Los discos duros son el principal almacenamiento de información en la computadora. Pero ellos, desafortunadamente, no son eternos. Y es muy molesto darse cuenta una vez que el "exceso de trabajo acumulado" desaparece repentinamente debido a la falla del disco. En algunos casos, los datos se pueden recuperar. Pero generalmente solo parcialmente. Y ese no es siempre el caso.
¿Cómo protegerse de la pérdida de datos en los discos duros? Hay varias soluciones a este problema.
Lo más fácil es soltar periódicamente datos importantes en medios externos: discos DVD / Blu-ray, unidades flash, duro externo ruedas La opción en realidad es bastante confiable, pero no del todo conveniente: necesita recordar y encontrar tiempo para copia de seguridad datos, además, los datos de la última copia al bloqueo del disco se seguirán perdiendo.
Para no meterse con medios externos, puede instalar otro HDD en la computadora y copiar periódicamente datos en él. Mejor aún, si esto se hiciera automáticamente.
Dicha automatización se ha utilizado durante mucho tiempo y ha encontrado su expresión en las llamadas matrices RAID. Estos son conjuntos de discos duros combinados de una manera especial. Existen varios tipos de RAID-s, los más populares son "RAID-0": se incluyen 2 discos secuencialmente para datos de lectura-escritura más rápidos, y "RAID-1" - 2 discos se conectan en paralelo para escribir simultáneamente datos en ambos HDD a la vez. Si uno de los discos falla, el otro disco con una copia espejo de los datos permanece y la probabilidad de falla de los dos discos al mismo tiempo es muy pequeña. RAID-1 generalmente se llama "espejo", y la inclusión paralela de varias unidades - "reflejo".
Para implementar una matriz de discos, se debe instalar un controlador RAID en la computadora. Se puede integrar en la placa base o se puede instalar por separado.
Mi experiencia personal trabajar con controladores RAID integrados en la placa base es bastante desastroso. Por lo general, los fabricantes, para reducir el precio del producto, utilizan controladores económicos, cuya fiabilidad deja mucho que desear. Los controladores individuales de buena calidad cuestan al menos cien dólares.
En este sentido, en recientemente los llamados "RAID de software", es decir la escritura paralela de datos en 2 discos se realiza no a nivel de hardware, sino a nivel de software. Programa especial supervisa todas las operaciones de escritura de datos en un disco específico y escribe los mismos datos en otro disco.
En los sistemas operativos Windows 7 y Windows 8, los desarrolladores integraron RAID de software en el sistema operativo, es decir, Puedes reflejar datos herramientas de Windows.
Quiero hacer una reserva de inmediato que esta funcionalidad no es adecuada para aquellos a quienes les gusta instalar varios sistemas operativos en una computadora. En última instancia, solo ese sistema operativo permanecerá operativo, por lo que se reflejó. Y si realiza los pasos incorrectamente, no quedará ningún sistema operativo en funcionamiento. Más adelante en el artículo prestaré atención a estos puntos y le diré cómo evitar tales errores.
Si su computadora tiene un solo sistema operativo, puede usar de manera segura todo lo que se describe a continuación, nada amenaza su Windows.
Entonces, para ver todas las trampas de la duplicación de datos utilizando herramientas del sistema operativo, utilizo una computadora con 2 sistemas operativos instalados: Windows 7 y Windows 8. El primero se instaló en Windows 7 y luego en el otro unidad lógica, Windows 8. Realizaremos la duplicación en sí mismo en Windows 8.
¿Qué se necesita para esto? La computadora debe tener 2 discos duros físicos. No puede ser de otra manera: copiar los datos del disco en sí mismo carece de significado, ya que cuando el disco abandone el styro perderemos tanto los datos como su copia al mismo tiempo. La ventaja del RAID de software es que, a diferencia del RAID de hardware, se puede configurar para unidades lógicas individuales, y no solo para la unidad física en su conjunto.
Para crear un espejo, debe ingresar a Administración de discos. Para hacer esto, vaya al Panel de control y seleccione "Administración".
En Administración encontramos "Gestión informática".
En la ventana de Administración de computadoras a la izquierda, seleccione "Administración de discos".
