RAID、LVM

RAID

处理磁盘冗余

为什么学习？

（1）解决了数据的读写速率

（2）解决磁盘冗余，保护数据以免丢失

是什么？

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Drives，RAID）

Redundant：冗余

Independent：独立的

Arrays：数组，队列

独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列

个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。

RAID分为哪几类

（1）外接式磁盘阵列柜

（2）内接式磁盘阵列卡

（3）软件来仿真实现raid

raid卡需要驱动。

Raid卡带电池和不带电池的区别？

带电池能保证保存的数据在断电后能存储到内存中

RAID类型：

raid0（不含检验与冗余的条带存储）

raid0：至少两块盘，只有按条带存储数据

特点：提高数据的存取速度，读写性能提升，但是没有备份，不能容灾。可用容量的100%

应用场景：对数据要求不高的场景下。

raid1（不含校验的镜像存储）

raid1：至少两块盘，只有镜像，没有条带

特点：不能解决数据存取速度问题，读性能提升，写性能下降，但是可容灾。可用容量的50%

应用场景：对数据要求很高的场景下。

raid5（数据块级别的分布式校验条带存储）

raid5：至少3块盘，可以提高存取速率，

特点：存储的有存储数据和校验数据，读写性能提升，可以容灾（允许一个盘坏），可用容量是（n-1/n）

应用场景：折中了Raid0和Raid1的优缺点，可适用于大多数应用场景。

raid6：至少4块盘，可以提高存取速率

特点：存储的有存储数据和两份校验数据，读写性能提升，可以容灾（允许两个盘坏），可用容量是（n-2/n）

Raid01 == Raid0+Raid1（内部是条带，外部镜像）

特点：至少四块盘，既能提高数据读写性能，也能实现数据容灾，可使用容量为50%

容灾能力稍强。

Raid10 == Raid1+Raid0（内部镜像，外部条带）

特点：至少四块盘，既能提高数据读写性能，也能实现数据容灾，可使用容量为50%

测试raid

1.挂载三块盘

2.三个盘的分区格式，分两个区

fd：-------对分区raid，转换一下，支持raid的格式。（只存在于软raid）

3.组raid
raid0

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb2 /dev/sdc1

raid5

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md1 -l 5 -n 3 /dev/sdb3 /dev/sdc2 /dev/sdd1

4.格式化raid

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md0

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md1

5.创建挂载点

[root@localhost ~]# mkdir /raid0

[root@localhost ~]# mkdir /raid5

6.挂载

[root@localhost ~]# mount /dev/md0 /raid0

[root@localhost ~]# mount /dev/md1 /raid5

系统盘：raid5

数据盘：（插入系统盘，固态——>组raid——>装系统）

查看可用大小：

[root@localhost ~]# mdadm --detail /dev/md0

raid0 2.5 *2 == （5G） 4.88

[root@localhost ~]# mdadm --detail /dev/md1

raid5 2.5 *3 == （5G） 5.1

数据的读取速率

在不使用raid的情况下：

[root@localhost ~]# time dd if=/dev/zero of=txt bs=1M count=1000
1000+0 records in
1000+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 29.5963 s, 35.4 MB/s
real 0m30.742s
user 0m0.002s
sys 0m10.882s

在使用raid0的情况下：

[root@localhost ~]# time dd if=/dev/zero of=/raid0/txt bs=1M count=1000
1000+0 records in
1000+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 1.72986 s, 606 MB/s
real 0m1.816s
user 0m0.002s
sys 0m1.192s

在使用raid5的情况下：

[root@localhost ~]# time dd if=/dev/zero of=/raid5/txt bs=1M count=1000
1000+0 records in
1000+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 2.52019 s, 416 MB/s
real 0m2.660s
user 0m0.001s
sys 0m0.865s

raid0 > raid5 > 不使用

容灾：raid故障模拟

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb2
mdadm: set /dev/sdb2 faulty in /dev/md1
[root@localhost ~]# mdadm --detail /dev/md1
Number Major Minor RaidDevice State
- 0 0 0 removed
1 8 34 1 active sync /dev/sdc2
3 8 49 2 active sync /dev/sdd1
0 8 18 - faulty /dev/sdb2
[root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm: set device faulty failed for /dev/sdb1: Device or resource busy
[root@localhost ~]# mdadm --detail /dev/md0

