作的启动盘，启动DOS。打开Fdisk程序，嗯？为什么一个硬盘是可见的？是的，RAID阵列已被视为硬盘。对于操作系统来说，RAID是完全透明的，我们不用担心RAID磁盘的管理问题，这些都是由控制芯片来完成的。接下来按照普通单硬盘的方法分区，你会发现“这个”硬盘的容量“变了”。仔细算算，没错，总容量就是两块硬盘加起来的容量！我们可以把RAID 0的读写比作一个拉链。它把两个硬盘上的数据分开，读取数据会变得更快，而且不会浪费磁盘空间空。不要忘记在分区和格式化之后激活主分区。

第六步

选择操作系统需要我们费很大的劲。HighPoint 370芯片为Windows 98/NT/2000/XP提供驱动程序支持。考虑到RAID功能是针对相对高级的用户，因此，我们选择了英文版的Windows XP Professional，对新硬件的支持更好(英文版主要是为了方便后期的Winbench测试，使用RAID可以使用中文版的操作系统)。Windows 2000也是不错的选择，但是硬件支持明显不如Windows XP Professional。

第七步

对于带RAID的电脑，操作系统的安装和正常情况下是不一样的。让我们来看看插图。这是WindowsXP完成第一步“文件复制”并重新启动后出现的屏幕。安装程序将提示“按F6安装SCSI设备或RAID磁盘”的英文。这个过程很短，用户往往会忽略屏幕下方的提示。

按下F6后，安装选项出现。选择“S”安装RAID控制芯片驱动程序，选择“Enter”不安装。

按“S”键将提示您插入RAID芯片驱动程序。

键入enter，安装程序将自动搜索驱动器磁盘上的程序，选择“WinXP”并输入。

如果提供的版本与Windows XP Profesional的内置驱动程序版本不一致，安装程序将提示用户选择。

按“S”安装软盘提供的驱动程序，按“Enter”安装Windows XP Professional附带的驱动程序。按下“S”后，需要再次确认。这次需要按“回车”(这个……确认太多了，呵呵)。接下来是正常的系统安装，和正常安装没什么区别。

RAID 0的安装设置就这么多了。接下来，我们将讨论RAID 1的安装。与RAID 0相比，RAID 1的安装过程要简单得多，正确操作的话是无损的。

2.RAID 1的创建

虽然在原理上与RAID 0完全不同，但RAID 1的安装设置过程与RAID 0相似。主要区别在于HighPoint 370 BIOS中的设置。为避免重复，我们只关注这部分设置:

进入HighPoint 370 BIOS后，选择“创建RAID”以创建:

1)在“ArrayMode”上单击Enter，并在RAID模式选择中选择第二项“Mirror(RAID 1) for Data Security”。

2)然后就是源盘的选择。我们再次提醒用户:一定要小心，不要选错。

3)然后就是目标盘的选择，也就是我们所说的镜像盘或者备份盘。

4)然后开始创作。

5)创建完成后，BIOS会提示制作镜像，这是一个相当长的过程。

6)我们花了大约45分钟完成了60GB镜像，至此RAID 1创建完毕。

RAID 1会将主磁盘的数据复制到镜像磁盘，因此在构建RAID 1时要特别小心。千万不要把主盘和镜像盘混为一谈，否则结果会很悲惨。RAID 1可以创建在两个没有数据的硬盘上，也可以添加在一个安装了操作系统的硬盘上，比RAID 0方便很多(除了制作镜像的过程比较长)。创建后，我们试图拔掉其中一个硬盘，HighPoint 370 BIOS发出警告。当“Esc”被按下时，另一块硬盘就承担了源盘的重任，所有数据都完好无损。

要在安装了操作系统的硬盘上添加RAID 1，我们建议如下步骤:在BIOS中打开控制芯片→启动操作系统安装HighPoint 370驱动程序→关机，将源盘和镜像盘连接到端口IDE3和端口4 →进入HighPoint 370 BIOS设置RAID 1(步骤见上面描述)→重启系统完成创建。

我们对两种RAID进行了简单的测试。虽然RAID 0的测试结果有些混乱，但在实际使用中感觉还是比单硬盘快很多，尤其是WindowsXPProfessional启动异常快，进度条一闪而过的时候。至于传输速率曲线的不稳定，我们估计跟平台的选择有关系。毕竟集成芯片在做这种高数据吞吐工作的时候是非常容易被干扰的。即便如此，我们还是可以看到RAID 0系统的数据传输速率已经达到了一个非常高的水平，一度接近60mb/s，相比RAID 0，虽然RAID 1系统的性能相比单磁盘系统没有明显的提升，但是我们发现RAID 1的工作曲线非常稳定，很少波动。

看看Winbench 992.0中的磁盘测试结果，一目了然。

对于用户和操作系统来说，RAID 0和1是透明的，不影响任何操作。我们就像使用硬盘一样。

第三，用软件实现RAID

除了利用主板上的RAID卡或芯片实现磁盘阵列，我们还可以在一些操作系统中直接利用软件实现RAID功能。比如Windows2000/XP就内置了RAID功能。

在了解Windows2000/XP的软件RAID功能之前，我们先来看一下Windows2000中的一个功能——动态磁盘管理。

与基本磁盘相比，动态磁盘不再按照以前的方式进行分区，而是称为卷集。它们的功能实际上与分区相同，但有以下区别:

1.你可以随意改变磁盘容量。

动态磁盘可以在不重启电脑的情况下改变磁盘容量，不会丢失数据，而基本磁盘如果要改变分区容量会丢失所有数据(当然也有一些特殊的磁盘工具软件可以改变分区而不破坏数据，比如PQMagic等。).

