Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００３下軟ＲＡＩＤ實現高校圖書館數據安全保護

[摘要]保證高校圖書館核心數據安全是數據庫管理中最重要的工作。作者結合工作實際，系統論述在Windows Server 2003下如何利用軟RAID實現高校圖書館核心數據安全保護。

[關鍵詞]Windows Server 2003 軟RAID 數據安全保護

隨著網絡的快速發展，數據安全成為我們密切關注的問題。而高校圖書館的數字化發展，核心數據安全保護也成為圖書館信息安全中最重要的工作。

高校圖書館數據安全建設中，硬件RAID解決方案速度快、穩定性好，可以有效地提供高水平的硬盤可用性和冗余度，但是居高不下的價格實在令人可畏。 Windows Server 2003提供了內嵌的軟件RAID功能，它可以實現RAID-0、RAID-1、RAID-5。軟RAID不僅實現上非常方便，而且大量地節約了寶貴的資金。如果物理磁盤的某一部分失敗，我們可以用余下的數據和奇偶校驗重新創建磁盤上失敗的那一部分上的數據。下面我們首先從動態磁盤的創建談起，然后說明在Windows 2003 Server 下如何實現軟RAID。

一、創建動態磁盤

在安裝Windows Server 2003時，硬盤將自動初始化為基本磁盤。我們不能在基本磁盤分區中創建新卷集、條帶卷或者RAID-5卷，而只能在動態磁盤上創建類似的磁盤配置。也就是說，如果想創建RAID-0、RAID-1或RAID-5卷，就必須使用動態磁盤。在Windows 2003 Server安裝完成后，可使用升級向導將它們轉換為動態磁盤。在將一個磁盤從基本磁盤轉換為動態磁盤后，磁盤上包含的將是卷，而不再是磁盤分區。Windows 2003將動態磁盤配置信息存儲在磁盤上，而不是存儲在注冊表中或者其他位置。Windows 2003將這些磁盤配置信息復制到所有其他動態磁盤中。因此，單個磁盤的損壞將不會影響到訪問其他磁盤上的數據。

從基本磁盤升級到動態磁盤步驟。

1.右擊“我的電腦”->“管理”。

2.左側控制臺中依次展開“存儲”->“磁盤管理”。

3.右擊要設置為動態磁盤的硬盤，選擇“升級到動態磁盤”。

4.選中要升級的磁盤，單擊“確定”，要求用戶進行確認。這樣做的原因是這一升級操作是不可逆的。也就是說，基本磁盤可以升級為動態磁盤，但動態磁盤卻不能恢復為基本磁盤。

5.單擊“升級”，再次要求用戶予以確認。

6.單擊“是”，提示要升級磁盤上的文件系統將被強制卸下，要求用戶進一步予以確認。

7.單擊“是”，系統開始磁盤的升級過程。升級完成后，單擊“確定”重新啟動計算機，完成磁盤的升級過程。

二、實現軟RAID

軟RAID也必須在多磁盤系統中才能實現。實現RAID-1最少要有兩塊硬盤，而實現RAID-5則最少要有三塊硬盤。通常情況下，操作系統所在磁盤采用RAID-1，而數據所在磁盤采用RAID-5。實現軟RAID的過程實質就是創建卷的過程，所以在實現軟RAID之前，我們要先了解卷的類型。

1.卷的類型

（1）簡單卷。簡單卷由單個物理磁盤上的磁盤空間組成，它可以由磁盤上的單個區域或鏈接在一起的相同磁盤上的多個區域組成。可以在同一磁盤中擴展簡單卷或把簡單卷擴展到其他磁盤。如果跨多個磁盤擴展簡單卷，則該卷就是跨區卷。

（2）條帶卷（RAID-0卷）。利用條帶卷，可以將兩個或者更多磁盤的空余空間組成為一個卷。在向條帶卷中寫入數據時，數據被分割為64KB的塊，并均衡地分布在陣列中的所有磁盤上。一個陣列是兩個或者多個磁盤的集合。條帶卷可以有效地提高磁盤的讀取性能，但是它并不提供容錯功能，任何一塊硬盤的損壞都會導致全部數據的丟失。