De la figura se puede ver que hay 2 discos físicos en la computadora: "Disco 0" y "Disco 1". Crearemos un espejo para la unidad lógica F ( Nuevo volumen) ubicado en el disco 0. El volumen de esta sección es de 10 GB. Tenemos segundo disco duro (Disco 1), con una capacidad de 12 GB, que usamos como espejo. El segundo disco debe estar sin asignar espacio libre, cuyo volumen no es menor que el volumen del disco duplicado. Tenemos 12 GB en el disco 1 espacio no asignadoes decir No hay unidades lógicas en este espacio.
Haga clic derecho en la sección deseada y seleccione "Agregar espejo" en el menú contextual.
El sistema le pedirá que seleccione una unidad que se utilizará como espejo.
Elegir unidad deseada de la lista y haga clic en "Agregar volumen reflejado". Aquí viene una advertencia interesante:
Se nos advierte que los discos se convertirán en dinámicos, y si se instalan varios sistemas operativos en la computadora, luego de que se complete esta operación, solo el sistema operativo que se está ejecutando actualmente permanecerá operativo. Verificaremos esto más tarde. Haz clic en "Sí".
Comenzará el proceso de creación de un espejo: si hay datos en la unidad F, se copiará en la unidad espejo.
Después de completar todos los procesos, obtenemos esa imagen.
Como puede ver, el sistema tomó el espacio del segundo disco, cuyo volumen es igual al volumen del disco espejo. El espacio restante del segundo disco permanece sin asignar y puede usarlo a su propio criterio, por ejemplo, crear otro disco lógico allí.
Comprueba si ahora podemos descargar el segundo sistema operativo instalado en la computadora. Permítanme recordarles que, en mi caso, se instalaron Windows 7 y Windows 8, todas las acciones que realizamos en Windows 8. Intentemos descargar Windows 7.
Reiniciamos la computadora, obtenemos una lista de opciones de sistema operativo.
Seleccionamos Windows 7, comienza el proceso de arranque y ... obtenemos esto.
Ahora sobre las trampas, que mencioné al principio del artículo. No fue en vano que hice una reserva de que Windows 8 se instaló después de Windows 7. ¿Qué afecta esto? El hecho es que solo puede haber un cargador de sistema operativo en una computadora. Y el gestor de arranque siempre es el último gestor de arranque instalado sistema operativo - sobrescribe el gestor de arranque anterior encontrado en el disco. Pero al mismo tiempo, durante el proceso de instalación, Windows, después de haber encontrado los sistemas operativos previamente instalados en la computadora, configura su gestor de arranque para que proporcione al usuario una lista del sistema operativo instalado al inicio. De esta lista elegimos qué sistema operativo queremos ejecutar ahora. En mi caso, comienza cargador de arranque de Windows 8, que se instaló por última vez, y ofrece una lista de los sistemas operativos encontrados. Ahora imagine que configuraría la duplicación no en Windows 8, sino en Windows 7. En este caso, Windows 8 dejaría de funcionar. Y con ella, su cargador dejaría de funcionar, y perdería la oportunidad de ejecutar cualquier sistema operativo en mi computadora, verificado por experiencia. La solución a este problema solo puede ser reinstalar Windows.
De esta manera si hay varios sistemas operativos instalados en su computadora, puede configurar la duplicación solo en el último sistema operativo instalado, mientras que todos los demás sistemas operativos quedarán automáticamente inoperativos y será imposible volverlos a la vida - entonces lo veremos .
Configurar una matriz RAID de software en un entorno Windows es una tarea mucho más simple que en los sistemas Linux, pero también tiene sus propias características. A menudo, el conocimiento incompleto y fragmentario en esta área conduce a dificultades, y entre los administradores se encuentran mitos y leyendas sobre el "capricho" y la "falla" de este mecanismo en Windows. En este artículo, intentaremos llenar este vacío.
Antes de continuar, recordamos nuevamente el principio básico de construir matrices de hardware: un elemento de matriz, un disco físico. La base de las matrices de software es una unidad lógica. Comprender esta diferencia es la clave del éxito, algo que se aplica a la matriz de hardware puede ser desastroso para el software, especialmente cuando se trata de la falla de uno de los elementos de la matriz.
