Linux------RAID磁盘阵列及配置
目录
- 一.RAID磁盘阵列
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- 1.RAID磁盘阵列介绍
- 2.RAID级别
- 二.阵列卡
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- 1.阵列卡介绍
- 2.阵列卡缓存
- 三.构建软RAID磁盘阵列
一.RAID磁盘阵列
1.RAID磁盘阵列介绍
✪RAID是独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks）简称磁盘阵列。主要就是资源集中，统一管理。
✪把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合成一个硬盘组，逻辑上可以看成一个大的硬盘，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。
✪组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)
✪常用的RAID级别
RAID0，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0等
2.RAID级别
1.RAID 0 (条带化存储)
❉RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据
传输率，但它没有数据冗余。
❉RAID 0只是单纯地提高性能，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合。
2.RAID 1 (镜像存储)
❉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RAID 1可以提高读取性能。
❉RAID 1是磁盘阵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。
3.RAID 5
❉N (N>=3) 块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1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，但由于有校验机制的问题，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。
4.RAID 6
❉N (N>=4) 块盘组成阵列，(N-2) /N磁盘利用率。
❉与RAID 5相比，RAID 6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RAID 5有更大的“写损失”因此写性能较差。
5.RAID 1+0 (先做镜象，再做条带)
❉N (偶数，N>=4)块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0
❉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
6.RAID 0+1 (先做条带， 再做镜象)
❉读写性能与RAID 10相同
❉安全性低于RAID 10
| RAID级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 是否有校检 | 保护能力 | 写性能 |
|---|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | N | N | 无 | 无 | 单个硬盘的N倍 |
| RAID 1 | N(偶数) | N/2 | 无 | 允许有一个设备故障 | 需写两对存储设备，互为主备 |
| RAID 5 | N>=3 | (N-1)/N | 有 | 允许一个设备故障 | 需写计算校验 |
| RAID 6 | N>=4 | (N-2)/N | 有 | 允许两个设备故障 | 需要双重写计算校验 |
| RAID 10 | N>=4(偶数) | N/2 | 无 | 允许两个基组中个坏一个 | N/2块盘同时写入 |
二.阵列卡
1.阵列卡介绍
✪阵列卡是用来实现RAID功能的板卡
✪通常是由/0处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的
✪不同的RAID卡支持的RAID功能不同
例如支持RAID0、RAID1、 RAID5、 RAID10等
✪RAID卡的接口类型
✪IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口
2.阵列卡缓存
✪缓存(Cache)是RAID卡与外部总线交换数据的场所,RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。
✪缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素。
✪不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等。
三.构建软RAID磁盘阵列
✪1.检查是否已安装mdadm软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm
✪2.使用fdisk工具新磁盘设备/dev/sdb,/dev/sdc,/dev/sdd,/dev/sde划分出主分区sdb1,sdc1,sdd1,sde1,并且把分区类型的ID标记号改为“fd”
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
fdisk /dev/sde
sdc，sdd，sde同理，此处省略。
✪3.创建RAID设备
创建RAID 5
mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1
创建RAID 10(先做镜像，再做条带)
mdadm -Cv /dev/md0 -1l -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm -Cv /dev/md0 -1l -n2 /dev/sd[de]1
mdadm -Cv /dev/md10 -10 -n2 /dev/md0 /dev/md1
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -C | 表示新建 |
| -v | 显示创建过程中的详细信息 |
| /dev/md0 | 创建RAID 5的名称 |
| -a yes | –auto，表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建，可省略 |
| -l | 指定RAID的级别，l5表示创建RAID 5 |
| -n | 指定使用几块硬盘创建RAID，n3表示使用3块硬盘创建RAID。 |
| /dev/sd[bcd]1 | 指定使用这3块磁盘分区去创建RAID。 |
| -x | 指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用 |
| /dev/sde1 | 指定用作与备用的磁盘 |
✪4.查看RAID磁盘详细信息
cat /proc/mdstat 查看创建RAID的进度
或者
mdadm -D /dev/md0
用watch命令来每隔一段时间刷新 /proc/mdstat的输出
watch -n 10 'cat /proc/mdstat'
检查磁盘是否已做RAID
mdadm -E /dev/sd[bcde]1
✪5.创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/md0
mkdir /myraid
mount /dev/md0 /myraid/
df -Th
cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
vim /etc/ fstab
/dev /md0 /myraid xfs defaults 0 0
✪6.实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 模拟/dev/sdb1故障
mdadm -D /dev/md0 查看发现sde1顶替sdb1
✪7.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
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -r | 移除设备 |
| -a | 添加设备 |
| -S | 停止RAID |
| -A | 启动RAID |
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/sde1
echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1' > /etc/mdadm. conf
mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm. conf
umount /dev/md0
mdadm -S / dev/md0
mdadm -As /dev/md0
#-s: 指查找/etc/mdadm. conf 文件中的配置信息
