Как создать программный RAID 1 массив (зеркало) средствами Windows 10, 8.1, 8, 7, Vista

Даже если на компьютере стоит самый быстрый центральный процессор, новейшая видео карта и он обладает внушительными объемами оперативной памяти, это не будет гарантировать то, что он будет по-настоящему задействовать все эти мощности. А все потому, что есть одна деталь, которая не даст как следует «разгуляться» всем остальным — это жесткий диск. Как ни крути, а винчестер всегда довольно долго считывает данные, по сравнению со скоростью обработки их процессором. На это уходит много времени. Поэтому компьютер будет не настолько быстр, как мог бы быть.

Но такую ситуацию, все же, можно улучшить. Для этого существуют два способа, один из которых заключается в покупке дорогостоящего твердотельного и более быстрого SSD, а другой в создании RAID 0 массива, из двух жестких дисков. Второй вариант более дешевый и позволяет на все 100% использовать вашу материнскую плату. Благодаря этому, скорость чтения данных может быть увеличена вдвое.

RAID 0 массив под Windows 10

Для начала разберемся, что же это такое, RAID 0 массив? Это массив, в котором объедены несколько жестких дисков, с отсутствием избыточности. При этом, данные будут записываться и считываться с них, одновременно. Под понятием «отсутствие избыточности», подразумевается способ записи данных на диски: вся информация разбивается на фрагменты, часть из которых идет на один диск, а другая на второй. Таким образом, скорость обработки всех операций, в которых будут задействованы жесткие диски, возрастет в два раза.

Перед тем как создавать RAID 0, необходимо убедиться, что материнка, которая стоит у вас может работать в таком режиме. А еще следует осознавать, что в случае поломки одного из винчестеров, данные на втором безвозвратно потеряются.

Но не все так страшно как кажется. Кто-то помнит на своем личном опыте случаи поломки жесткого диска? А если такое и происходило у кого-нибудь, то это событие все равно остается крайне редким явлением. Поэтому можно смело создавать RAID 0 массив. При необходимости можно делать резервные копии операционной системы и всех важных данных и тогда вам будет вообще ничего не страшно.

При написании этой статьи были задействованы два диска SATA III (6 Гбит/с) по 250 ГБ и материнская плата ASUS P8Z77-V PRO. Особенность — это платы состоит в том, что она построена на базе Intel Z77 Express. Как и у плат, созданных на базе Intel Z87, H87 и B87, при ее разработке была заложена возможность создания RAID 0 массива как из жестких дисков, так и из SSD-дисков.

Давайте, для чистоты эксперимента, сделаем замеры скорости. Первый раз с одним жестким диском и второй раз уже после создания RAID 0 массива. Таким образом мы сможем убедиться, что скорость работы компьютера действительно возросла вдвое. Для это подключим к материнской плате один из наших дисков и воспользуемся программами для теста скорости: CrystalDiskMark, и/или ATTO Disk Benchmark, сделав замер скорости винчестера на считывание и запись данных.

Берем один наш диск, в моем случае это SATA III WDC WD2500AAKX 250 ГБ, подключаем его к порту SATA III. После чего включаем компьютер.

Тестируем с помощью CrystalDiskMark

Довольно старенькая программа, что не уменьшает ее полезности. Она актуальна и по сей день. В ней нужно выбрать необходимый накопитель, для теста. После этого просто нажимаем кнопку «All». После теста жесткого диска, программа покажет результаты максимальной скорости записи и максимальной скорости чтения.

Тест скорости ATTO Disk Benchmark

Программа очень схожа принципом работы с предыдущей. Настройка перед тестированием такая же, как и в прошлой. После теста выводится статистика, с максимальными уровнями скорости.

Создаем и настраиваем сам массив

Подключаем к материнке два одинаковых, по объему, жестких диска.

На плате, которую используем для этой статьи, есть 4 порта SATA III (6 Гбит/с). Подключаем жесткие диски к порту номер 5 и номер 6.

Теперь, включив компьютер, заходим в настройки Bios (для тех, кто забыл как это сделать: нажимаем DEL, в момент загрузки компьютера). Открываем Advanced и заходим в SATA Configuration.

Напротив, параметра SATA Mode Selection необходимо выставить значение RAID. Сохраняем все выполненные изменения, нажав F10 и затем «Yes».

Если вам удалось выполнить предыдущие действия, то после перезагрузки ПК, на монитор будет выведена таблица с дисками (которые еще не включены в RAID 0). Зайдите в настройки, нажав сочетание CTRL-I.

Откроется конфигурация RAID. Переходим по первому пункту (Create a RAID Volume), нажав ENTER.

Выполняем настройку RAID 0-массива.

В поле «Name», нужно ввести имя, будущего массива. Для ввода, нажимаем пробел.

После того как задали имя, нажимаем ENTER и при помощи клавиши Tab, переходим к следующим параметрам.

