实验5-RAID实验-实验报告
实验四 磁盘阵列实验
实验四磁盘阵列●实验目的通过磁盘阵列的配置，达到通过实践去学习网络存储技术中磁盘阵列RAID0、RAID1、RAID5标准的相关知识。
●实验要求要求各位同学在理解存储技术中磁盘阵列相关基础知识后能够独立动手完成此实验●实验原理介绍RAID：廉价冗余磁盘阵列，是Redundant Arrays of Independent Disks的简称，是在阵列控制器（软件或阵列卡硬件）的管理下，将多个磁盘集成到一起，形成一个整体存储系统的技术。
磁盘阵列可以分为软阵列和硬阵列两种。
软阵列就是通过软件程序来完成，要由计算机的CPU提供控制和运算能力，只能提供最基本的RAID容错功能。
而硬阵列是由独立操作的硬件(如磁盘阵列卡)提供整个磁盘阵列的控制和计算功能，卡上具备独立的处理器，不占用系统的CPU资源，所有需要的容错机制均可以支持，所以现实当中硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好。
作为高性能的存储技术，RAID的级别已经发展了很多种，但大多都是基于最常用的0、1、3、5四个级别（其他的RAID级别请各位实验完毕参考教材进行自学），本次重点介绍这四个级别。
RAID 0：是将多个磁盘（至少2个硬盘）并列起来，形成一个大的硬盘，不具有冗余功能，执行并行I/O读写，速度最快。
RAID0总容量=(磁盘数量)*(成员的磁盘容量)在存放数据时，其首先将数据按磁盘的个数来进行分段，然后同时将这些数据并行写进这些磁盘中。
如果发挥一下想象力，你就会觉得数据像一条带子一样横跨过所有的阵列磁盘，所以RAID0 又叫条带磁盘阵列目前在所有的RAID级别中，RAID 0的读写速度是最快的，但其没有任何冗余功能，即如果有一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。
RAID1：两组相同的磁盘（至少2个硬盘）互作镜像，以镜像作为冗余手段，读写速度没有提高，但是可靠性最高，100%的数据冗余，它是在追求最高的安全性的基础上牺牲了大部分的性能，RAID 1就是镜像，其原理为在主硬盘上存放数据的同时也会在镜像硬盘上拷贝写入一份同样的数据。
网络存储实验报告
湖北文理学院《网络存储》实验报告专业班级：计科1211姓名：***学号：***任课教师：李学峰2014年11月16日实验01 Windows 2003的磁盘阵列技术一、实验目的1．掌握在Windows 2003环境下做磁盘阵列的条件和方法。
2．掌握在Windows 2003环境下实现RAID0的方法。
3. 掌握在Windows 2003环境下实现RAID1的方法。
4. 掌握在Windows 2003环境下实现RAID5的方法。
5. 掌握在Windows 2003环境下实现恢复磁盘阵列数据的方法。
二、实验要求1．在Windows 2003环境下实现RAID02．在Windows 2003环境下实现RAID13．在Windows 2003环境下实现RAID54．在Windows 2003环境下实现恢复磁盘阵列数据三、实验原理（一）磁盘阵列RAID技术的概述RAID是一种磁盘容错技术,由两块以上的硬盘构成冗余，当某一块硬盘出现物理损坏时，换一块同型号的硬盘即可自行恢复数据。
RAID有RAID0、RAID1、RAID5等。
RAID 技术是要有硬件来支持的，即常说的RAID卡，如果没RAID卡或RAID芯片，还想做RAID，那就要使用软件RAID技术，微软Windows系统只有服务器版本才支持软件RAID技术，如Windows Server 2003等。
（二）带区卷（RAID0）带区卷是将多个（2-32个）物理磁盘上的容量相同的空余空间组合成一个卷。
需要注意的是，带区卷中的所有成员，其容量必须相同，而且是来自不同的物理磁盘。
带区卷是Windows 2003所有磁盘管理功能中，运行速度最快的卷，但带区卷不具有扩展容量的功能。
它在保存数据时将所有的数据按照64KB分成一块，这些大小为64KB的数据块被分散存放于组成带区卷的各个硬盘中。
（三）镜像卷（RAID1）镜像卷是单一卷的两份相同的拷贝，每一份在一个硬盘上。
动态磁盘和基本磁盘的区别实验报告
盘的区别实验目的：对动态磁盘和基本磁盘的理解和应用数据的备份。
实验环境：两个和两个以上的基本磁盘实验步骤：（1）基本磁盘1.基本磁盘只可以分两种区一种是主分区一种是扩展分区，扩展区里面在分逻辑区2.基本磁盘最都能建4个扩展分区，超出4个就无法在建3.主分区和扩展分区加在一起不能超过4个分区否则剩下的空间无法分配主分区是必不可少的不可以不建，在建完一个逻辑分区后，逻辑分区的选项变灰了，只有主分区可以选择5.删除主分区和扩展分区它们之间互不影响6.不可扩展。