Para crear RAID de software en un entorno Windows, necesitamos familiarizarnos con el concepto de un disco dinámico, ya que las matrices de software solo se pueden crear en ellos. Reputación accionamientos dinámicos ambiguo, muchos administradores se alejan de ellos, como el infierno. Pero en vano, recordando algunas reglas simples, trabajar con discos dinámicos se vuelve tan simple como con los normales.
Regla principal: instalación o arranque de Windows con volumen dinámico solo es posible si este disco se ha convertido desde un sistema o volumen de arranque. Es decir Si tiene varias instancias del sistema operativo, luego de convertir el disco a dinámico, solo puede cargar la instancia que está en la partición de arranque.
Según esta regla, resulta obvio que solo se pueden crear matrices duplicadas (RAID1) para los volúmenes de arranque y del sistema; no se pueden crear otros tipos de matrices, ya que implican instalar el sistema en una partición creada previamente.
¿Vale la pena el juego? A pesar de todas las limitaciones, vale la pena. El principal inconveniente de las matrices de hardware es vinculante para modelo especifico El controlador. Si su placa base o controlador se queman, necesitará exactamente lo mismo (o una placa base con un controlador similar), de lo contrario puede decir adiós a los datos. En el caso de RAID de software, una máquina con suficiente ventanas instaladas Servidor
En la práctica, trabajar con arreglos de software y discos dinámicos se realiza en un instante Almacenamiento - Administración de discos en Administrador del servidor. Para convertir discos en dinámicos, simplemente haga clic derecho en uno de ellos y seleccione Convertir a disco dinámico, en la ventana que se abre, puede seleccionar varios discos para la conversión a la vez.
Vale la pena recordar que esta operación es irreversible y se debe prestar especial atención a la partición del sistema, redistribuir disco de arranque no tendrá éxito (más precisamente, dejará de ser arrancable después de eso), lo único que puede hacer es expandir el volumen debido al espacio no asignado.
El siguiente paso será crear una matriz, hacer clic derecho en el volumen deseado y seleccionar la opción deseada, en el caso de los volúmenes del sistema y de arranque, habrá una opción: un espejo, luego se le pedirá que seleccione un disco para alojar el volumen reflejado. Una vez completada la creación de la matriz, la resincronización comenzará de inmediato.
Al conectar unidades adicionales tendremos muchas más oportunidades, puede combinar varios discos en un volumen separado o crear RAID 0, 1 o 5.
En general, nada complicado, pero muchas restricciones pueden asustar a cualquiera. Pero no se apresure a sacar conclusiones apresuradas, no existen obstáculos serios para el pensamiento común, ya que generalmente es habitual distribuir el sistema y los datos a diferentes discos, dado el costo de un centavo de los discos modernos, esto no implica costos significativos. Por ejemplo, creamos un espejo para nuestro servidor de prueba disco del sistema y RAID5 para datos.
Y todo este placer se puede realizar con el presupuesto más ordinario. placa baseTeniendo en cuenta que el rendimiento de una matriz de software no es diferente del hardware barato, esta tecnología se ve muy atractiva. Hablaremos sobre métodos de tolerancia a fallas y acciones de falla de disco en nuestro próximo artículo.
