第14节RAID磁盘阵列的原理与搭建
14.1 RAID概念与企业级常用RAID 0, 1,5,10的工作原理
14.1.1RAID概念
RAID：廉价可冗余磁盘阵列，用多块普通硬盘组合来提升可靠性、提升读写速度等一种方式
一般企业用得最多的就是 RAID 0, 1,5,10
RAID 0： 带区卷，加快读写速度，不容错，最少两块硬盘组成 磁盘利用率为100%
RAID 1： 镜像卷，读写速度跟一块硬盘相同，容错，最少两块硬盘组成，磁盘利用率为50%
RAID 5： 奇偶校验的条带卷，读写速度快，容错，最少三块硬盘构成，允许坏一块盘磁盘利用率： (n-1)/n
RAID 10：RAID1的安全+RAID0的高速，读写速度快，容错最少四块硬盘构成
14.1.2 RAID硬盘失效处理
一般两种处理方法：热备和热插拔
1)热备：HotSpare
情形：当冗余的RAID组中某个硬盘失效时，在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下，用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘，保证RAID系统正常运行
A:全局式：备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享
B:专用式：备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用
2)热插拔：HotSwap
情形：在不影响系统正常运转的情况下，用正常的物理硬盘替换RAID系统中失效硬盘。
一般品牌服务器上用的SAS硬盘都支持热插拔替换功能
14.1.3 RAID的分类
硬RAID：需要RAID卡，磁盘是通过数据线直接接在RAID卡的，由它统一管理和控制。RAID数据也由它来进行分配和维护；有自己的cpu，缓存等所以处理速度快
品牌机都是先做RAID设置再安装系统，有些系统还需要加载相应的RAID卡驱动
软件RAID：是建立在操作系统之上的
14.2 RAID-0-1-5-10搭建及使用-删除RAID及注意事项
14.2.1准备分区文件来做此次实验
说明：Linux都是通MDADM来实现RAID的管理与维护的，本来RAID是建立在磁盘基础之上的，但为了演示方便，下面的例子都以分区来进行。
[root@node-1 ~]# lsblk /dev/sdb
在磁盘中他了12个分区做本实验用
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 30G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 1K 0 part
├─sdb5 8:21 0 2G 0 part
├─sdb6 8:22 0 2G 0 part
├─sdb7 8:23 0 2G 0 part
├─sdb8 8:24 0 2G 0 part
├─sdb9 8:25 0 2G 0 part
├─sdb10 8:26 0 2G 0 part
├─sdb11 8:27 0 2G 0 part
├─sdb12 8:28 0 2G 0 part
├─sdb13 8:29 0 2G 0 part
├─sdb14 8:30 0 2G 0 part
├─sdb15 8:31 0 2G 0 part
└─sdb16 259:0 0 2G 0 part
mdadm命令常用参数说明：
-C :建立 -r :从指定阵列中移除设备
-A :激活 -l :设置阵列的等级如1代表raid5
-D :显示阵列详细信息 -n :指定阵列由哪几个设备构成
-s :扫描配置文件 -x :指定阵列中备用盘的数量
-f :指定某个设备状态为故障 -S :停止阵列
-a :添加设备到指定的阵列 -v :显示版本信息
14.2.2 创建RAID0
RAID0是由/dev/sdb5 /dev/sdb6组成
1)[root@node-1 ~]# mdadm -C -v /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb5 /dev/sdb6
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: Fail create md0 when using /sys/module/md_mod/
parameters/new_arraymdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
[root@node-1 ~]# mdadm -Ds
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=node-1:0 UUID=434e7917:25af5b18:ab6a75dc:0271562b
[root@node-1 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Sat Feb 29 14:47:00 2020
Raid Level : raid0
Array Size : 4188160 (3.99 GiB 4.29 GB)
......
