Обеспечение безопасности хранения данных в ОС Microsoft

3.3. Создание отказоустойчивых томов для хранения данных

В ОС Windows Server 2003 возможно создание отказоустойчивых томов RAID-1 (зеркальный том) и RAID-5, которые поддерживаются только на динамических дисках. По умолчанию ОС Microsoft Windows 2003/XP используют традиционное базовое хранение. Для эффективности управления хранением данных базовые диски преобразуют в динамические, на которых можно создавать различные типы томов. Более подробную информацию об управлении дисковыми хранилищами в ОС Windows Server 2003 можно узнать из источников [ [ 3.5 ] , [ 3.9 ] ].

3.3.1. Работа с зеркальными томами

Зеркальный том (RAID-1) состоит из двух одинаковых копий тома, расположенных на разных физических дисках. Данные, записываемые на такой том, записываются одновременно на два диска, поэтому зеркальный том обеспечивает отказоустойчивость. Для более высокой отказоустойчивости рекомендуется использовать диски, подключенные к разным контроллерам, что обеспечит наилучшую производительность и позволит справиться с отказами как контроллера, так и диска.

В ОС Windows Server 2003 для работы с дисками существует специальная оснастка "Управление дисками", которая входит в консоль "Управление компьютером". Для создания зеркального тома необходимо сначала с помощью оснастки "Управление дисками" преобразовать тип хранения с базового в динамическое на двух подключенных физических дисках. После этого щелкните на неразмеченную область в графическом представлении диска и в появившемся контекстном меню выберите команду "Действие" / "Все задачи" / "Создать том". Запустится мастер создания томов, который предложит сначала выбрать тип тома (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Доступные типы томов в ОС Windows Server 2003

Доступные типы томов зависят от числа установленных на компьютере дисков, содержащих неразмеченные области. Для создания зеркального тома, как было сказано выше, необходимо два динамических диска, имеющих нераспределенное место. Когда нужный тип тома выбран, мастер создания томов откроет страницу, показанную на рис. 3.14, на которой следует выбрать диски для создания тома [ [ 3.5 ] ].

Рис. 3.14. Страница выбора дисков для добавления в зеркальный том

Выбрав диски для создания тома, следует определить еще его размер. Для этого на каждом из дисков необходимо отвести области одинаковых размеров. После выбора дисков для тома укажите в поле "Выберите размер выделяемого пространства (Мб)" максимальный размер области, доступной на каждом из выбранных дисков (он ограничен размером области на диске с минимальным размером свободного места). При изменении размера отведенного места на одном из дисков мастер соответствующим образом изменит размер места, отведенного для нового тома на другом диске. Общий размер зеркального тома равен выделенной области (в Мб), так как диски данного типа тома содержат одинаковые копии данных. После завершения работы мастера создания томов будет создан зеркальный том. Для начала эксплуатации зеркального тома нужно дождаться окончания процессов его форматирования и ресинхронизации (рис. 3.15).

увеличить изображение
Рис. 3.15. Список дисков в оснастке "Управление дисками"

Процесс восстановления неисправного диска зеркального тома зависит от типа неисправности. Если на диске возникли одиночные ошибки ввода- вывода, оба диска тома перейдут в состояние "Отказавшая избыточность", диск с ошибками находится в состоянии "Автономный" или "Отсутствует" (рис. 3.16) [ [ 3.9 ] ].

Рис. 3.16. Зеркальный том в состоянии "Отказавшая избыточность"

Устранив источник ошибок ввода-вывода, например, плохое соединение кабеля, необходимо выбрать том сбойного диска или сам диск и в контекстном меню указать пункт "Реактивизировать том" или "Реактивизировать диск" соответственно. Повторная активизация переводит диск или том в оперативный режим. Повторная синхронизация зеркального тома выполняется автоматически.

Удалить зеркальный том можно тремя способами [ [ 3.5 ] ]:

• Удалить том полностью со всеми данными.
• Удалить один из дисков зеркального тома. При этом на одном из дисков остается неразмеченная область, а содержимое зеркального тома сохраняется на другом диске.
• Разделить зеркальный том. При этом остаются два диска с идентичными копиями данных.

В случае выхода из строя одного физического диска зеркального тома можно его заменить, а потом пересоздать зеркальный том. Для этого следует сначала разделить зеркальный том, затем удалить неисправный диск. Второй исправный диск станет простым томом. После замены неисправного диска на сервере щелкните правой кнопкой мыши на оставшемся простом томе от прежнего "зеркала" и при помощи команды "Добавить зеркальный том" создайте новый зеркальный том на основе добавленного диска [ [ 3.9 ] ].

3.3.2. Работа с томами RAID-5

Том RAID-5 состоит как минимум из трех дисков (максимум из 32). По сравнению с зеркальными томами, он обеспечивает лучшую производительность операции чтения данных и эффективность использования дискового пространства. В минимальном томе RAID-5 из трех дисков, только одна треть дискового пространства используется для обеспечения отказоустойчивости (для хранения данных четности), в отличие от зеркального тома, где этот показатель равен одной второй. Отказоустойчивость зеркальных томов и RAID-5 защищает только от одиночных сбоев одного диска!

Создается том RAID-5 аналогично зеркальному через оснастку "Управление дисками", за исключением того, что изначально требуется минимум три свободных диска. При отказе одного из дисков в томе RAID-5 данные все равно будут доступны. Общая производительность тома снизится, так как при чтении отсутствующие данные будут вычисляться из оставшихся данных и информации о четности [ [ 3.9 ] ].

После восстановления или замены отказавшего диска, возможно, придется воспользоваться командой "Повторить сканирование" оснастки "Управление дисками" и реактивировать том на восстановленном диске. При этом система восстановит отсутствующие данные по значениям четности и заново заполнит диск, в результате том восстановит функциональность и отказоустойчивость [ [ 3.5 ] ].