在现代存储需求激增的时代，RAID（磁盘阵列）技术因其提供的数据保护和性能提升广受欢迎。然而，传统硬件 RAID 对普通用户并不友好，硬件成本高且配置复杂。本文将介绍一种经济、简单的方法：利用 Windows 存储空间（Storage Spaces） 和 USB 接入的硬盘，低成本体验 RAID 的强大功能。
RAID 的魅力：为什么要尝试？
RAID 的核心优势在于：
- 提升性能：RAID 0 的条带化写入显著提高硬盘读写速度。
- 增强数据安全：RAID 1/5 通过镜像或校验保护数据免受单盘故障影响。
- 灵活扩展：动态添加硬盘，满足不断增长的存储需求。
对于预算有限或仅想体验 RAID 的用户，Windows 自带的 存储空间（Storage Spaces） 提供了绝佳的解决方案。
问题背景：为什么 USB 接入硬盘不能直接用 RAID？
如果你尝试通过 Windows 磁盘管理工具（Disk Management）将 USB 硬盘转化为动态磁盘，可能会收到以下报错：
“该对象不支持此操作。”
这源于 Windows 的限制：动态磁盘操作不支持 USB 或其他移动存储设备。（来源：https://answers.microsoft.com/en-us/windows/forum/all/unable-to-create-dynamic-disks/534f4fa0-7a61-4a23-952f-e034e1137e03）
但不用担心，Windows 在 存储空间 中实现了更加灵活和强大的替代方案，它不仅支持 USB 接入硬盘，还允许异构硬盘组合，甚至提供类似 RAID 的布局功能。
什么是 Windows 存储空间？
Windows 存储空间是一种软件定义的存储解决方案，可将多块物理硬盘组合成逻辑存储单元，并支持以下布局：
| 布局名称 | 对应 RAID 类型 | 可用磁盘空间及容错能力 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 简单（Simple） | RAID 0 | 100%，0个磁盘 条带化存储，提升性能，无冗余保护 | 高速读写（如视频剪辑、大型缓存文件） |
| 双向镜像（Two-Way Mirror） | RAID 1 | 50%，1个磁盘 两份数据副本，支持单盘故障 | 数据安全需求较高（如文档、照片备份） |
| 三向镜像（Three-Way Mirror） | RAID 1 增强 | 33%，2个磁盘 三份数据副本，支持两盘同时故障 | 极高安全性需求（如企业级文件存储） |
| 奇偶校验（Parity） | RAID 5 | (磁盘数-1)/磁盘数，1 个磁盘 数据与校验信息混合存储，提升存储效率并允许单盘故障 | 存档数据或流媒体存储（如音乐、视频存储） |
| 双奇偶校验（Dual Parity） | RAID 6 | (磁盘数-3)/磁盘数，2 个磁盘 数据与校验信息混合存储，提升存储效率并允许单盘故障 | 极高安全性需求（如企业级文件存储） |
与传统硬件 RAID 不同，存储空间允许组合不同容量和类型的硬盘（异构硬盘），并通过逻辑卷抽象提供统一管理。
如何用存储空间组建软 RAID？
下面我们以组建存储空间为例，详细介绍实现步骤。
1. 准备工作
- 硬盘设备：至少两块硬盘（可以通过 USB 易驱线接入）。
- 操作系统：支持存储空间的 Windows 版本（如Windows 10/11 或 Windows Server）。
- 数据备份：操作将清空硬盘，请提前备份重要数据。
2. 添加硬盘并检查状态
- 通过 USB 或其他接口连接硬盘。
- 打开 磁盘管理（右键“此电脑” → “管理” → “磁盘管理”）。
- 确保硬盘状态为“未分配”。
- 提示：如果未显示，请尝试重新插拔硬盘或重启电脑。
3. 创建存储池
- 打开 存储空间：
- 在任务栏搜索框（按 Win + S）中输入“存储空间”，选择结果。
- 或通过设置路径：系统 → 存储 → 高级存储设置 → 存储空间。（Windows 10/11）
- 或打开 “控制面板”， 找到 “系统和安全” → “存储空间”。（Windows 8）
- 或打开 “服务器管理器”。 进入 “文件和存储服务” → “存储池”。（Windows Server）
- 点击 “创建新池和存储空间”。
- 勾选所有需加入存储池的硬盘，点击 “创建池”。
4. 配置存储空间
- 在存储池中，点击 “创建存储空间”。
- 配置以下选项：
- 名称与大小：为存储空间命名，设置逻辑卷大小。
- 布局选择：根据需求选择布局类型（如简单、镜像、奇偶校验）。
- 文件系统：推荐 NTFS 或 ReFS（后者提供更强的数据完整性）。
- 点击 “创建存储空间”。
注：
- 新建卷的时候可以点击跳过，然后到对应的存储空间中点击连接，到磁盘管理中创建分区。
- 存储池创建后，还可以继续添加物理磁盘，添加/修改/删除和存储空间。
- 创建的存储空间大小可以大于物理实际可用值
4Tx2，RAID0测试：
RAID1:
注意事项与优化建议
数据安全提示
