Linux运维养成记-RAID磁盘阵列

目录

  • 1. RAID磁盘阵列概述
  • 2. RAID级别阐述
    • 2.1 RAID 0 (不含校验与冗余的条带存储)
    • 2.2 RAID 1(不含校验的镜像存储)
    • 2.3 RAID 5(数据块级别的分布式校验条带存储)
    • 2.4 RAID 10(镜像与条带存储)
  • 2. 创建与管理软 RAID
    • 2.1 创建 RAID
    • 2.2 格式化与挂载
    • 2.3 RAID 故障模拟

1. RAID磁盘阵列概述

RAID 即独立冗余磁盘阵列,其意图在于将多个磁盘按不同当时组合形成一个逻辑磁盘,以提高容量,提升存储性能和数据备份。
RAID 分为软 RAID 和硬 RAID 两类,性能上来讲软 RAID 不如硬 RAID,硬 RAID 不会占用系统资源,效率高,性能强。目前市面上很多主板已集成了 RAID 卡,并且,基于硬RAID的存储系统广泛应用于生产环境作为存储解决方案。

2. RAID级别阐述

下面为集中常见 RAID 方案。

2.1 RAID 0 (不含校验与冗余的条带存储)

RAID 0 至少有两块磁盘组合而成,数据将会被分割到每个硬盘中,因此能最大可能的提升存储读取性能。
缺点: 无法容错,其中只要一块硬盘损坏,将导致整个数据都无法读取。
Linux运维养成记-RAID磁盘阵列_第1张图片

RAID 0 图解

2.2 RAID 1(不含校验的镜像存储)

多块硬盘组合成 RAID 1 后,数据会同时复制到每个盘中,这种级别是最安全的,但是硬盘的使用率最低。
缺点:RAID 1 写入效率低下,磁盘利用率极低。
Linux运维养成记-RAID磁盘阵列_第2张图片

RAID 1 图解

2.3 RAID 5(数据块级别的分布式校验条带存储)

多块硬盘组合为 RAID 5 后,数据将以块为单位分别存储在不同的硬盘中,并对数据进行海明码运算,与其他级别不同的是,该级别的海明码会被写入不同磁盘。
Linux运维养成记-RAID磁盘阵列_第3张图片

RAID 5 图解

2.4 RAID 10(镜像与条带存储)

Linux运维养成记-RAID磁盘阵列_第4张图片

RAID 10 图解

2. 创建与管理软 RAID

在磁盘分区是我们把需要做成 RAID 的分区定义格式为 fd(即分区将分区 id 写为“fd” ),最后执行partprobe -a

2.1 创建 RAID

创建 RAID 时会用到mdadm命令,下面是该命令的使用方法。
名称:mdadm
描述:管理 Linux 软件 RAID
用法:mdadm [模式] 选项 <设备>
选项:

  • -C:创建软 RAID
  • -l:指定 RAID 级别
  • -n:指定磁盘个数
  • -x:指定备用设备个数

例:

mdadm -C /dev/md0 -l 0 -n 3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1
mdadm -C /dev/md1 -l 5 -n 3 -x 1  /dev/sdb2 /dev/sdc2 /dev/sdd2 /dev/sde2
#上面命令分别创建了名为 md0 的 RAID0 设备 和 md1 的 RAID5 设备。

mdadm --detail /dev/md0			#查看 md0 信息
mdadm --detail /dev/md1			#查看 md1 信息

2.2 格式化与挂载

格式化与挂载用到的命令如下。

mkfs.ext4 /dev/md0
mkdir /raid0
mount /dev/md0 /raid0

mkfs.ext4 /dev/md1
mkdir /raid5
mount /dev/md1 /raid5

将磁盘设置为开机自动挂载,系统会开机读取磁盘阵列的配置文件/etc/mdadm.conf以启动 RAID 设备。配置该文件需要用到以下命令。

echo "DEVICE /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdc1 /dev/sdc2 /dev/sdd1 /dev/sdd2 /dev/sde2" >/etc/mdadm.conf
mdadm -Evs >>/dev/mdadm/conf
echo "/dev/md0 /raid0 ext4 default 0 0" >>/dec/fstab
echo "/dev/md1 /raid5 ext4 default 0 0" >>/dec/fstab

2.3 RAID 故障模拟

RAID 故障模拟需要用到以下命令。

mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb2
#-f选项即 Fail 的意思,模拟sdb2 损坏
mdadm --detail /dev/md1
#损坏后查看md1 信息可以看到备用盘sde2在重建数据,代替已损坏的sdb2

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