Hay dos implementaciones de RAID: RAID de hardware y software
RAID de hardware
El controlador de hardware administra el subsistema RAID independientemente del procesador y representa para él toda la matriz RAID como un solo disco. Por ejemplo, una matriz RAID de hardware puede conectarse a un controlador SCSI y se verá como una sola unidad SCSI. Una matriz RAID externa transfiere el procesamiento lógico RAID a un controlador ubicado en un subsistema de disco externo. Todo el subsistema se conecta a la computadora a través de un controlador SCSI normal y parece un solo disco para él. Los controladores RAID también suelen estar disponibles en forma de placas, mirando para el sistema operativo como un controlador SCSI, pero además ellos mismos trabajan con discos. En tales casos, puede conectar los discos al controlador RAID como un controlador SCSI normal y luego agregarlos a la configuración del controlador RAID, mientras que el sistema operativo nunca conocerá la configuración real.RAID de software
El soporte de software para varios niveles RAID se implementa en el código del kernel para el disco (dispositivo de bloque). Esta es la solución más económica, ya que no se requieren costosos controladores de unidades de intercambio en caliente ni tarjetas de chasis. El RAID de software funciona igual de bien con unidades IDE más baratas que con unidades SCSI. Dada la velocidad de los procesadores modernos, el rendimiento de los arreglos RAID de software puede superar el rendimiento del RAID de hardware. El controlador MD en el kernel de Linux es un ejemplo de una implementación RAID que es completamente independiente del hardware. El rendimiento de la matriz de software depende del rendimiento del procesador y su carga. Para obtener información sobre la configuración de RAID de software en el instalador de Red Hat Linux, consulte el Capítulo 5. Para aquellos que estén interesados \u200b\u200ben saber qué más puede ofrecer el software RAID, la siguiente es una breve lista de las características más importantes: El proceso de reconstrucción admite subprocesos. La implementación está completamente en el núcleo. La matriz se puede transferir a otros sistemas Linux sin reconstrucción. La reconstrucción de matriz se realiza en segundo plano utilizando recursos gratuitos. sistemas Soporte para unidades de intercambio en caliente La detección automática de CPU le permite ganar utilizando la optimizaciónHola a todos los lectores del sitio! Amigos, hace tiempo que quería hablar con ustedes sobre cómo crear una matriz RAID en una computadora (una matriz en exceso de discos independientes). A pesar de la aparente complejidad de la pregunta, de hecho, todo es muy simple y estoy seguro de que muchos lectores adoptarán inmediatamente este artículo y estarán encantados de usar esta tecnología muy útil relacionada con la seguridad de sus datos.
Como crear Conjunto RAID y por qué es necesario
No es ningún secreto que nuestra información en la computadora está prácticamente asegurada por nada y se encuentra en un disco duro simple, que tiende a romperse en el momento más inoportuno. Hace tiempo que se reconoce que disco duro El lugar más débil y poco confiable en nuestra unidad del sistema, ya que tiene partes mecánicas. Aquellos usuarios que alguna vez perdieron datos importantes (incluido yo) debido a la falla del "tornillo", después de quemarse por un tiempo, se preguntan cómo evitar tal molestia en el futuro, y lo primero que se les viene a la mente es creación RAID.
¡El objetivo de una gran variedad de discos independientes es guardar sus archivos en su disco duro en caso de una falla completa de este disco! Cómo hacer esto, preguntas, es muy simple, solo necesitas dos (incluso puedes tener un volumen diferente) disco duro.
En el artículo de hoy, crearemos utilizando el sistema operativo Windows 8.1 a partir de dos discos duros el mas facil y mas popular Conjunto RAID 1, también se llama "Mirroring" (reflejo). El significado del "espejo" es que la información en ambos discos está duplicada (grabada en paralelo) y dos discos duros son copias exactas el uno del otro.
Si copió un archivo en el primer disco duro, aparece exactamente el mismo archivo en el segundo y, como ya entendió, si falla un disco duro, todos sus datos permanecerán intactos segundo disco duro (espejo). La probabilidad de falla de dos discos duros a la vez es insignificante.
El único inconveniente de la matriz RAID 1 es que necesita comprar dos discos duros, y funcionarán como uno solo, es decir, si instala dos discos duros de 500 GB en la unidad del sistema, entonces los mismos 500 estarán disponibles para almacenar archivos GB, no 1 TB.
Si uno de los dos discos duros falla, simplemente tómalo y cámbialo, agregándolo como un espejo al disco duro ya instalado con datos y listo.
Personalmente, yo, por muchos años, usar en el trabajo RAID 1 matriz de dos discos duros de 1 TB cada uno y hace un año se produjo una molestia, una "dura" ordenó vivir durante mucho tiempo, tuve que reemplazarla allí mismo, luego me horroricé al pensar que si no tenía una matriz RAID, corría un poco de frío en la parte posterior, debido a que los datos acumulados durante varios años de trabajo habrían desaparecido, y así, simplemente reemplacé el "terabyte" defectuoso y continué trabajando. Por cierto, en casa también tengo una pequeña matriz RAID de dos discos duros de 500 GB.
Creando softwareRAID 1 una matriz de dos discos duros vacíos con Windows 8.1
En primer lugar, instalamos dos discos duros limpios en nuestra unidad del sistema. Por ejemplo, tomaré dos discos duros de 250 GB.
Administración de disco abierto
Disco 0 - SSD con sistema operativo instalado sistema de Windows 8.1 en la sección (C :).
