linux下RAID详细配置

1.21 什么是软RAID0及特点;
    RAID0 是把两个或两个以上 容量相同的硬盘或分区,通过RAID控制器(硬RAID是通过RAID卡来实现的,软RAID 是通过 软件 来实现的),结合为一个在容量上是RAID0下成员的容量的总和,在写入时,要向每个硬盘或分区同时写入数据。
    在硬RAID中,RAID0的成员是以整个硬盘为单位的,把两个硬盘或两个以上的硬盘通过RAID卡绑定成为一个虚拟的磁盘 设备 ,而每个硬盘就是RAID0的成员;
    在软RAID0中,RAID0的成员是整个硬盘或分区,容量是加入RAID0的所有成员容量的总和。在RAID0中每个成员的容量都是相同一致的。比如我们把 /dev/sdb 、/dev/sdc、/dev/sdd 三个容量大小为80G的硬盘做成RAID0,这时RAID0设备的容量就是三个硬盘的总和 80x3=240G。当然我们也可以,在写入数据时, 系统 要向每个硬盘同时写入数据,是以条块的形式写入。比如我们存一份数据linuxsir.tar.gz 到RAID0的设备中,这份数据是分拆成若干份被分散的写入到RAID0中的每个成员中。只有RAID0中的每个成员正常运行,并且RAID0也正常运行的情况下,这份数据才是完整的。RAID0中任何一个成员(硬盘分区)有有问题时,RAID0便不能运行,同时数据也不是完整的;
    RAID0 在读写速度上是比较快的,是普通不做RAID的两倍左右(注:实际速度和机器的硬件配置有关),所以RAID0常被用于对存储效率要求较高,但对数据 安全 性要求不高的 应用 解决方案中;
    安全性:RAID0中有任何一个成员出现故障,整个RAID0就不能被激活。数据不能保障;
    1.22 什么是软RAID1及特点;
    RAID1就是把若干相同容量的硬盘或分区,成员与成员之间是镜像关系。在容量上,RAID1设备是单个成员的容量。比如两个80G的硬盘做成RAID1,这个RAID1的设备容量仍是80G。比如我们写入一个份数据linuxsir.tar.bz2 到RAID1设备时,其实是向RAID的每个成员都写了一份。比如RAID1设备下有两个成员/dev/sdb和/dev/sdc ,我们写入linuxsir.tar.bz2 到RAID1时,/dev/sdb和/dev/sdc都有一份完整的linuxsir.tar.bz2。 所以RAID1是冗余的阵列,一般被用于安全性要求比较高的应用中。
    因为RAID1在由于镜像冗余,所以磁盘利用效率并不高,或者说是“浪费”。这种方案相对来说性价比并不高,一般很少应用。数据读写效率要比RAID0慢。
    安全性:RAID1 中只要有一个成员是健康的,RAID1完全可以激活,而且数据绝对是完整安全的。如果所有的成员有故障,RAID1也就报废了。哈哈,这不是废话吗?
    1.23 什么是软RAID5及特点;
    软RAID5也是冗余安全的,RAID5是把至少三个硬盘或分区通过软件虚拟成为一个大的存储设备。在容量上是(n-1)x单个硬盘(分区)容量 ,比如我们用三块80G硬盘做成RAID5,容量就是两块容量的和160G。在写入上,数据被分拆成若干份,分别向RAID5的每个成员下写入。比如把linuxsir.tar.bz2写入RAID5时, 要先把linuxsir.tar.bz2分拆成若干份,分别写入RAID5成员中。因为涉及到冗余,所以数据在读入速度上并不是很快,没办法和RAID0相比,但RAID5的写入数据速度没有RAID1和RAID0快,也没有不做RAID的磁盘写入速度要快;
    因为RAID5在容量损失比较小,有冗余安全保障,另外写入速度比较快,从整体上来看,性价比比较高,所以被大范围内采用;
    安全性:当RAID5中的成员中有一个发生故障时,RAID5一样能启动和正常运行,只要n-1(注n>3)块硬盘或分区的不出故障,RAID5上的数据就是安全,对于一个文件存到RAID5设备中,只有成员是n-1(注n>3)无故障时,这份文件才是完整的。 比如RAID5有四个硬盘(或分区)做的,当一个硬盘或分区挂掉了,并不影响整个RAID5上数据的完整性和安全性。
    1.24 什么是软RAID10及特点;
    软RAID10也是冗余安全阵列,是RAID0+1的集成,RAID10是把至少四个硬盘或分区通过软件虚拟成为一个大的存储设备。在容量是:n/2x单个硬盘(分区)容量 ,比如我们用四块80G硬盘做成RAID5,容量就是两块容量的和4/2x80=160G。做RAID10所需要的硬盘或分区个数是偶数的。
    RAID10,有RAID1的镜像特点,还有RAID0的速度。可以这么理解RAID10,比如有四个硬盘做成的RAID10,过程是先把每两个硬盘做成RAID1,然后再两个RAID1的 基础 上再做成RAID0。从理论上来说,RAID10应该继承RAID0的速度和RAID1的冗余安全。但经过我在软RAID0、RAID1、RAID5、RAID10的测试过程中发现RAID10的写入速度是最慢的,测试方法是用超过1G的大文件几盘复制。结果发现速度由高低的顺序是:RAID0> 不做RAID>RAID1>RAID5>RAID10
