Day 11175 自行组装RAID10磁盘阵列

以前的时候,由于家里的网速一直不是很快,加上由于环境受限,一直没有外网环境,从来没有做过资源党,也就对硬盘空间没有多高的需求。事实上,从第一台电脑开始,家中的台式机几乎一一直是单(机械)硬盘配置,依次经历了2G、20G、120G、600G、1T和2T的容量台阶,并且在600G以前一直是IDE接口。

然而对存储空间的追求是永无止境的,为了在一段时间内暂时不再受台式机硬盘的限制,又忌惮于群晖的价格,一狠心,实践了一次用阵列卡自行组装磁盘阵列的想法。

这中间也算学到了点东西。

首先,这套阵列从未将静音和省电作为目标,因此也并未在这两个方向上下功夫,只要有一台方便使用、方便扩展的存储池就可以了。

因此,最初的材料清单如下(除阵列卡和硬盘外,全部为闲置件):

CPU:Intel Pentium G620 2.60Ghz(2C)

主 板:技嘉H61M-DS2

内 存:威刚万紫千红DDR3 4GB

系统盘:希捷 80GB

硬 盘:希捷 ST4000DM004 5400RPM 4TB 256MB(¥680×4=¥2720)

阵列卡:戴尔DELL PERC H310(无缓存,无电池)(¥160)

电 源:鑫谷劲翔450(额定350W)

机 箱:ITX机箱

这块DELL PERC H310阵列卡某宝售价¥160元左右,支持RAID 0、1、5、10、50,但是没有任何板上高速缓存,同样也没有后备电池,应该是同系列产品内最低端的型号。由于没有高速缓存,如果做RAID 5/50速度将可以用惨不忍睹来形容(同时也应注意一点:消费级SATA硬盘原则上不要组建 RAID 5,最低也应该是RAID 6),因此原则上只能用来组成RAID 0、1、10阵列。

配合使用的连接线为SFF-8707 SATA一拖四连接线,价格¥15元左右。

由于该阵列卡设计为配合DELL原厂主板使用,为使其配合普通的家用机使用,需要将阵列卡的PCI-E金手指第5、6针用电工胶带贴住,否则会在引导过程中阻止系统启动。注意:只需要贴住正面部分的金手指即可,背面不要贴

此外,在将硬盘连上阵列卡前,建议使用任何方式(如笔写、在盘体上贴标签等)对硬盘顺序进行标注,并且在创建阵列后禁止对连线顺序进行任何调整,否则可能会造成阵列不可逆的损毁。

引导过程中,阵列卡BIOS会临时中断引导过程,对阵列情况进行检测,上图的提示会停留10秒钟左右,如果需要进入阵列配置界面,此时可以多敲几次Ctrl+R。

检测完成后,由于目前暂时还没有配置任何阵列,所以提示找到0个非RAID磁盘、0个虚拟磁盘。

在前面的界面连续敲Ctrl+R进入阵列控制器配置工具,此时右侧Physical Disks为0,不代表没有检测到硬盘,继续往下看。(本图开始,请无视图中的摩尔纹 TwT)

硬盘需要转换为RAID capable的状态才能组建阵列,将光标移动到 No Configuration Present(当前没有可用的配置)上,按下F2键,选择Convert to RAID capable(将磁盘转换为RAID可用状态)。

选择要转换为RAID capable的磁盘,此处因为所有已连接的磁盘均要组建阵列,使用空格键将所有磁盘条目前的 [ ] 变化为 [X],然后 Tab 到 OK 上,按回车确定操作。

此时可以看到4块物理盘出现在 Unconfigured Physical Disks(未配置的物理磁盘)下。仍然将光标移动到 No Configuration Present 上,按下 F2 键。

选择 Create New VD(创建新的虚拟磁盘)。

此处创建的是 RAID-10 阵列,4块盘每2块为一组做RAID 1(镜像),每2组再做 RAID 0(跨组条带),右侧的 VD Size(虚拟磁盘容量)会自动填入最大的可用容量。其它选项不需要变动,选择OK。