新加卷：（G）前面的120MB的未指派空间不管分什么区它都是120MB不能扩展（2）.动态磁盘磁盘的多少是否容错能否扩展磁盘分区是否删除一个分区,则全部被删除数据的写法简单卷 1 否能是顺着一块磁盘写完跨区卷2~32 否能是顺着磁盘写一个磁盘先写完再写另一块磁盘；带区卷2~32 否不能是数据平分写（例如上一个磁盘写1，那么下面磁盘写2，如上一直往后推；）镜像卷2个相同的磁盘否不能是数据重复写（第一块磁盘写什么那么第二块磁盘也就写什么）RAID-5 3个及3个以上是不能是简单卷：1.只需要一个磁盘.2．能扩展。
给它扩展300MB如图：3.一删除都删除4.不能容错。
删除了就能能正常工作。
跨区卷：1.要两个和两个以上的磁盘一个硬盘的时候跨区卷不可以建。
跨区卷要在两个和两个以上的磁盘才可以建。
2.能扩展（磁盘1和磁盘2扩展100MB）3.一删除都删除4.无容错。
删除了就能能正常工作.带区卷：1.两个和两个以上的磁盘一个硬盘的时候跨区卷不可以建。
跨区卷要在两个和两个以上的磁盘才可以建。
2.无扩展性3.一删除都删除4.无容错，删除了就能能正常工作.镜像卷 1.要两个和两个以上的磁盘一个硬盘的时候跨区卷不可以建。
跨区卷要在两个和两个以上的磁盘才可以建。
2.无扩展3.一删除不一定都删除（有两中删除方式一种删除镜像卷一种删除卷）删除镜像删除卷3.有容错1.建一个镜像卷删除一个镜像3.这时候镜像卷变成了简单卷。
磁盘配额、共享文件、磁盘备份实验报告 五
实验报告实验内容：◆管理磁盘卷◆远程桌面相关操作◆磁盘配额的实现◆共享文件◆磁盘备份实验目的:在Windows 2003下进行基本磁盘和动态磁盘的管理；通过磁盘管理，在此基础上进而实现磁盘卷的管理；通过远程桌面实现在客户端连接到文件服务器与主域服务器；根据创建的用户来跟踪和控制磁盘的使用，达到磁盘的配额。
方便管理员能很好的管理服务器和磁盘的管理，熟练使用磁盘管理工具，管理基本磁盘和动态磁盘在Windows 2003 Server中，系统集成了许多磁盘管理方面的新特性和新功能。
在用户使用磁盘管理程序之前，有必要首先了解一些有关磁盘管理的基础知识以及Windows 2003Server采用的磁盘管理新技术，以便用户更好的对本地磁盘进行管理、设置和维护，保证计算机系统快速、安全与稳定地工作相关知识:服务中的磁盘管理属于服务器系统管理的基本范围。
磁盘管理主要包括基本存储与动态存储，使用磁盘管理工具管理存储设备，设置磁盘配额，以及优化存储设备。
有效的磁盘系统管理不仅可以使服务发挥最佳性能，满足许多先进的磁盘数据存储应用需求，而且还可以确保服务器的安全和用户有效的登录。
要创建镜像卷首先需要保证有两个或两个以上的动态磁盘，如果这其中包括安装Windows系统的磁盘，则在转换成动态磁盘后需要重新启动操作系统。
在NTFS文件系统中，卷使用信息按用户安全标识符（SID）存储，而不是按用户帐户名称存储。
第一次打开“配额项”窗口时，磁盘配额必须从网络域控制器或本地用户和组上获得用户帐户名称，将这些用户帐户名与当前卷用户的SID匹配，并使用用户名填充“名称”列上的项目。
从域控制器或本地用户和组中获得这些名称时，名称将显示在该字段中。
第一次查看配额项时，这个过程立即开始。
磁盘配额是以文件所有权为基础的，并且不受卷中用户文件的文件夹位置的限制。
简单卷是由单个动态磁盘的磁盘空间所组成的动态卷。
简单卷可以由磁盘上的单个区域或同一磁盘上链接在一起的多个区域组成。
RAID实验的结果分析和实验未完成事项以及收获和感想
RAID实验的结果分析和实验未完成事项以及收获和感想通过以上实验的理论依据和实际操作，我们在团队的配合和努力下，顺利的完成了Matrix RAID的安装，并通过以上数据和图表记录的信息，得到了以下几点结论：1．BIOS的设置至关重要，首先把磁盘设置成为Matrix RAID格式，才可进行下面的实验。
2．Windows XP安装盘上必须有RAID驱动程序，否则无法安装。
在确保以上前提下，我们最终得到了以下数据在windows XPprofessional安装程序启动后，程序先开始格式化，然后系统将进行大约15分钟的格式化过程，完成该过程后，便是系统的安装读取过程，该过程中我们组做的比较顺利，该过程之后，便是xp系统的正式安装，如图1-2所示，在五步中，系统的安装花时间较长，约10分钟左右，之后，完成者五步便完成了基本的安装，下面需要对xp系统进行优化。
完成一系列的安装之后，重启电脑，便可以顺利的进入xp系统。
之后需要对RAID进行测试，测试结果如图1-3 1-4所示测试一从图中的数据中，我们可以看出，随机访问是11.9ms，CPU的占用率是0%，平均读盘速度是111.1MB/s,突发传输速度是227.2MB/s。
与普通的想比较我们可以看到，平均读盘比普通高56MB/S.超出一倍。
突发速度比普通高99MB/s,超出88%左右。
可以明显的看出，该模式优于普通模式。
测试二从该表我们可以看到，随机访问的时间是15.4ms，平均传输是55.3MB/s突发传输速度是128.6MB/s。
测试三从该图中我们可以看出，平均读取时间17ms cpu使用率o%，平均读取速度65.9MB/s，突发速度为136.5Mb/s。
比普通的大2mb/s。
可见效果佳于普通。
以上几组测试都说明了RAID模式下的优越性。
可以明显的感觉到速度的提升。