    2 在Linux中,软RAID的创建和 管理
    在Linux中,软RAID是通mdadm来创建和管理的,mdadm 是一个专用创建和管理RAID的软件,在Linux中,大多发行版本已经默认 安装 ,mdadm能创建任何级别的软RAID;
    在本节中,RAID创建并不是目的,我们还要查看学会RAID的状态,启动、停止RAID。还要学会使用RAID。所以RAID的使用应该包括创建、管理和使用。 RAID的使用就是在RAID设备上创建文件系统,然后供存储应用;
    流程是:
    [RAID创建]->[RAID管理]->[RAID的使用]
    |
    [RAID的维护]
    2.1 RAID的创建方法;
    创建RAID有两个方法 ,
    第一种方法 :用mdadm 通过-C或--create 参数来创建RAID。这种方法 ,是把RAID信息写到每个RAID成员的 superblocks(超级块)中,在每个RAID成员的超级块中,都会记录RAID的级别、成员、RAID的UUID等…… 这种方法把RAID的信息记录在各个成员的 superblocks(超级块)中。这种方法对于重装系统或系统发生灾难来来说,有利于现有RAID的恢复;这种方法是最常用的;
    第二种方法:用mdadm 通过-B或--build 参数来创建RAID。这种方法并不把RAID的信息写入RAID成员的 superblocks(超级块中),所以我们无法通过查看RAID成员信息来获得RAID的级别,以及RAID的成员等;这种方法对于重装系统或系统发生灾难来来说,不利于现有RAID的恢复;如果你想用第二种方法来创建RAID,可以在下面的语法中,把-C或--create 换成 -B或--build 。
    语法:创建把RAID信息写入RAID每个成员的superblocks(超级块)中;
    mdadm -C   -v  /dev/mdX   -lY   -nZ  RAID成员
    或
    mdadm  --create  --verbose  /dev/mdX   --level=Y    --RAID-devices=Z    RAID成员
    注:
    -C 是--create 的缩写,表示创建的意思;这种方法是创建把RAID信息写入每个RAID成员superblocks(超级块)的方法。这是最常用的方法。
    -v 和--verbose, 显示创建过程中详细的事件;
    如果把-C或--create 换成-B或--build,就是创建RAID的另一种方法,不把RAID信息写入RAID成员的superblocks(超级块)中,如果您试用,请自己尝试;
    RAID设备: /dev/mdX,RAID设备在Linux中,大多是/dev/md0,/dev/md1…… 第一个设备从/dev/md0开始。 比如你已经有RAID0设备是/dev/md0,你再想做一个RAID5,那就是/dev/md1,以此类推;
    RAID级别 : 用-lY或--level=Y表示,Y是RAID的级别。RAID的级别有RAID0就用0表示,RAID1就用1表示,RAID5就用RAID5表示,RAID10就用10表示。RAID的级别是根据自己的使用方向和现有磁盘和分区个数来定位。如果你就想高速读写、大容量,对数据安全性要求不高,那就用RAID0,如果对数据要求较高,可以用RAID1或RAID5,再者就是RAID10。比如-l0或--level=0表示RAID0,-l5或--level=5表示RAID5, -l1或--level=1表示RAID1,-l10或--level=10表示RAID10;
    -nZ或--RAID-devices=Z 表示RAID成员的个数,比如我们把三个硬盘分分区做成一个RAID,那就是3个设备。就要写成这样 -n3或 --RAID-devices=3;值得注意的是RAID0和RAID1至少需要两个设置,RAID5至少需要三个设备,RAID10至少四个设备;
    RAID成员:也就是RAID的组成设备,要一个一个的列出来,每个设备后要用空格来隔开;比如我们把/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd三个硬盘做成RAID0,在RAID设备这块,我们要写成 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd ; 软件RAID的成员还可以是分区,比如 /dev/sdb1、/dev/sdc1 ……
    举例一:我们要做一个RAID0,成员是 /dev/sdb、/dev/sdc 两个硬盘设备。 我们要运行如下 命令
    mdadm  -C  --verbose  /dev/md0 -l0 -n2 /dev/sdb /dev/sdc
    或
    mdadm -C  --verbose   /dev/md0   --level=0  --RAID-devices=2  /dev/sdb /dev/sdc
    如果我们想把/dev/sdb1 、/dev/sdc1和/dev/sdd1三个分区做成RAID0呢?