（3）跨越卷。利用跨越卷，也可以將來自兩個或者更多磁盤的空余磁盤空間組成為一個卷。與條帶卷所不同的是，將數據寫入跨越卷時，首先填滿第一個磁盤上的空余部分，然后再將數據寫入下一個磁盤，依次類推。雖然利用跨越卷可以快速增加卷的空量，但是跨越卷既不能提高對磁盤數據的讀取性能，也不提供任何容錯功能。當跨越卷中的某個磁盤出現故障時，存儲在該磁盤上的所有數據將全部丟失。

（4）鏡像卷（RAID-1卷）。利用鏡像卷，可以將用戶的相同數據同時復制到兩個物理磁盤中。如果其中一個物理磁盤出現故障，雖然該磁盤上的數據將無法使用，但系統能夠繼續使用尚未損壞而仍繼續正常運轉的磁盤進行數據的讀寫操作，從而通過另一磁盤上保留完全冗余的副本，保護磁盤上的數據免受介質故障的影響。由此可見，鏡像卷的磁盤空間利用率只有50%，所以鏡像卷的成本相對較高。動態磁盤中現有的任何卷，都可以使用相同的或不同的控制器鏡像到其他磁盤上大小相同或更大的另一個卷。鏡像卷可以大大地增強讀性能，因為容錯驅動程序同時從兩個磁盤成員中同時讀取數據，所以讀取數據的速度會有所增加。當然，由于容錯驅動程序必須同時向兩個成員寫數據，所以它的寫性能會略有降低。

（5）RAID-5卷。在RAID-5卷中，Windows Server 2003通過給該卷的每個硬盤分區中添加奇偶校驗信息帶區來實現容錯。如果某個硬盤出現故障，Windows Server 2003便可以用其余硬盤上的數據和奇偶校驗信息重建發生故障的硬盤上的數據。由于要計算奇偶校驗信息，所以RAID-5卷上的寫操作要比鏡像卷上的寫操作慢一些。但是，RAID-5卷比鏡像卷提供更好的讀性能。其中的原因很簡單，Windows Server 2003可以從多個磁盤上同時讀取數據。與鏡像卷相比RAID-5卷的性價比較高，而且RAID-5卷中的硬盤數量越多，冗余數據帶區的成本越低。

2. 實現軟RAID

（1）“磁盤管理”中，右擊要設置軟RAID的硬盤，選擇“創建卷”。

（2）單擊“下一步”，選擇要創建的卷類型。通常情況下，為了保障數據的安全，應當選擇采用RAID-1或RAID-5卷。

（3）單擊“下一步”，左側“所有可用的動態磁盤”列表框中選擇要添加的磁盤，單擊“添加”，可將其添加至該RAID-5卷。

（4）動態磁盤添加安畢后，單擊“下一步”，選中“指派驅動器號”，并為該RAID-5卷指派驅動器號，以便于管理和訪問。

（5）單擊“下一步”，選擇“按下面提供的信息格式化這個卷”，并采用默認的NTFS文件系統和分配單位大小。可以為該RAID-5卷指定一個卷標，以用于與其他卷相區別。

（6）單擊“下一步”，卷的創建完成。

（7）單擊“完成”，系統將自動格式化新創建的卷。至此，RAID-5卷已創建完成。

隨著圖書館數字化建設的不斷發展，圖書館數據存儲量會繼續增長下去，那么數據安全保護工作將是圖書館管理中的關鍵一環，對圖書館的健康發展具有重要的意義。

參考文獻：

[1]金松根．高校圖書館核心數據安全防護探討[J]．科技情報開發與經濟，2008，（18）：28．

[2]劉鐵軍．RAID存儲技術在高校圖書館中的應用[J]．現代情報，2007，（04）：179．

（作者單位：吉林醫藥學院）