完成该实验重要点在于1、BIOS设置2、Intel Matrix Storage Manager Option ROM设置3、盘上是否有RAID驱动程序4、Matrix RAID 性能测试实验需要团队的配合和分工，也需要很好的耐心和信心。
raid5试验
1，分区：fdisk -lDisk /dev/sda: 21.4 GB, 21474836480 bytes255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDevice Boot Start End Blocks Id System/dev/sda1 * 1 1912 15358108+ 83 Linux/dev/sda2 1913 2009 779152+ 82 Linux swap / Solaris此磁盘共有2610个柱面，使用2009个柱面，可以再进行分区fdisk /dev/sdan—p—3--回车--+1000M（建立一个主分区）n—e—4—回车—回车（把剩下的磁盘空间都分为扩展分区中）划分扩展分区：Command (m for help): nFirst cylinder (2529-2610, default 2529):Using default value 2529Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (2529-2610, default 2610): +500M转换分区类型：Command (m for help): tPartition number (1-12): 11Hex code (type L to list codes): fdChanged system type of partition 11 to fd (Linux raid autodetect)W保存退出2，建立raid5mdadm –C /dev/md5 –l5 –n3 /dev/sda5 /dev/sda6 /dev/sda7mdadm –D /dev/md5Number Major Minor RaidDevice State0 8 5 0 active sync /dev/sda51 8 6 1 active sync /dev/sda62 8 8 2 active sync /dev/sda73，挂载raidmkfs.ext3 /dev/md5mount /dev/md5 /tmp/md5/vi /etc/fstab/dev/md5 /tmp/md5 ext3 defaults 0 04，模拟磁盘故障mdadm /dev/md5 –f /dev/sda7maddm /dev/md5 –r /dev/sda7建议更换一新的同样大小的磁盘，安装在原sda7的位置，分区并更改类型为fdmdadm /dev/md5 –a /dev/sda7一切正常，不会因为重启而使sda7无法加入raid5。
raid基础实验报告
raid基础实验报告Title: RAID Basic Experiment ReportIntroductionIn the world of data storage and management, RAID (Redundant Array of Independent Disks) plays a crucial role in ensuring data integrity, availability, and performance. RAID technology allows multiple hard drives to be combined into a single logical unit, providing various levels of data protection and performance improvements. In this experiment, we aimed to understand the basic concepts of RAID and evaluate its performance and fault tolerance through practical experiments.Experiment SetupFor this experiment, we set up a simple RAID 1 (mirroring) configuration using two identical hard drives. We used a computer with a RAID controller and installed the necessary software to configure and manage the RAID array. The RAID 1 configuration mirrors the data across both drives, providing fault tolerance in case of a drive failure.Experiment