Linux RAID5

Linux RAID5项目

（一）  实验任务及思路：

1） 构建基于4块磁盘的RAID 5磁盘阵列，有效空间为60G；

2） 在构建好的阵列上构建EXT 4文件系统并挂载到网站文档目录下；

3） 新建网站，先模拟1块磁盘故障，在Client端访问网站；再模拟2块磁盘故障，继续访问网站，观察两次访问结果，以检测RAID 5的工作性能。

（二）实验拓扑：

（三）实验要求：

1)    Web为网站服务器，操作系统为64位的RHEL6.5，主机名为web.benet.com，网卡连接到VMnet1上，IP地址为192.168.1.100/24；

2)    该虚拟机上除系统盘之外，另外添加4块大小为30G的虚拟磁盘。

3)    准备好64位的RHEL6.5操作系统ISO镜像文件。

4)    Client主机为普通用户机，操作系统没有限制，网卡连接到VMnet1上，IP地址为192.168.1.200/24。

（四） 配置文件：

1.    Linux  web服务器和win客户机基本配置

[root@web /]#hostname  //查看主机名

[root@web /]#ifconfig eth0  //查看第一块网卡ip地址

[root@web /]#netstat -anpt | grep 80 //查看web服务器工作状态

[root@web /]#service iptables stop  //关闭防火墙

[root@web /]#setenforce 0  //关闭安全linux

查看win客户机ip地址

2.      做软raid5阵列并将其挂载到web服务器根目录：

[root@web /]#fdisk -l  //查看磁盘设备情况

[root@web /]#mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd[b-e]  //创建raid 5 ，用3块硬盘做raid 5阵列，1块做热备

[root@web /]# cat/proc/mdstat  //查看所有运行RAID5阵列的状态

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0  //查看raid5状态

由图可看出raid级别为raid5，阵列大小约60G，/dev/sdb /dev/sdc  /dev/sdd 正组成raid5阵列，/dev/sde做热备

[root@web /]#mkfs.ext4 /dev/md0  //格式化RAID5，文件系统为ext4

[root@web /]# vi/etc/httpd/conf/httpd.conf  //查看web服务器配置文件，找web服务器网站根目录

[root@web /]#mount /dev/md0 /var/www/html/   //将RAID 5阵列挂载到根目录

[root@web /]# df -h  //查看磁盘大小

[root@web /]# ls/var/www/html/  //查看根目录里是空的

[root@web /]# vi/var/www/html/index.html  //在根目录中新建网页

[root@web /]#service httpd restart  //重新启动web服务器

在浏览器中访问web服务器，其是正常工作的

3.      模拟一块硬盘损毁（且有热备盘顶替）时，raid5阵列运行情况：

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb  //模拟RAID5阵列中/dev/sdb 磁盘损坏

[root@web /]# cat/proc/mdstat   

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0

由图可看出/dev/sdb 磁盘损坏，/dev/sde顶替sdb加入raid5阵列

[root@web /]# df-h /dev/md0

Raid5阵列大小还是60G

依然可以访问web服务器

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb  //将/dev/sdb 移除

[root@web/]#mdadm -D  /dev/md0

   

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb   //将/dev/sdb加入阵列

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0

/devsdb 成为热备

4.      模拟两块硬盘损毁（或损毁一块硬盘没有热备盘顶替)时，raid5阵列运行情况：

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc  //模拟第一块硬盘/dev/sdc损坏

[root@web /]# cat/proc/mdstat

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0

/dev/sdc 损坏，/dev/sdb 在重建raid5

[root@web /]# cat/proc/mdstat

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0

数据恢复后，也就完成重建，/dev/sdb正处于工作状态

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd  //模拟第二块硬盘/dev/sdd损坏

[root@web /]# cat/proc/mdstat

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0

[root@web /]# df-h /dev/md0

有上面几幅图可看出，在没有备份硬盘加入时，就不会恢复完整数据，但raid5阵列依旧存在，阵列大小还是60G，web服务器已经可以访问

[root@web /]# cat/var/www/html/index.html  //查看index.html的内容

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc  //将/dev/dsc移除

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc  //将/dev/sdc加入raid5阵列

[root@web /]# cat/proc/mdstat

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0

5.      模拟三块硬盘损毁（或损毁两块硬盘没有热备盘顶替）时，raid5阵列运行情况：

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sde

[root@web /]# cat/proc/mdstat

[root@web /]#mdadm -D /dev/md0

只有一块硬盘在工作，其他三块硬盘都损坏

[root@web /]# cat/var/www/html/index.html

依然可以读取数据和访问web服务器

[root@web /]# df-h /dev/md0

磁盘大小依然不变

[root@web /]# vi/var/www/html/index.html  //编辑index.html

由图看出无法在网页文档中写入数据，raid5阵列中的文件成为只读文件

[root@web /]# cp-r /var/www/html/index.html /tmp  //将index.html复制到/tmp目录

[root@web /]# ls/tmp

[root@web /]# cat/tmp/index.html

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -r /dev/sde  

[root@web /]#mdadm /dev/md0 -a /dev/sde

由上可以得出当raid5阵列中只有一块磁盘在工作时，raid5阵列已经不能恢复正常工作，只有重新做阵列，但是可以读取和备份数据

(五)   结果验证:

1.      一块硬盘损毁（且有热备盘顶替）时，访问web服务器结果

依然可以访问web服务器

2.      两块硬盘损毁（或损毁一块硬盘没有热备盘顶替)时，访问web服务器结果

依然可以访问web服务器

3.      三块硬盘损毁（或损毁两块硬盘没有热备盘顶替）时，访问web服务器结果

依然可以读取数据和访问web服务器

通过实验结果我们可以得出:不论raid5阵列损毁几块硬盘，只要raid5阵列还在，就不影响数据的读取，web服务器依旧可以访问。

(六)  问题及分析:

根据raid5数据分布原理：当raid5阵列有一块硬盘损毁后，可利用剩下的数据和相应的校验码信息可以算出损毁硬盘中的数据，进而恢复完整数据，所以raid5之允许有一块硬盘损毁。可是通过实验，我们发现不论损毁几块硬盘，只有raid5阵列还存在，依然可以读取数据，这是不正常的，这种情况可能是linux系统做出的保护措施。