Disco 1 y Disco 2 - discos duros con una capacidad de 250 GB de los cuales ensamblaremos una matriz RAID 1.
Haga clic derecho en cualquier disco duro y seleccione "Crear volumen reflejado"
Agregue un disco que será un espejo para el disco previamente seleccionado. Seleccionamos el Disco 1 como el primer volumen reflejado, por lo que en el lado izquierdo seleccione el Disco 2 y haga clic en el botón Agregar.
Seleccione la letra de la matriz de software RAID 1, dejo la letra (D :). Siguiente
Marcamos la casilla Formato rápido y hacemos clic en Siguiente.
En la administración de discos, los volúmenes duplicados se indican con un color rojo sangre y tienen una letra de unidad, en nuestro caso (D :). Copie los archivos a cualquier unidad e inmediatamente aparecerán en otra unidad.
En la ventana "Esta computadora", la matriz RAID 1 de software se muestra como una sola unidad.
Si falla uno de los dos discos duros, la matriz RAID se marcará con un error de redundancia fallida en la administración del disco, pero todos los datos en el segundo disco duro estarán seguros.
En este artículo, revisaré las posibilidades de organizar matrices RAID utilizando herramientas integradas. Servidor de Windows y en detalle sobre qué dificultades pueden ocurrir durante la creación y operación de tales matrices.
Funciones RAID de software en Windows Server
Se admiten las siguientes matrices:
- volumen rayado (volumen rayado, RAID0)
- volumen reflejado (RAID1)
- volumen RAID5
- volumen de expansión (volumen de expansión, un volumen lógico se encuentra en más de un disco físico)
Unidades dinámicas
Las matrices RAID solo se pueden crear en accionamientos dinámicos - diseño especial de discos físicos (solo Windows comprensible), que tiene las siguientes características:
- Un disco ordinario (básico) puede convertirse en un disco dinámico solo en su totalidad.
- La conversión inversa de un disco dinámico a uno básico es posible, pero solo si todos los volúmenes se eliminan del disco dinámico.
- Un disco dinámico es una gran partición NTFS en la que, utilizando información de gastos generales complicada, se puede colocar un gran número volúmenes (tanto simples como RAID), es posible cambiar el tamaño volúmenes simples medios habituales de Windows. Sin embargo, no sé cuán óptima y fragmentada será la información.
- Los programas de clonación, recuperación y cambio de tamaño que conozco no admiten discos dinámicos.
- Los discos dinámicos que contienen volúmenes RAID se pueden transferir a otra computadora con Windows Server porque contienen información necesaria para el correcto ensamblaje de la matriz.
No se pueden crear volúmenes con diferentes niveles de RAID
Solo se puede crear un tipo (nivel) de volumen RAID en un solo grupo de discos físicos. Por ejemplo, si tenemos 3 discos físicos y creamos un volumen RAID5 en ellos, sin ocupar todo el espacio. No podremos crear volúmenes de otro nivel RAID (RAID0 y RAID1) en espacio libre, sino solo RAID5 y volúmenes simples.
Sincronizar volúmenes simultáneamente
Si se crean varios volúmenes RAID en el mismo grupo de discos, entonces, en caso de falla luego de que la computadora se inicia, comienzan a recuperarse al mismo tiempo. ¡Este es un ERROR EPIC feroz y furioso! Una situación simple: hay dos discos físicos, crearon dos volúmenes RAID1, uno para el sistema operativo y el otro para datos.
Este esquema funciona muy bien hasta la primera falla (los tipos más simples son un apagón repentino o pantalla azul) Y entonces llega el horror. El sistema operativo se inicia y, al mismo tiempo, comienza a sincronizar simultáneamente ambos volúmenes RAID1. Por lo tanto, los discos físicos consiguen equipos competitivos para intensivos operaciones secuenciales en tres áreas físicas diferentes a la vez. En este caso, la mecánica de los discos se desgasta enormemente, el caché es inútil.
Desde el exterior, esta "tolerancia a fallas" es la siguiente: el rendimiento general del subsistema de disco disminuye cada 20 veces, el sistema operativo se inicia después de que haya finalizado la sincronización de uno de los volúmenes (15 minutos, si es pequeño, 50 conciertos) o 20 minutos más tarde y será inútil hasta Fin de la sincronización de uno de los volúmenes.