В поле «RAID Level» задаем тип (или по-другому уровень) RAID. При помощи стрелок выбираем параметр RAID0(Stripe) — массив из двух винчестеров без избыточности. Нажимаем клавишу ENTER

Перемещаемся, снова нажимая Tab. Параметр «Stripe Size» не меняем. Идем далее.

Значение «Capacity» определяет суммарный объем массива. Он определяется автоматически, поэтому просто нажимаем ENTER.

Далее нет необходимости что-либо менять. Просто доходим до «Create Volume» и нажимаем ENTER.

Теперь видим предупреждение. Оно гласит что будут потеряны все данные, на задействованных жестких дисках и требует вашего согласия. Нажимаем «Y», подтверждая дальнейшие действия.

Все, мы создали RAID 0 массив. Если светится статус «Normal», значит все хорошо, и он уже функционирует. Выходим из настроек, нажав клавишу Esc.

Что необходимо подтвердить, нажав «Y».

Каждый раз, во время включения вашего ПК, на пару секунд будет выводиться таблица со статусом и состоянием RAID 0 массива.

Массив создали, теперь установим Windows 10

Подключаем, к своему ПК, загрузочную флешку с Windows 10. Делаем перезагрузку и заходим в настройки Bios. В настройках загрузки Boot, ставим первый приоритет для нашей флешки. Обратите внимание, что помимо флешки в списке дисков, уже есть и недавно созданный RAID 0 массив.

Перезагружаемся и приступаем к установке ОС Windows 10.

Нажимаем «Установить».

Как и при установке любого ПО, нужно принять лицензионное соглашение.

Необходимо перейти к выборочной установке.

Выбираем диск. Можно создать разделы на нем. Нажимаем «Далее», тем самым запуская установку Windows 10.

Все. Windows 10 успешно установилась на RAID 0 массив.

Если зайти в «Управление дисками», можно увидеть, что система два диска в массиве распознает как один.

Заглянем в диспетчер устройств.

Переходим к тестам скорости

Как видно на скриншоте, CrystalDiskMark показывает скорость запись/чтение почти вдвое больше, чем в предыдущий раз.

Значение скорости для записи, в случае с ATTO Disk Benchmark, стала даже немного больше, чем у CrystalDiskMark.

Подведем итоги

Тесты показали, что, создав RAID 0 массив, мы смогли вдвое ускорить работу с данными на жестких дисках. При этом Windows распознает массив из дисков, как одно целое — один диск. И главный плюс, это то что на сегодняшний день, материнские платы позволяют довольно просто создавать массивы разных вариаций и с разными уровнями RAID, с чем справятся даже новички.

Что такое RAID?

RAID (redundant array of independent disks) — это технология, состоящий из нескольких дисков для хранения данных. Накопители связаны друг с другом, чтобы повысить надежность и производительность. В основном используются жесткие диски, но существует тенденция также использовать SSD накопители.

В этой статье вы узнаете о уровнях RAID массивов, плюсах и минусах каждого уровня, а также о различиях между аппаратным RAID массивом и программным.

Уровни RAID

В зависимости от конкретной ситуации существует пять распространенных RAID массива:

RAID 0

RAID 0 также называется чередованием дисков. Этот метод включает равномерное разделение данных между двумя или более устройствами хранения (HDD или SSD). Цель состоит в том, чтобы повысить производительность, так как такая организация данных позволяет быстрее читать и записывать файлы.

RAID 0 является наиболее доступным типом и его довольно легко настроить. Однако такой массив не является отказоустойчивым, и его не следует использовать для критически важных данных. Проблемы на любом из дисков могут привести к полной потере данных в массиве.

Преимущества RAID 0:

• Повышенная производительность чтения и записи
• Использование полной мощности накопителей
• Легко реализуется

Недостатки RAID 0:

• Нет отказоустойчивости

RAID 1

RAID 1 (зеркальное отображение диска) является отказоустойчивым, поскольку он дублирует данные путем одновременной записи на два устройства хранения. Следовательно, каждый диск имеет точную копию на другом диске.

Наличие конфигурации RAID 1 обеспечивает защиту от потери данных. Если проблема возникает с одним диском, контроллер использует зеркальный диск для восстановления данных и непрерывной работы. Также увеличивает производительность, поскольку позволяет системам одновременно читать с обоих дисков. Тем не менее, запись занимает больше времени, поскольку данные дублируются на несколько дисков.

Преимущества RAID 1:

• Повышенная скорость чтения
• Отказоустойчивость
• Легко реализовать

Недостатки RAID 1:

• Используется только половина емкости хранилища

RAID 5

RAID 5 использует чередование дисков и четность, что делает его наиболее популярным вариантом.

Raid 5 требует как минимум трех (3) дисков, на которых данные чередуются, но не дублируются. В качестве защиты от выхода из строя одного из диска он использует четность, распределенную по всем дискам, для восстановления данных при необходимости.

RAID 5 обеспечивает высокую производительность и надежность. Является наиболее распространенным и безопасным RAID массивом, чтения данных выполняются очень быстро, но запись данных несколько медленнее.