- 备份优先：存储空间创建过程会清空硬盘数据，请提前备份。
- 健康监控：定期检查硬盘状态（推荐使用工具如 CrystalDiskInfo），避免多盘同时故障。
性能优化建议
- RAID 0 用户：适用于高速读写需求，但无容错能力，需额外备份重要数据。
- RAID 5 用户：修复过程较慢，适合对性能和冗余有平衡需求的场景。
- 均衡数据分布：新增硬盘后，使用“优化驱动器使用”功能重新分布数据。
拓展阅读：常见问题解答
1. 为什么我的硬盘未显示为可用？
如果在创建存储池时未看到目标硬盘：
- 确保硬盘已正确连接。
- 尝试重新启动电脑。
- 检查硬盘是否已分区或格式化（需删除所有分区）。
2. 存储空间支持不同尺寸硬盘的实现与原理
Windows 存储空间通过逻辑抽象技术实现对硬盘的管理和布局。以下是其底层机制和不同硬盘尺寸组合的关键点：
存储池（Storage Pool）的抽象
存储空间的核心是 存储池 概念，所有硬盘被抽象为一个统一的资源池：
- 虚拟化管理：
- 硬盘被逻辑化为统一的存储单元，无论其实际接口类型（USB、SATA、NVMe）或容量如何。
- 用户在存储池之上创建存储空间，操作系统动态分配物理存储资源。
- 容量管理：
- 存储空间的逻辑大小可以超出存储池实际容量（称为“瘦分配”）。
- 系统在需要时动态分配物理空间。
不同布局对异构硬盘的处理
1. 简单布局（Simple，RAID 0）
- 数据分布：通过条带化（Striping）方式，将数据分块存储到不同硬盘。
- 不同尺寸硬盘：受条带化规则影响，最大容量受限于 最小硬盘容量 的总和。例如，若使用 500GB 和 1TB 的硬盘，存储空间只会使用 500GB × 2（共 1TB）。
- 特点：性能提升显著，但不具备容错能力。
2. 双向镜像（Two-Way Mirror，RAID 1）
- 数据分布：每份数据同时存储在两块硬盘，形成冗余。
- 不同尺寸硬盘：最大容量受限于最小硬盘容量。例如，若使用 500GB 和 1TB 的硬盘，则存储空间只会使用 500GB 进行镜像存储，剩余 500GB 无法使用。
- 特点：提供单盘容错能力，适合高数据安全需求。
3. 三向镜像（Three-Way Mirror）
- 数据分布：每份数据存储在三块硬盘，提供更高冗余。
- 不同尺寸硬盘：最大容量受限于最小硬盘容量。例如，三块硬盘分别为 500GB、1TB 和 2TB，则最大可用容量为 500GB（镜像存储需三份完整数据）。
- 特点：允许两块硬盘同时故障，安全性极高。
4. 奇偶校验（Parity，RAID 5）
- 数据分布：通过奇偶校验算法存储校验数据，实现冗余和空间利用的平衡。
- 不同尺寸硬盘：
- 容量利用率较高，但仍受限于最小硬盘容量。
- 例如，若使用 500GB、1TB 和 2TB 的硬盘，总容量为最小硬盘容量的总和减去校验块的容量（如 1TB × (n – 1)，n 为硬盘数）。
- 特点：容错能力强，适合存储效率与冗余需求并重的场景。
异构硬盘的存储空间优化
Windows 存储空间通过逻辑卷的灵活分布与元数据管理，最大程度利用异构硬盘资源。它采用以下技术优化：
- 条带动态分配：数据块分布并不严格依赖硬盘大小，而是动态调整条带以适配不同硬盘尺寸。
- 不对称卷扩展：新增硬盘后，存储空间可自动优化数据分布（如重新平衡条带），提升性能和空间利用。
- 瘦分配（Thin Provisioning）：用户可以在存储池实际容量不足的情况下创建更大的存储空间，系统仅在写入时实际分配物理空间。
不同尺寸硬盘的注意事项
尽管存储空间可以支持不同尺寸的硬盘，但仍有一些限制和建议：
- 空间浪费问题：
- 使用简单或镜像布局时，大容量硬盘的额外空间可能无法使用（受限于最小硬盘容量）。
- 奇偶校验布局对空间利用率相对较高，但依然存在浪费可能。
- 性能影响：
- 性能瓶颈可能出现在较慢的硬盘上（如 USB 接口）。
- 条带化布局的性能提升受限于最慢硬盘的速度。
- 扩展建议：
- 尽量选择相似容量和性能的硬盘。
- 如果新增硬盘，建议使用“优化驱动器使用”功能重新平衡数据分布。
3. 存储空间与硬件 RAID 有何不同？
| 特点 | 存储空间（软 RAID） | 硬件 RAID |
|---|---|---|
| 成本 | 使用现有硬盘和系统，无额外硬件成本 | 需购买专用 RAID 卡或主板支持 |
| 灵活性 | 支持异构硬盘组合，动态扩展存储 | 通常仅支持相同容量和接口的硬盘 |
| 易用性 | Windows 图形界面管理，配置简单 | 依赖 BIOS 设置或独立管理工具 |
总结：用闲置硬盘玩转软 RAID！
通过 Windows 的 存储空间 功能，你无需高昂的 RAID 控制器即可享受 RAID 带来的性能提升和数据保护。无论是用 USB 接入的硬盘，还是异构容量的设备，存储空间都能轻松驾驭。
如果你手头有几块闲置硬盘，不妨试试这个低成本的 RAID 方案吧！RAID 是技术，备份是信仰，快动手实践，同时别忘了为重要数据做好多重保护！
* This post is mostly generated by AI.