    mdadm  -C  -v  /dev/md0 -l0 -n3 /dev/sd[bcd]1
    或
    mdadm -C  --verbose   /dev/md0   --level=0  --RAID-devices=3  /dev/sdb1 /dev/sdc1  /dev/sdd1
    举例二:我们要做一个RAID5 ,成员是/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd 三个设备,我们要运行如下命令;
    mdadm  -C  -v  /dev/md0 -l5 -n3 /dev/sd[bcd]
    或
    mdadm -C  --verbose   /dev/md0   --level=5  --RAID-devices=3  /dev/sdb /dev/sdc  /dev/sdd
    如果我们想把/dev/sdb1 、/dev/sdc1和/dev/sdd1三个分区做成RAID5呢?
    mdadm  -C  -v  /dev/md0 -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1
    或
    mdadm -C  --verbose   /dev/md0   --level=5  --RAID-devices=3  /dev/sdb1 /dev/sdc1  /dev/sdd1
    创建完成后,RAID也就立即启动了。我们会发现有类似如下一行的提示信息:
    mdadm: array /dev/md0 started.
    我们要可以通过下面的命令来查看RAID的信息;
    mdadm -Ds /dev/md0
    mdadm -D /dev/md0
    2.2 RAID管理 工具
    RAID的管理包括创建、启动、状态查看等一系列工具;我们只说常用的使用方法;
    2.21 RAID的启动方法;
    RAID的启动有两种方法,一种是指定RAID设备和RAID成员的办法来启动RAID,另一种办法是通过加载RAID默认的配置文件来启动。
    第一种方法:不通过读取mdadm.conf来启动RAID;适用情况是你没有配置 /etc/mdadm.conf 文件;
    语法:
    mdadm -A RAID设备   RAID成员
    注:
    -A 同 --assemble ,意思是激活一个已经存在的RAID;
    RAID设备 ,就是/dev/md0 或/dev/md1 …… 根据你所创建的RAID设备为准;
    RAID成员,就是你要启动的RAID,其下属设备有哪些,要一个一个的列出来,中间以空格分开;
    举例:比如我要启动一个RAID,设备是/dev/md0,其下有成员是 /dev/sdb和/dev/sdc;所以我要用下面的办法;
    [root@linuxsir:~] mdadm  -A /dev/md0  /dev/sdb /dev/sdc
    注: 这种情况,是没有配置RAID的配置文件/etc/mdadm.conf 时,所使用的启动方法;如果您已经配置好了/etc/mdadm.conf文件,就可以用 mdadm -As 来启动;
    第二种方法:利用配置好的/etc/mdadm.conf 来启动RAID;
    mdadm -A RAID设备
    或
    mdadm -As
    注: 这种启动方法的前提是要配置 /etc/mdadm.conf文件,要把您系统中所有的RAID,都写入这个文件,然后就可以简单的用这个命令来启动了;
    -A 同 --assemble ,意思是激活一个已经存在的RAID;
    RAID设备 ,就是/dev/md0 或/dev/md1 …… 根据你所创建的RAID设备为准;
    举例:
    [root@linuxsir:~] mdadm  -A /dev/md0
    [root@linuxsir:~] mdadm -As
    注: 比如我配置好/etc/mdadm.conf 后,启动RAID设备/dev/md0,就用上面的办法。具体mdadm.conf的写法,请参见 RAID的配置文件一节;
    2.22 RAID管理工具一些常用参数说明;
    mdadm 参数  [RAID设备]  [RAID成员]
    -A 或  --assemble  激活一个RAID;
    -S 和--stop  停止正在运行的设备;
    -s 或 --scan  扫描RAID设备;
    -D 或 --detail 查看RAID的详细信息;
    --examine  查看RAID成员的详细信息;
    注:其中[]中的选项是可选的。
    举例:
    [root@linuxsir:~]# mdadm -As
    [root@linuxsir:~]# mdadm -Ss
    [root@linuxsir:~]# mdadm -Ds
    [root@linuxsir:~]# mdadm --examine /dev/sdb
    注:上面的些标例, 都是在配置好/etc/mdadm.conf 的情况下,运行的,如果您没配置好mdadm.conf文件,请指定RAID设备及其成员;其中,--As 是搜索/etc/mdadm.conf ,然后根据 mdadm.conf 配置好的RAID信息来启动RAID。 -Ss 是搜索正在运行的RAID,然后停止。-Ds 搜索RAID,查看RAID信息; --examine /dev/sdb 是查看其中一块硬盘的RAID信息,这个很有用。比如你忘记了RAID的成员和UUID,想恢复现有的RAID,就要用这个来查看,然后重新让RAID启动起来。
    比如系统有一个RAID,但在/etc/mdadm.conf 中没有相应的记录RAID信息。我不知道这个RAID是哪个类型的,是RAID0,还是RAID1,还是RAID5??到底机器中有几个RAID?如果您是一个新接手的管理员,应该想知道这些信息。那就一个一个硬盘,一个一个的分区查看过去。从中找出系统中所有的RAID。然后一个一个的恢复。这时就要用到 --examine这个参数了;
    [root@linuxsir:~]# fdisk -l
    [root@linuxsir:~]# # mdadm   --examine   /dev/sdb
