Linux 私房菜————Linux系统基本操作命令(九）|RAID配置|RAID5实战操作

一、RAID磁盘阵列概述

  把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。

  组成磁盘整列的不同方式成为RAID级别。

1.常用的RAID级别

RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等

二、RAID 0 （条带化存储）

• N块硬盘并行组合，成一个新的逻辑盘
• RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多给磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余
• RAID 0只是单纯提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据
• RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场景

三、RAID1（ 镜像存储）

• N(偶数)块硬盘组合，成为一个镜像，N/2容量
• 通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据
• 当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID1可以提高读取性能
• RAID1是磁盘整列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性；当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据

四、RAID5

• N(N>=3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有一份校验数据，共N份数据在N块盘上循环均衡存储
• N块盘同时读写，读性能很高，但由于由校验机制问题，写性能相对不高
• (N-1)/N磁盘利用率
• 可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据

五、RAID6

• N(N>=4)块盘组成阵列，(N-2)/N磁盘利用率
• 与RAID5相比，RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块
• 两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
• 相对于RAID5由更大的"写损失"，因此写性能较差

六、RAID1+0(先做镜像，再做条带)

• N（偶数，N>=4）块盘两两镜像后，再组合成一个RAID0
• N/2磁盘利用率
• N/2块盘同时写入，N块盘同时读取
• 性能高，可靠性高

七、RAID 0+1(先做条带，再做镜像)

• 读写性能与RAID 1+0相同
• 安全性低于RAID 1+0

八、RAID对比

RAID级别	RAID0	RAID1	RAID5	RAID6	RAID10
别名	条带化存储	镜像存储	分布奇偶位条带化存储	两种存储的奇偶位条带	镜像阵列条带
容错性	无	有	有	有	有
冗余类型	无	镜像	奇偶校验	奇偶校验	镜像
备盘	无	有	有	有	有
保护能力	无	允许一个设备故障	允许一个设备故障	允许两个设备故障	允许两个基组中各坏一个
读性能	高	低	高	高	中等
写性能	单个磁盘的N倍	需写两对存储设备，互为主备	需写计算校验	需双重写计算校验	N/2个磁盘同时写入
需要的磁盘数	2个或更多	2个或2N个	3个或更多	4个或更多	4个或2N(N>=2)
可用容量	总的磁盘容量	磁盘容量的1/2	磁盘容量的（N-1)/N	磁盘容量的（N-2)/N	磁盘容量的1/2

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九、创建RAID5设备

1.通用准备工作

检查是否已安装 mdadm 软件包

rpm -q mdadm
yum install -y mdadm

2.使用fdisk工具将新磁盘设备划分主分区

#ID标记好改为fd
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
fdisk /dev/sde
n->p->Enter->Enter->Enter->t->fd->w

3.创建RAID5设备

mdadm -Cv /dev/md0 -l5 -n3 /dev/sd[b-d]1 -x1 /dev/sde1

-C	表示新建
-v	显示创建过程的详细信息
/dev/md0	RAID5名称
-a yes	如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建
-l	指定RAID的级别 l5表示RAID5
-n	指定使用几块硬盘创建 RAID n3表示使用3块硬盘
-dev/sd[bcd]1	指定使用这3块磁盘分区取创建RAID
-x	指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘
/dev/sde1	指定用作与备用磁盘

每隔一段时间刷新信息输出

watch -n 5 “cat /proc/mdstat”

4.查看RAID磁盘详细信息

mdadm -D /dev/md0 

5.创建并挂载文件系统

mkfs -t xfs /dev/md0
mkdir /gtt
mount /dev/md0 /gtt

6.模拟实现故障恢复

mdadm 命令其他常用选项

-r	移除设备
-a	添加设备
-S	停止RAID
-A	启动RAID
–detail	查询一个RAID的详细信息
–scan	从配置文件或者/proc/mdstat中扫描信息

7.更方便的管理软RAID的配置

创建 /etc/mdadm.conf配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止

echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1 /dev/sde1' > /etc/mdadm.conf
mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf

#单个>为覆盖，两个>是追加