Name : node-1:0 (local to host node-1)
UUID : 434e7917:25af5b18:ab6a75dc:0271562b
Events : 0
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 21 0 active sync /dev/sdb5
1 8 22 1 active sync /dev/sdb62)[root@node-1 ~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf #生成配置文件
3)对创建的RAID0进行文件系统创建并挂载
[root@node-1 ~]# mkfs.xfs /dev/md0
[root@node-1 ~]# mkdir /md0
[root@node-1 ~]# mount /dev/md0 /md0
[root@node-1 ~]# df -Th /md0
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md0 xfs 4.0G 33M 4.0G 1% /md0
[root@node-1 ~]# echo 'this is test' > /md0/aa.txt
4、 开机自动挂载
[root@node-1 ~]# blkid /dev/md0
/dev/md0: UUID="126e214b-5715-4aa8-a56f-1c52fd34ee34" TYPE="xfs"
[root@node-1 ~]# echo "UUID=126e214b-5715-4aa8-a56f-1c52fd34ee34 /md0 xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
14.2.2 创建RAID1
RAID1是由/dev/sdb7 /dev/sdb8组成
操作步骤：
1）创建RAID1--/dev/sdb7 /dev/sdb8
2）添加1个热备盘--/dev/sdb9
3）模拟磁盘故障，热备盘自动顶替故障盘，数据完整
4）从raid1中移出故障盘
[root@node-1 ~]# mdadm -C -v /dev/md1 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sdb[7-9]
[root@node-1 ~]# mdadm -Ds
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=node-1:0 UUID=434e7917:25af5b18:ab6a75dc:0271562b
ARRAY /dev/md1 metadata=1.2 spares=1 name=node-1:1 UUID=664ae208:55de8680:a917b698:e7ccf476
[root@node-1 ~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf #生成配置文件
[root@node-1 ~]# mdadm -D /dev/md1
/dev/md1:
Version : 1.2
Creation Time : Sat Feb 29 15:13:06 2020
Raid Level : raid1
Array Size : 2094080 (2045.00 MiB 2144.34 MB)
Used Dev Size : 2094080 (2045.00 MiB 2144.34 MB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 3
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Sat Feb 29 15:13:16 2020
State : clean
Active Devices : 2Working Devices : 3
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1
Consistency Policy : resync
Name : node-1:1 (local to host node-1)
UUID : 664ae208:55de8680:a917b698:e7ccf476
Events : 17
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 23 0 active sync /dev/sdb7
1 8 24 1 active sync /dev/sdb8
2 8 25 - spare /dev/sdb9在RAID设备上创建文件系统
[root@node-1 ~]#mkfs.xfs /dev/md1
[root@node-1 ~]#mkdir /md1
[root@node-1 ~]#mount /dev/md1 /md1
准备测试文件
[root@node-1 ~]#cp /etc/passwd /md1
模拟损坏
下面模拟RAID1中数据盘/dev/sdb8出现故障，观察/dev/sdf备用盘能否自动顶替故障盘
[root@node-1 ~]#mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb8
查看一下阵列状态信息
[root@node-1 ~]#mdadm -D /dev/md1
/dev/md1:
.......
Consistency Policy : resync
Name : node-1:1 (local to host node-1)
UUID : 664ae208:55de8680:a917b698:e7ccf476
Events : 36
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 23 0 active sync /dev/sdb7
2 8 25 1 active sync /dev/sdb9
1 8 24 - faulty /dev/sdb8更新配置文件
[root@node-1 ~]# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
[root@node-1 ~]# ll /md1 #查看数据是否丢失,数据正常，没有丢失
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 1076 Feb 29 15:29 passwd
重要的数据如：数据库或系统盘（把系统安装到raid1的md1设备上，可以对md1做分区）
[root@node-1 ~]# mdadm -r /dev/md1 /dev/sdb8
mdadm: hot removed /dev/sdb8 from /dev/md1
[root@node-1 ~]# mdadm -a /dev/md1 /dev/sdb8
mdadm: added /dev/sdb8
[root@node-1 ~]# mdadm -D /dev/md1
/dev/md1:
.......
Consistency Policy : resync
Name : node-1:1 (local to host node-1)
UUID : 664ae208:55de8680:a917b698:e7ccf476
Events : 38
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 23 0 active sync /dev/sdb7
2 8 25 1 active sync /dev/sdb9
3 8 24 - spare /dev/sdb8[root@node-1 ~]# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
[root@node-1 ~]# umount /md1
[root@node-1 ~]# mdadm -S /dev/md1 #停止阵列
mdadm: stopped /dev/md1
[root@node-1 ~]#mdadm -As #激活阵列
14.2.3 创建RAID5参考RAID1配置
14.3 实战：企业中硬件raid5的配置
下面以dell r410 raid设置方法给大家介绍Dell服务器raid阵列配置方法：
1、首先重启Dell服务器，我们会看到Dell的服务器的启动界面，品牌机器启动比较慢所以稍等片刻：
F2进入BIOS设置界面
F10进入DELL操作系统部署界面
F11进入引导选择界面
F12进入网卡引导启动界面
2、在出现ctrl+R提示的时候迅速按下这个快捷键
3、按完后我们进入raid阵列卡的配置界面，可以看到下面有按键提醒。根据上面的提示将光标移到最上面，controller 0上面,按一下键盘上面的F2键,弹出创建阵列盘选项,我们选择creat new VD然后回车
4、根据现在服务器上面有磁盘数量，以及客户要求做什么阵列，按TAB键可以选择我们的RAID级别 然后按tab切换到磁盘界面 我们选择我们需要的磁盘（那几块需要组建raid）按空格键选择,如下图
5、阵列模式和磁盘我们都已经选择好了之后，按tab键切换到ok选项，回车、确定后会自动返回主界面，可以看到有virtual disk 0选项，说明已经成功创建阵列组合，光标移动到virtual disk 0选项上，按一下F2 弹出菜单选择第一个选项初始化 然后我们选择fast模式
6、初始化完成就可以安装系统。