LVM：逻辑卷管理器

生成逻辑卷，动态扩容文件空间

PV：物理卷，LVM的逻辑存储块，与磁盘分区是逻辑对应关系

VG：卷组，逻辑上的磁盘设备

PE：物理长度，是逻辑上的最小存储单元，EP4MB

LE：LV上的最小存储单元，与PE对应

LV：逻辑卷，物理意义上的分区

创建物理卷

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb /dev/sdc1
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb /dev/sdc{1,2,3}

查看

[root@localhost ~]# pvdisplay：更加详细
[root@localhost ~]# pvs

列出系统中的物理卷

[root@localhost ~]# pvscan

移除物理卷

[root@localhost ~]# pvremove

将数据移动到硬盘上

[root@localhost ~]# pvmove

创建卷组

[root@localhost ~]# vgcreate test_vg1 /dev/sdb
vgcreate vgname /dev/device

​ -s：指定PE的大小

​ vgcreate -s 8M vgname /dev/device

删除卷组

[root@localhost ~]# vgremove vgname

将物理卷添加到卷组中

[root@localhost ~]# vgextend vgname pvname

删除卷组中的物理卷，缩减

[root@localhost ~]# vgreduce

查看

[root@localhost ~]# vgdisplay

[root@localhost ~]# vgs

更改卷组名称

[root@localhost ~]# vgrename

改变卷组工作状态

[root@localhost ~]# vgchange

创建逻辑卷

[root@localhost ~]# lvcreate -L 2G -n test_lv1 test_vg1

l：指定逻辑卷大小，以PE为单位进行指定。

-L：指定逻辑卷大小，以空间大小（小于卷组）

​ #：绝对容量

​ +#：增量

-n：指定逻辑卷名称。

-s：指定创建逻辑卷快照

​ lvcreate -s -n 快照名 -L 大小 逻辑卷 -p r（表示只读属性）

-p：设置属性 r 只读属性

扩展逻辑卷

[root@localhost ~]# lvextend

缩减逻辑卷

[root@localhost ~]# lvreduce

查看

[root@localhost ~]# lvdisplay

[root@localhost ~]# lvs

删除逻辑卷

[root@localhost ~]# lvremove

恢复快照

[root@localhost ~]# lvconvert --merge 快照路径

将原本的磁盘做成物理卷，并创建卷组

先分区
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2
[root@localhost ~]# pvs
[root@localhost ~]# vgcreate -s 10M myvg /dev/sdb1 /dev/sdb2
[root@localhost ~]# vgs
[root@localhost ~]# lvcreate -L 500M -n mylv myvg
[root@localhost ~]# lvs
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/myvg/mylv
[root@localhost ~]# mkdir /tmp/mylv
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg/mylv /tmp/mylv/
[root@localhost ~]# df -Th

vg缩减

[root@localhost ~]# vgextend myvg /dev/sdb3
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/tmp/mylv/lvfile bs=1M count=500
[root@localhost ~]# pvmove /dev/sdb1
[root@localhost ~]# vgreduce myvg /dev/sdb1
[root@localhost ~]# cd /tmp/mylv
[root@localhost mylv]# ls
lost+found lvfile

lv扩容

[root@localhost mylv]# lvextend -L +500M /dev/myvg/mylv
[root@localhost mylv]# df -h
[root@localhost mylv]# resize2fs /dev/myvg/mylv
[root@localhost mylv]# df -h

lv缩减

1、先卸载逻辑卷
2、检测逻辑卷空间 e2fsck
3、使用resiz2fs缩减文件系统大小
4、使用lvreduce缩减逻辑卷大小

逻辑卷的大小大于等于文件系统的大小

[root@localhost /]# umount /dev/myvg/mylv
[root@localhost /]# df
[root@localhost /]# e2fsck -f /dev/myvg/mylv（检测）
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/myvg/mylv: 12/254000 files (0.0% non-contiguous), 524035/1024000 blocks
[root@localhost /]# resize2fs /dev/myvg/mylv 100M（文件系统大小，将文件系统的大小调至100M，lvs查询）
[root@localhost /]# lvreduce -L 100M /dev/myvg/mylv（逻辑卷的大小，挂载后df -h查看）
[root@localhost /]# lvs
[root@localhost /]# mount /dev/myvg/mylv /tmp/mylv