Considero que el comportamiento anterior es un error de cálculo arquitectónico inaceptable por parte de Microsoft y me sorprende que este problema no se haya resuelto hasta ahora desde la aparición del software RAID en Windows 2000 Server.
Si se encuentra en la situación descrita, entonces no debe esperar a que se cargue el sistema operativo y el desgaste del disco.
- Desconecte una de las unidades físicas.
- Inicie en el sistema operativo a la velocidad normal.
- Rompe el espejo simplificando los volúmenes RAID1.
- Vuelva a conectar la segunda unidad.
- Cree solo un espejo para el volumen que necesita.
RAID5
Describiré un escenario en el que no puede restaurar una matriz RAID5 degradada a un estado saludable, incluso si se proporcionan todas las condiciones para esto.
- Hay una matriz RAID5 de seis unidades (Disk1-Disk6).
- Entre ellos hay un Disco1 fallido (por ejemplo, no se pueden leer un par de megabytes de un volumen de terabytes), pero el sistema operativo aún no lo sabe y no lo marcó como fallido.
- Por alguna razón, un Disk2 que funcionaba se desconectó de la matriz.
- Siguiendo la lógica de RAID5, si falla una unidad, la matriz permanece operativa, dicha matriz se marca como degradada, su velocidad cae bruscamente y se requiere la sincronización con un nuevo disco en buen estado.
- El Disco2 reparable está conectado en su lugar. El sistema lo reconoce como fallido. Para sincronizar la matriz, esto disco fallido debe eliminarse de la matriz RAID5 y determinarse que está vacío.
- Todo está listo para la sincronización de la matriz. Comenzamos la reparación de la matriz (reparación) en un Disk2 vacío.
- La sincronización REPENTINA tropieza con errores de lectura en un disco realmente malo Disk1 y se detiene.
- Todo el conjunto permanece degradado. Disk1 está marcado como que contiene errores, Disk2 está marcado como en línea, pero debido a la sincronización interrumpida no contiene datos correctos completos.
- Con la esperanza de la recuperación, se conecta un disco7 completamente nuevo y saludable. Se inicia la restauración de la matriz.
- Como resultado, un Disco2 en buen estado se reemplaza por otro Disco7 en buen estado, pero la sincronización se interrumpe nuevamente cuando encuentra un error en el Disco1 fallido.
- Y así sucesivamente.
No hay nada que hacer excepto copiar datos que todavía se están leyendo y es imposible reconstruir toda la matriz.
Como no quería admitir la derrota, intenté hacer lo siguiente:
- Sincronice la matriz con errores de lectura omitidos en el Disco1 (después de todo, esto es solo megabytes de su terabyte completo). Pero Microsoft no brinda esa oportunidad.
- Ripee sector por sector todo el Disco1 fallido a otro disco en buen estado utilizando un software de clonación. Sin embargo, los programas disponibles para mí con discos dinámicos no funcionaron.
Un ejemplo de implementación competente del software RAID
La implementación de hardware y software del controlador RAID, conocido como Intel Matrix Storage, y recientemente renombrado Intel Rapid Storage (funciona en versiones RAID de conjuntos de chips como ICH9R, ICH10R), se ha eliminado de las desventajas anteriores. El RAID de hardware y software de Intel ofrece muchos de los beneficios de los controladores RAID más antiguos:
- la capacidad de identificar unidades de intercambio en caliente
- la capacidad de crear volúmenes de diferentes niveles de RAID en un grupo de discos
- sincronización secuencial y comprobación de volúmenes RAID en un grupo de discos
Su principal inconveniente, en contraste con los controladores RAID totalmente hardware, sigue siendo el "software", del que se desprende:
- falta de caché incorporada y la posibilidad de operación autónoma en caso de accidente
- completamente dependiente del sistema operativo y los controladores
- las operaciones realizadas en el subsistema de disco cargan el procesador principal y la memoria
- falta de soporte para niveles RAID avanzados computacionalmente intensivos como RAID6
Enlaces utiles
- Qué son los discos dinámicos: Windows IT Pro [artículo bastante antiguo]
- Toda la verdad sobre los discos dinámicos: Hacker [lea atentamente, "toda" la verdad se mezcla con fábulas]
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