配置程序会提示进行逻辑磁盘初始化,选择OK继续。

在新创建的 Virtual Disks(虚拟磁盘)下,选中新创建的虚拟磁盘,按 F2 调出菜单,在 Initialization(初始化)下选择初始化操作。由于是全新磁盘,可以选择Fast Init(快速初始化),该过程类似磁盘高级格式化中的快速格式化,只对头部信息进行重置,而不对整个磁盘进行写0操作,通常会在瞬间完成。如果需要对数据进行清零,可以选择 Start Init,耗时较长。如果只是对阵列配置进行原地重建,千万不要进行该步骤的操作,否则磁盘上的信息会全部被清除。

系统警告初始化操作会销毁磁盘上的所有数据,此处因为是新磁盘,选择YES继续。

完成后在主界面按ESC退出,然后按Ctrl+Alt+Del重启即可。

新建的虚拟磁盘在操作系统支持的情况下,会表现为一块大硬盘,其容量为刚刚创建时看到的总容量。

到此为止阵列建立完成,下面说说两次差点造成阵列损毁的小事故:

一、线缆损坏

某天开机后,发现过了好久也连不上共享(正常应该在3分钟左右启动完成),将机器连上显示器,看到如下提示:

大意为构成虚拟磁盘的物理磁盘有离线的情况出现,可以按除C以外的任意键继续引导——但相应的虚拟磁盘会被移除(那还玩个毛线),也可以按C进入阵列卡配置界面查看情况。此处按下C后还会有另一大段英文提示,按屏幕提示继续进入配置界面。

进入配置界面后,可以看到阵列已处于Degraded(降级)状态,而Span 1中有一块物理盘处于 Missing 状态。此时不要对阵列进行任何操作,直接按电源键关机即可。

最终发现问题出在这跟二手的一拖四数据线上,如图所示,线已折断,只好又买了一根,价格仍然在¥15元左右。

更换连接线并按原始顺序进行连接后,再次进入系统,遗失的物理磁盘已重新变为在线状态。

二、供电不足造成的阵列损毁

后来有一次,为了提升在该机上使用TrueCrypt的处理速度,将CPU由G620更换为E3-1230v1,结果正常使用几天后,发生启动时硬盘发出尖啸声的情况,引导过程通常卡死在阵列卡检测阵列的提示处,即使勉强可以通过检测,也会出现阵列已经降级、物理磁盘Missing的情况,最后导致其中一块物理盘彻底无法起转。

上图为磁盘3尚未完全损毁时阵列卡配置程序的提示,可见阵列状态变为Degraded,且有两块盘同时进行Rebuild。

经过咨询,原本的电源虽然可以在使用过程中正常为整机供电,但该机所使用的硬盘起转时需要在+12V上使用2A的电流,该电源的+12V输出在更换CPU后无法满足该要求,造成了硬件的故障乃至损毁。

此外,由于该机使用的主板原本就存在暗病,此时点不亮的情况也愈发频繁。综上所述,最后对以下部件进行了更换:

CPU:已更换为Xeon E3-1230v1(原闲置)

主板:华硕P8H61-M LE(¥150)

硬盘:希捷 ST4000DM004 5400RPM 4TB 256MB(质保期内,免费换货1块)

电源:安钛克ANTEC VP450P(额定450W)(¥100)

但当接入新硬盘后,阵列卡提示阵列卡上有Foreign Configuration(外部配置),导入时却又因为原来的硬盘处于 Offline 状态无法导入,最后冒险尝试以完全相同的配置重新建立阵列,并且在提示是否初始化时坚决予以阻止,幸而成功重建了阵列信息。

为同步数据,进行了一致性检查:

其中,右侧的Operation: CC就是正在进行数据一致性检查(Consistency Check)的提示。

鉴于PERC H310孱弱的性能,这一操作整整进行了7天,而此时整个阵列上的实际数据尚不足2TB,但好在最后数据全都回来了。

Comments

  1. 译烦了
    主要是Raymond的Blog迁移到新的DevBlog之后,以前的评论全都看不到了,一气之下停更,但是数据其实都还保留着。
    目前正在用特殊的方法取回旧版数据,未来有可能恢复更新(但可能性不大)。

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