学习日志---linux磁盘矩阵RAID

不同盘片上相同编号的若干磁道组成一个柱面；

磁道上有分为扇区；

决定磁盘性能的四个主要参数：数据传输率；命令队列；旋转定位(寻道)；平均寻道时间

回顾：

fdisk, sfdisk, parted

fdisk

n  新建分区

p   主分区

e   扩展分区

n   

p

1

+100M

n

p

2

+512M

w | 

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1 count=510 

echo 

mke2fs 

-t

-L

-b {1024|2048|4096}

-m 

-i

-O 

-N

dumpe2fs -h /dev/sda

tune2fs -l /dev/sda

-m

mount 

-a

-n: 不更新/etc/mtab文件；

--bind Dir1 Dir2  将dir1绑定到dir2上，使用dir2也能访问dir1的内容

mount -t fstype [options] -o [options] 设备 挂载点

/etc/mtab

/proc/mounts

挂载选项：

remount, ro, rw, exec/noexec, noatime/atime, diratime/nodiratime, auto, dev, _netdev

fuser -v 目录

fuser -km 目录

umount 设备|挂载点

/etc/fstab：

设备   挂载点 文件系统类型 挂载选项 转储频度   自检次序

df 

-h

-i

-P

du

-sh

verbose

# ln [-s][-v] SRC LINK

gzip, bzip2, xz, zip

tar:

c

x

t

f

-z

-zcf

-j

-jcf

-J

-Jcf

mkswap, swapon, swapoff

Raid(磁盘阵列): 一种磁盘组合类型，是由很多廉价的磁盘整合在一起的，由磁盘厂商生产

ide, SCSI，SATA(一个磁盘接一个sata口) 磁盘的接口类型

RAID: Redundent Array of Inexpensive Disks  冗余的磁盘阵列，一种磁盘存储方式，类似分布式

几个磁盘通过一个中央控制芯片来集中控制，然后连入主板，对主板来说连入的只是一个磁盘

RAID:                    Independent

Level: 仅用于标识磁盘组合方式的不同

raid0, raid1, raid5, raid10, raid50, jbod

raid0: 一个文件来了，将其平均分成片，存在不同磁盘上，至少需要两块磁盘，没有容错能力，读写性能都提升，100%

临时文件或者交换文件可以放在这种里面

raid1: 至少需要两块磁盘，其中一半做镜像，硬件容错能力，读性能提升，写性能下降，50%

raid4: 至少需要三块磁盘，允许一块盘出错，读写性能提升，(n-1)/n

  其中一块磁盘做检测使用，所有使用存数据的磁盘做异或处理，结果存在检测硬盘中

  存数据的硬盘平均分配存文件

raid5: 至少需要三块磁盘，允许一块盘出错，读写性能提升，(n-1)/n

  所有磁盘轮番作为检测磁盘使用

raid6: 至少需要四块磁盘，允许两块盘出错，读写性能提升，(n-2)/n

raid10: 至少需要四块磁盘，允许不同组内各坏一块盘，读写性能提升，50%  底层用raid1,上层用raid0

尽量别用raid5，因为raid5容错率太小，因此也有raid50。这些都是组合磁盘阵列

raid01：与10相反

为了提高raid的性能，会在生产raid时，加入内存(加快写)和电池(防止断电，数据还在内存中)

jbod:　多块磁盘组合成jbod，可以存很大的文件

硬RAID：

是在主机开机的bells中去设定，多个磁盘链接到一个阵列卡，bells去设定磁盘硬件设备，针对阵列卡，基于主机的bells就能做成一个RAID，内核识别出来的是一块硬盘，为sd磁盘

软RAID：

md(multi device)：这是个内核模块，可以组合任何块设备成为一个被内核识别使用的设备。

 是在内核空间的模块；

这个模块是内核模块，可以将多块磁盘整合在一起使用，是一个驱动程序。数据在存储时，通过md这个模块分开存在这些磁盘上，因此这些分块存储操作都是在cpu上执行的，非常占用cpu时间，不推荐使用

mdadm：这个是在用户空间使用的配置内核md模块的指令，也就是通过mdadm告诉md模块如何工作

    /etc/mdadm.conf  这个是对mdadm指令的配置文件

mdadm: 模式化的工具

-A：装配模式

-C：创建模式

-F：监控模式

管理模式：-f, -r, -a

创建一个大小为12G的RAID0：

2*6G

3*4G

4*3G

6*2G

-C：创建模式

-n #: 用于创建RAID设备的设备个数;

-x #: 热备磁盘的个数;

-l 级别: 