ProcedureWe started by initializing and formatting the two hard drives before configuring them into a RAID 1 array. Once the RAID array was set up, we conducted several performance tests to measure the read and write speeds of the RAID 1 configuration compared to a single hard drive. We also simulated a drive failure by disconnecting one of the drives while the system was running to observe theRAID's ability to maintain data integrity and availability.Results and AnalysisThe performance tests showed that the RAID 1 array provided a slight improvement in read speeds compared to a single hard drive, while write speeds remained similar. This is expected as RAID 1 focuses on data redundancy rather than performance enhancement. When we simulated a drive failure, the RAID 1 array seamlessly continued to operate without any data loss or downtime, demonstrating its fault tolerance capabilities.ConclusionOur experiment with RAID 1 configuration provided valuable insights into the basic principles and functionality of RAID technology. We observed the benefits of data redundancy and fault tolerance offered by RAID 1, as well as its impact on performance. This experiment serves as a solid foundation for further exploration of more advanced RAID levels and their applications in real-world scenarios. RAID technology continues to be a critical component in modern data storage systems, and understanding its capabilities is essential for IT professionals and data management practitioners.。
indows VM中RAID5的创建实训报告
indows VM中RAID5的创建实训报告一、【实验目的】（1）学会在windows和Linux环境下构建软件RAID环境，并且实现RAID1和RAID5。
（2）比较理解RAID1和RAID5的异同，深刻掌握不同RAID的性能比较。
二、【实验设备】Windows Server2016系统、Linux三、【实验要求】学会在Windows server系统下创建RAID环境，掌握用命令行在Linux系统下创建RAID环境。
四、【实验步骤】（一）在Windows server系统下创建RAID环境，并实现RAID1和RAID5。
首先建立五个5g的磁盘。
打开虚拟机设置。
硬件——设备——硬盘——添加选择SCSI。
创建新虚拟磁盘。
磁盘大小设为5g，选择将虚拟磁盘存储为单个文件。
选择一个合适的地方存储，命名为experience Windows Server 2016-0这样就完成了一个磁盘的建立，接下来再按照上述方法创建四个。
打开磁盘管理，发现这五个磁盘属于脱机状态。
右键——联机再次右键——初始化磁盘。
这时就可以建立卷了。
除了这样直接用之外，还可以输入命令让磁盘脱机和清除磁盘属性。
打开cmd，进入diskpart界面，list disk 表示查看磁盘状态，select disk 2表示选择磁盘2进行操作，online disk表示使磁盘2联机，attr disk clear readonly表示删除磁盘属性。
这样设置完再进入磁盘管理，会自动弹出弹窗，让你进行初始化。