    /dev/sdb:
    Magic : a92b4efc
    Version : 00.90.00
    UUID : 35e1a3e6:ed59c368:e5bc9166:5004fe52
    Creation Time : Wed Aug  1 07:11:43 2007
    RAID Level : RAID0
    Used Dev Size : 0
    RAID Devices : 2
    Total Devices : 2
    Preferred Minor : 0
    Update Time : Thu Aug  2 07:43:30 2007
    State : active
    Active Devices : 2
    Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
    Spare Devices : 0
    Checksum : 8f8a235e - correct
    Events : 0.29
    Chunk Size : 64K
    Number   Major   Minor   RAIDDevice State
    this     0       8       16        0      active sync   /dev/sdb
    0     0       8       16        0      active sync   /dev/sdb
    1     1       8       32        1      active sync   /dev/sdc
    注:
    首先:我们用fdisk -l 查看一下机器中所有硬盘和分区,如果不能完全列出,请指定具体硬盘。
    其次:我们查看一下某个硬盘或分区上是否有RAID信息,比如我查看的是/dev/sdb ,结果显示出,/dev/sdb是RAID0设备的一个成员,/dev/sdb和/dev/sdc 共同组成的RAID0;
    得到这些信息有何用呢?我们就可以激活RAID,或重写/etc/mdadm.conf ,让RAID重新运行起来。在此过程中, 千万不要用-C或--create 参数来重新创建RAID,否则你以前存在的RAID就被破坏,里面的数据当然也会一无所有!!!切记。在一个有数据的RAID中,不能随便用-C 参数。如果用了-C或--create 就是创建一个新的RAID设备!
    2.3 RAID的配置文件;
    RAID并不是一定要配置文件,但有配置文件,会方便管理,比如RAID最精简的方法执行、状态查看…… 也需要RAID的配置文件。如果不没有配置文件,还要指定RAID成员;
    RAID的配置文件是mdadm.conf 位于/etc目录,如果你没有这个文件,可以自己创建一个;当我们做好RAID后,首先要配置这个文件;把你所有的RAID配置信息都写入这个文件。 我们可以自己手工编写。参照mdadm.conf 配置文件的示例就比较方便。
    你也可以用下面的办法,要先做好/etc/mdamd.conf的备份;
    [root@linuxsir~] mv  /etc/mdadm.conf /etc/mdadm.conf.bak
    第一步:搜索RAID;
    搜索RAID是以激活RAID为前掉条件,否则下面的命令不会有什么作用;请参见激活RAID的办法;
    语法:
    mdadm -Ds
    注: 其中-D 表示 --detail ,-s 表示--scan ,两者结合起来就-Ds;
    提示:运行查询RAID的时,要首先激活RAID;
    举例:
    [root@linuxsir~] mdadm -Ds
    ARRAY /dev/md0 level=RAID0 num-devices=2 UUID=35e1a3e6:ed59c368:e5bc9166:5004fe52
    第二步:查询RAID的详细信息;主要是查看RAID的成员有哪些;
    语法:
    mdadm -D RAID设备
    举例:
    下面查询已经启动了的RAID设备/dev/md0的详细信息;
    [root@linuxsir~] mdadm -D  /dev/md0
    /dev/md0:
    Version : 00.90.03
    Creation Time : Wed Aug  1 07:11:43 2007
    RAID Level : RAID0
    Array Size : 156249856 (149.01 GiB 160.00 GB)
    RAID Devices : 2
    Total Devices : 2
    Preferred Minor : 0
    Persistence : Superblock is persistent
    Update Time : Thu Aug  2 07:22:27 2007
    State : clean
    Active Devices : 2
    Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
    Spare Devices : 0
    Chunk Size : 64K
    UUID : 35e1a3e6:ed59c368:e5bc9166:5004fe52
    Events : 0.21
    Number   Major   Minor   RAIDDevice State
    0       8       16        0      active sync   /dev/sdb
    1       8       32        1      active sync   /dev/sdc
    注:通过查询详细信息,我们得到 /dev/md0是RAID0,下面两个成员/dev/sdb和/dev/sdc ;UUID为 35e1a3e6:ed59c368:e5bc9166:5004fe52 ;这个RAID是有超级块的;

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