-a yes: 自动为创建的raid设备创建设备文件；

-c Chunk_Size: 指定分块大小，默认为512，单位为KB

如果把设备做成软raid，则需要把该磁盘或者分区的类型调整为软raid类型，fd （linux raid auto）

任何的磁盘位置都有自己的类型，需要指明分区的作用

kpart -af /dev/sda

kpartx -af /dev/sda

partx -a /dev/sda   这几个让内核识别磁盘新分区

创建raid0

# mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 0 -n 2 /dev/sdb{1,2}

                   这个是指定创建的文件设备  -a yes的意思是自动创建设备文件

        创建之后会在/proc/mdstat 这里出现mdstat文件

-D: 显示阵列的详细信息

mdadm -D /dev/md0

--detail: 

创建一个大小为12G的RAID1：

2*12G

# mdadm -C /dev/md1 -a yes -l 1 -n 2 /dev/sdb{3,5}  使用3和5创建raid1 

创建的raid1，会把每个磁盘的位都同步成一样的，一个存数据，其他的备份

mdadm可以通过管理模式(不添加任何模式则进入管理模式)去管理raid设备，如mdadm /dev/md1，管理md1，

里面有很多选项  如-f 是指明使某个设备失效  -r 移除 -a 添加 

mdadm /dev/md1 -f /dev/sdc3  sdc3是md1的一部分  可使其失效

mdadm /dev/md1 -a /dev/sda1  重新装上一个新的

              -r            移除其中设备

建立的raid设备对于内核来说也就是一设备文件 如/dev/md2，也需要创建文件系统，mke2fs -t ext4 文件  

-S /path/to/raid_device: 停止指定的RAID设备

-A /path/to/raid_device DEVICES: 使用指定的设备装配并启动指定的RAID设备

watch指令

-n #: 每隔#执行一次指定的命令；单位为秒钟

1, .5

使用格式：watch -n # 'COMMAND'

watch -n1 'cat /proc/mdstat'

练习：创建一个大小为1G的RAID5；给其添加一个空间盘，ext4文件系统，挂载并卸载，模拟损坏等；停止raid；

创建raid

[root@xuanxuan ~]# mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sda{6,7,8,9}

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata

mdadm: array /dev/md0 started.

查看raid信息

[root@xuanxuan ~]# mdadm -D /dev/md0

/dev/md0:

       Version : 1.2

 Creation Time : Wed Oct 21 09:32:42 2015

    Raid Level : raid5

    Array Size : 1043456 (1019.17 MiB 1068.50 MB)

 Used Dev Size : 521728 (509.59 MiB 534.25 MB)

  Raid Devices : 3

 Total Devices : 4

   Persistence : Superblock is persistent

   Update Time : Wed Oct 21 09:32:51 2015

         State : clean 

Active Devices : 3

Working Devices : 4

Failed Devices : 0

 Spare Devices : 1

        Layout : left-symmetric

    Chunk Size : 512K

          Name : xuanxuan:0  (local to host xuanxuan)

          UUID : 8eb9d05b:eb953956:970a856a:78294f36

        Events : 18

   Number   Major   Minor   RaidDevice State

      0       8        6        0      active sync   /dev/sda6

      1       8        7        1      active sync   /dev/sda7

      4       8        8        2      active sync   /dev/sda8

      3       8        9        -      spare   /dev/sda9

创建文件系统

[root@xuanxuan ~]# mke2fs -t ext4 /dev/md0

mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Filesystem label=

OS type: Linux

Block size=4096 (log=2)

Fragment size=4096 (log=2)

Stride=128 blocks, Stripe width=256 blocks

65280 inodes, 260864 blocks

13043 blocks (5.00%) reserved for the super user

First data block=0

Maximum filesystem blocks=268435456

8 block groups

32768 blocks per group, 32768 fragments per group

8160 inodes per group

Superblock backups stored on blocks: 

       32768, 98304, 163840, 229376

Writing inode tables: done                            

Creating journal (4096 blocks): done

Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 34 mounts or

180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

查看设备的文件系统信息

[root@xuanxuan ~]# dumpe2fs /dev/md0

挂载

[root@xuanxuan ~]# mount /dev/md0 /backup

卸载设备使用备盘，可以随时使用mdadm -D /dev/md0 查看raid的情况

[root@xuanxuan ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sda6

mdadm: set /dev/sda6 faulty in /dev/md0

[root@xuanxuan ~]# mdadm /dev/md0 -r /dev/sda6

mdadm: hot removed /dev/sda6 from /dev/md0

[root@xuanxuan ~]# mdadm /dev/md0 -a /dev/sda6

mdadm: added /dev/sda6

练习1：创建一个空间大小为10G的RAID5设备，要求其chunk大小为1024K，格式经为ext4文件系统，开机可自动挂载至/backup目录，并支持acl功能；

练习2: 创建一个可用空间大小为10G的RAID1设备，chunk大小为256K，要求其具有一个热备磁盘，开机自动挂载至/users目录；