我们直接点击确认即可。
右键选择磁盘0——新建镜像卷。
（要注意此时要有两个已经初始化好的磁盘才可以建立镜像卷，因为RAID 1最少要两个磁盘。
从左边再选择一个磁盘，这样右边就有两个，符合建立RAID1的标准。
随便选一个磁盘驱动器号。
命名为RAID1，并且勾选快速格式化。
成功创建。
接下来创建RAID5，首先要有三个初始化好的磁盘，因为RAID5的建立至少要3个磁盘。
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计算机系统结构实验报告
班
级
实验日期
实验成绩
学号
实
验
名
称
计算机系统结构实验5（磁盘、固态盘仿真）
实
验
目
的
、
要
求
编译Disksim，测试单个磁盘的性能（Response time）
配置RAID0、RAID1、RAID5并做性能测试
探究性实验（2选1）
实
验
容
、
步
骤
及
结
果
一、编译D ISKSIM，测试单个磁盘的性能（R ESPONSE TIME）
测试某个磁盘，cheetah4LP.parv
../src/disksim cheetah4LP.parv cheetah4LP.outv validate cheetah4LP.trace 0 查看相应的outv文件，获取响应时间结果，使用grep命令得到
grep "IOdriver Response time average" cheetah4LP.outv
二、配置RAID0、RAID1、RAID5并做性能测试
（1）RAID5:为了方便对性能进行比较，进行如下的参数修改：
保存为synthraid5.parv，并进行测试
（2）RAID0：删除多余的generator 0 只留下一个，做如下更改：
保存为synthraid0.parv，并进行测试
（3）RAID1：删除多余的generator 0 只留下一个，做如下更改：
保存为synthraid1.parv，并进行测试
结论：通过测试我们可以发现在有效存储容量相同的情况下，RAID0使用的时间最少，速度最快。
三、探究性实验（2选1）
设计实验，任意选择其中一种RAID模式，分析验证其参数敏感性
参数包括盘数，条带大小。
◎敏感性指：给定负载，其性能是否会随着参数变化而剧烈变化？
◎看上去完全没变化？注意负载强度是否足够。
这里我们选择RAID5模式进行测试。
（1）条带大小一定，磁盘数改变
此时（Stripe unit = 64，Parity stripe unit = 64）
磁盘个数7个8个9个10个11个
设备有效容量12336048 14392056 16448064 18504072 20560080 Synthetic结
21.657719 20.865686 20.332438 19.923599 19.728367
果
2014.436976 1355.984474 1019.857911 882.827067 676.563854 Financial结
果
从一二两幅图中我们可以看到性能受磁盘个个数影响明显，对参数磁盘个数敏感，随着磁盘个数的增加，花费的时间减少。
通过第三幅图我们可以看到当负载比较大的时候这种影响格外明显。
（2）磁盘数一定条带大小改变
此时 devices = [ disk0 .. disk7],Storage capacity per device = 14392056, I（2^i） 6 7 8 9 10 11
条带大小64 128 256 512 1024 2048 Synthetic结果20.865686 20.746338 20.819863 20.569234 20.548522 20.551389
Financial结果1355.98447
4
1513.5870
13
1343.2734
10
1591.5768
56
1461.6568
59
1363.0097
25
从图一图二中我们可以看出条带的大小会影响到磁盘读写的性能，但这种影响并不是规律性的，而且性能基本是在一定围波动变化，我们可以认为磁盘对于参数条带大小的变化不是十分敏感。
同时通过第三幅图我们可以看到负载大波动的围也会相应的变大。
四、思考题
考虑以下应用场景，选择你认为合适的RAID设计RAID模式，条带大小（给出大致围即可）并给出理由：
A.非线性编辑工作站（做视频编辑的电脑）
答：RAID0,32~64；视频编辑一般处理起来文件比较大，速度比较慢，为了让并行性更好，我们应该让条带大小变小，磁盘个数变多，同时一个磁盘的失效并不会带来太大损失，只需等待其恢复即可继续进行视频处理。
B.web服务器
答：RAID1，128，web服务器对数据的可靠性要求更高，RAID1出现磁盘损坏系统仍然能够工作，速度也比较快
C.代理服务器
答：RAID1，128，代理器对数据的可靠性要求更高，RAID1出现磁盘损坏系统仍然能够工作，速度也比较快
D.FTP服务器
答：RAID3，128，当某个磁盘发生错误的时候磁盘控制器本身能够很容易的发现那个磁盘出错。
并且检验空间开销也比较小。