Преимущества RAID 5:

• Быстрое чтения
• Единый доступ ко всем данным
• Отказоустойчивость

Недостатки RAID 5:

• Использует только половину емкости хранилища
• Требуется больше времени для восстановления данных
• Сложнее реализовать

RAID 10

RAID 10 сочетает в себе RAID 0 и RAID 1 как минимум с четырьмя дисками.

В RAID 10 два диска чередуются и зеркально отражаются на двух других дисках, создавая единый массив. Такая конфигурация выигрывает высокой производительностью (RAID 0) и отказоустойчивостью (RAID 1).

В случае отказа диска RAID 10 обеспечивает быстрое восстановление благодаря избыточности данных. Однако это имеет свою цену. Этот метод более дорогой и сложный в настройке по сравнению с другими RAID. Кроме того, он фактически использует половину своей емкости хранения.

Преимущества RAID 10:

• Высокая производительность
• Отказоустойчивость
• Быстрое время восстановления

Недостатки RAID 10:

• Дорого (требуется больше места для хранения)
• Ограниченная масштабируемость

Разница между аппаратным RAID-ом и программным

Есть два способа использования RAID: аппаратный и программный. Если обработка RAID происходит на внешнем ЦП, это аппаратная настройка RAID массива с использованием RAID контроллера. Если обработка происходит в центральном процессоре хост-сервера, это программный RAID.

Например:

• При настройке аппаратного RAID-массива вы вставляете карту RAID-контроллера в быстрый слот PCI-Express на материнской плате и подключаете ее к дискам.
• Для настройки программного RAID-массива без использования RAID-контроллера. В этом случае вы управляете дисками с помощью служебной программы в операционной системе.

Все уровни RAID, кроме RAID 0, обеспечивают защиту от сбоя одного диска. Для надежности все равно необходимо создавать резервные копии данных, хранящихся в массиве RAID.

Настройка программного RAID-массива в среде Windows имеет свои особенности в отличие от настройки под Linux-системами.

Программные массивы могут быть созданы только на динамических дисках. Установка или загрузка Windows с динамического тома возможна только в том случае, если этот диск был преобразован из системного или загрузочного тома. То есть если установлено несколько экземпляров ОС, то после преобразования диска в динамический можно загрузить лишь тот экземпляр, который находится на загрузочном разделе. Для загрузочного и системного томов возможно создание только зеркального массива (RAID1), создание иных видов массива невозможно, так как они подразумевают установку системы на заранее созданный раздел.

Работа с программными массивами и динамическими дисками производится через связку Хранение — Управление дисками в Диспетчере сервера:

1. Для преобразования дисков в динамические щелкните правой кнопкой мыши и выберите в открывшемся меню пункт Преобразовать в динамический диск. Можно преобразовать сразу несколько дисков.

   Обратите внимание! Данная операция необратима, переразметить загрузочный диск не получится, так как он после этого перестанет быть загрузочным, при этом можно будет расширить том за счет неразмеченного пространства.

2. Для создания массива щелкните правой кнопкой мыши на нужном томе и выберите из выпадающего меню нужный вариант. В случае с системным и загрузочными томами вариант будет один — зеркало.

3. Выберите диск для размещения зеркального тома. По завершении создания массива тут же начнется его ресинхронизация.

4. Можно как объединить несколько дисков в отдельный том, так и создать RAID0, 1 или 5.

BIOS

Ниже описана процедура ручной настройки зеркалирования дисков (RAID1) в операционной системе Windows Server:

1. Перейдите в Start → Control Panel → System And Security → Administrative Tools.
2. Выберите Create and format hard disk partitions.
3. Кликните правой кнопкой мыши по Disk 0 и выберите Convert to dynamic disk.
4. Повторите процедуру для Disk 1.
5. В Disk Management кликните правой кнопкой мыши на диске C: и в выпадающем меню выберите Add mirroring.
6. В следующем меню выберите Disk 1 и нажмите Add mirroring.

После выполнения действий начнется синхронизация дисков. Синхронизация займет некоторое время, которое зависит от объема дисков.

UEFI

Каждая система с UEFI содержит системный раздел (UEFI System Partition). Этот раздел не может быть зеркалирован автоматическими средствами Windows и требует ручного копирования и настройки на втором диске:

1. Создайте UEFI System Partition на втором диске и отформатируйте его в FAT.
2. Скопируйте данные с UEFI System Partition с первого диска на второй.
3. Остальные разделы можно зеркалировать так, как описано выше (Disk Management → Add mirroring).

Используемые источники:

• https://prostocomp.net/sistema/nastrojka-raid-0-massiva-i-ustanovka-na-nego-windows-10.html
• https://servergid.ru/chto-takoe-raid-yrovni-i-tipy/
• https://kb.selectel.ru/docs/servers-and-infrastructure/dedicated-servers/instructions/configuring_raid_windows/