服务器硬件及RAID配置实战

特点

        分区:优化读写性能

        lvm:动态扩容

        raid:备灾,高可用

相较于raid

        分区:不够灵活

        lvm:没有办法直接备份,有所损坏,可能会导致整个数据全部消失

        raid:独立冗余磁盘阵列;备灾,高可用;阵列中有磁盘损坏可以继续使用,不会影响数据

 服务器:

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RAID磁盘阵列

        独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)

        raid就是把多个(逻辑上的)硬盘分区组合在一起,组成之后可以提供更好的读写性能以及数据备份

        组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)

        raid的特点

                1.有多个不同的级别,可以提供不同的读写性能以及数据备份效果

                        raid 0;raid 1;raid 5;raid 6;raid 10;raid 01

                2.扩展存储容量:可以和lvm结合起来一起使用,把lvm的动态扩容raid的读写性能数据备份结合起来

                3.灵活性:可以根据自身的情况选择不同的raid级别

                4.成本:要实现raid磁盘阵列至少需要两个硬盘,单个磁盘成本较高

        raid 0 条带化存储

                条带化存储:将一个数据分散到多个物理磁盘上,利用多个磁盘并行读写,主要用来提高读写性能

                特点:没有数据冗余,                                                                                                                                   适用于需要高性能,但对数据冗余没有要求的场景,如:视频编辑、游戏

                raid 0

                读写性能很强,但是没有备份功能,坏一块盘,所有数据都会丢失,一定要定期进行数据备份

                raid 1 镜像存储 

                镜像存储:相当于复制,在写入数据时,同时在两块硬盘写入相同的数据

                特点:可以提供数据备份;最少要两块硬盘,而且必须是2的倍数,只能做偶数块,可以进行数据备份,写性能较低,读性能较高;磁盘利用率只有一半,成本较高

                raid 5

                磁盘数量必须有3块即以上,热备份盘,有序数据是循环写入每个硬盘,所以写性能比较低,但是读写性能比较好,允许坏一块盘,加了热备份,可以坏两个盘

                        奇偶校验:在数据中添加校验位,来检测并纠正单个比特的错误;                                                                    用来检测数据位是否相同

                raid 6

                最少要四块盘,(N-2)/N=磁盘利用率

                由于raid 6有独立的另外一个奇偶校验,写性能更差,但是可以同时坏两块硬盘,raid 6是一种提供了更高的数据可靠性的raid级别。适用于对数据完整性要求很高的场景;常用于金融机构、医疗、公共领域

                raid 1+0

                磁盘先做镜像(复制),再做条带(分散存储)

                特点:磁盘数必须>=4,并且是偶数;                                                                                                           分别继承了raid 0的分散存储,读写特别快;raid 1的数据备份

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        面试题:

raid级别 磁盘数量 磁盘利用率 读性能 写性能 安全性
raid 0 N 100%
raid 1 N>=2,偶数 50% 较高,1/2 较低 中等,可坏1
raid 5 N>=3 (N-1)/N 较高 低;1/3 高,坏1,热1
raid 6 N>=4 (N-2)/N 较高 更低 高,坏2,热1
raid 1+0 N>=4,偶数 50% 较低 中,坏1/组

        特点:

        raid 0:追求最大容量,最大速度,但是没有备份,坏一个,数据就会异常

        raid 1:可以进行数据备份,坏一块盘不影响数据;但磁盘利用率只有50%,成本比较高

        raid 5:不仅可以进行数据备份,还允许坏一块盘,而且磁盘利用率相对较高,66%利用率,但是写入比较慢

        raid 6:数据的安全性更高,但是写入速度比raid 5还要低

        raid 10:综合了raid 0和raid 1的优点,既有高性能,也有数据备份;两两分组,每个机组中能也仅能坏一个

        mdadm

        mdadm -E /dev/sd[b-e]1        可以检测指定硬盘是否安装了raid磁盘阵列

        mdadm -C -v /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sd[b-d]1 -x1 /dev/sde1

                mdadm        创建raid

                -C                新建

                -v                 显示详细过程;也可以直接 -Cv 写在一起

                /dev/md5     创建raid5的名称

                -l                  指定raid的级别(小写L)

                -n                 指定使用几块盘来做raid,和raid级别要一一对应

                -x                 指定热备份盘数量;-x1就是一个、

                /dev/sde1    指定热备份盘的位置

        mdadm -D /dev/md5        查看详细信息

        mdadm /dev/md5 -f /dev/sdb1        强制关闭磁盘

        删除raid

                umound -lf /dev/md5 /data         强制解挂载

                mdadm -S /dev/md5                   停设备

        添加设备

                mdadm -G /dev/md0 -n5 -a /dev/sdf2

        强制停止设备

                mdadm -R /dev/md0         强制停止设备

实验:

        一、用4个LVM逻辑卷做raid 6,再做一个热备份,进行永久挂载,并模拟一下故障看热备份是否能生效

        1.添加4个新硬盘,每个硬盘创建两个分区

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         2.创建卷组

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         3.创建逻辑卷;分配给逻辑卷的内存要比卷组小一些

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         partprobe强制刷新;可以看到逻辑卷创建成功

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         创建一个raid6并把四个逻辑卷添加进去

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         添加一个新硬盘sdf做热备份;sacn刷新一下;

        lsblk查看磁盘分区,可以看到添加成功;再创建一下分区

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         查看磁盘列阵的详细信息

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         创建一个目录/opt/data;进入磁盘的配置文件

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         配置以下md6的永久挂载;并保存退出;刷新挂载点

 

         lsblk查看挂载点;可以看到成功挂载raid6磁盘阵列

        mdadm -D /dev/md6 查看一下md6的状态

        然后模拟一下dm-0损坏时,磁盘阵列的状态

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         可以看到热备份磁盘替换掉了损坏的磁盘

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         ·然后再模拟一下dm-1损坏后的状态

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         ·再令dm-2损坏看一下状态

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         再令dm-3损坏看一下状态;发现状态为failed,raid 6磁盘阵列故障

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