2.磁盘之间的限制空

磁盘可以在磁盘中不连续的disks 空之间动态扩展，也可以创建跨磁盘卷集，将几个磁盘组合成一个大卷集。基本盘的分区在同一个盘上必须是连续空的，分区的最大容量当然是盘的容量。

3.卷集或分区的数量

动态磁盘可以在磁盘上创建的卷集数量没有限制。相对基本磁盘在一个磁盘上最多只能划分为四个分区，使用DOS或Windows 9X时只能划分为一个主分区和一个扩展分区。

*这里必须注意，动态磁盘只能在Windows NT/2000/XP系统中使用，其他操作系统无法识别动态磁盘。

因为大部分用户的磁盘都是基本磁盘类型，为了使用软件RAID功能，我们必须将其转换为动态磁盘:控制面板→管理工具→电脑管理→磁盘管理，在查看菜单中切换其中一个窗口到磁盘列表。这时，我们可以通过右键菜单将选中的磁盘转换成动态磁盘。

分割动态卷时，您可以看到这些类型的动态卷。

1)简单卷:在单个磁盘上包含disk空room，与分区功能相同(当系统中有两个或两个以上动态磁盘，且两个磁盘上都有未分配的空room时，可以选择以下两种卷分区方式)。

2)跨区卷:跨区卷将多个磁盘中未分配的空合并成一个逻辑卷。

3)条带卷:将多个(2到32个)磁盘上未分配的空合并成一个卷(如果系统中的两个动态磁盘的容量和上面提到的一样，我们会看到另一种分区方法)。

4)镜像卷:一个卷的两个完全相同的副本，每个都在一个硬盘上。也就是我们常说的RAID 1。当我们有三个或更多的动态磁盘时，我们可以使用更复杂的RAID方法- RAID 5。此时，分卷界面会出现一个新的分卷表单。

5)RAID 5卷:相当于带奇偶校验的条带卷，即RAID 5模式。

对于大多数PC用户来说，构建RAID 0是最经济实用的阵列形式，这里只说明软件RAID 0的构建:

要在Windows2000/XP中使用软件RAID 0，必须先把要包含在阵列中的磁盘转换成上面提到的动态磁盘(这里注意，在Windows 2000/XP的默认磁盘管理界面中，基本磁盘和动态磁盘是不能转换的，请参考上面的描述)。在这里，我们尝试使用分区条带化，这正是软件RAID和用RAID芯片构建磁盘阵列之间的区别。我们选择了一个29GB的分区来划分条带卷。在划分条带卷时，系统会要求对应的分区，也就是说，其他动态磁盘必须有同样的29GB或更大的未分配空。条带卷分配完成后，系统将合并两个大小相同的分区。此时，我们的格式化和其他操作将同时在两个磁盘上执行。

在构建RAID 0之后，我们决定测试它的硬盘传输速率，以确定这种软件RAID的性能提升。我们构建软件RAID的平台和前面提到的硬件RAID平台并不一样。为了保证CPU的性能，保证我们软件RAID的实现，我们采用了更高端的系统:速龙XP 1700，三星256MB DDR内存，华硕A7V266-E主板，由于软件RAID对硬盘规格要求不高，所以我们选用了希捷酷鱼ⅳ 60GB和西部数据1200BB 120GB两种不同规格的硬盘。

在传输曲线的后半段，我们可以清楚的看到软件RAID 0的硬盘传输速率达到了60MB/s，完全超过了阵列中任何一个硬盘的传输速率，RAID 0的优势开始显现。对于追求高性能的用户来说，这应该是他们的梦想。

这里需要注意的是，在Linux环境下，我们也可以使用Raidtools工具来实现软件RAID功能。该工具可以制作各种磁盘阵列，如软RAID 0、RAID 1、RAID 4、RAID 5等。在使用Raidtools之前，首先要确定当前使用的Linux内核是否支持MD，如果你使用的内核是2.0.X，并且你没有自己编译过，那么它在大多数情况下都会支持软RAID。如果不确定，需要自己编译核心。

虽然RAID功能可以给我们带来更好的速度体验和数据安全性，但是需要指出的是，目前市面上大多数廉价的IDE-RAID解决方案本质上仍然是“半软”RAID，只是将RAID控制信息集成到RAID芯片中，因此其CPU利用率比较大，性能也不是很稳定。这也是高端系统中软件RAID 0的性能有时能超过“硬件”RAID 0方案的原因。

对于用户来说，高性能的IDE-RAID存储系统要么需要强大的CPU计算能力，要么需要昂贵的RAID卡。所以磁盘阵列还是应该算是比较高端的应用。但是对于初学者来说，使用简单廉价的磁盘阵列来提高计算机数据的可用性或者提高存储速度，是一个相当不错的选择。当然，其性能远非高端系统可比。

总之，我们看到越来越多的RAID架构出现在市场上，尤其是低端市场。越来越流行的廉价IDE-RAID方案和硬盘不断下降的价格相互照应，似乎也预示着未来个人数据存储的发展趋势。让我们拭目以待。