linux下磁盘管理机制--RAID

    RAID(Redundant Array Of Independent Disks)：独立磁盘冗余阵列。RAID的最初出现的目的是为了解决中小型企业因经费原因使用不起SCSCI硬盘，而不得不使用像IDE较廉价的磁盘情况下，将多块IDE磁盘通过某种机制组合起来，使得IDE磁盘在一定程度上提高读写性能的一种机制。当然，现在也可以将SCSCI类的磁盘也可以做成RAID来提高磁盘的读写性能。

一、RAID的级别

    RAID机制通过级别来RAID级别来定义磁盘的组合方式。常见的级别有：RAID0,RAID1,RAID4,RAID5, RAID6这几种级别，下面分别叙述。

    RAID0：最少使用2块磁盘，出现的目的是为了提高读写性能，磁盘利用率达到100%，但没有容错能力，磁盘损坏的几率也增加了一倍。

具体如下：

    RAID1：最少使用2块磁盘，常作为磁盘的镜像使用，所以一般情况下，自己2块磁盘。设备利用率一般情况下是50%，允许一块磁盘损坏，读性能提高，写性能有所下降。

具体如下：

    RAID4：最少使用3块磁盘，其中一块专门保存其他2块数据的备份。通常情况是：保存其他2块磁盘数据按位异或的结果。设备利用率是 n-1/n (n为磁盘数目)，可以损坏一块磁盘，读写性能都有相应的提升。

具体如下：

    RAID5：同RAID4一样，不同的一点是，RAID5将备份信息分散到每个磁盘上。

具体如下：

    RAID6：在RAID5的基础上，将备份信息多存了一份。所以，它可以允许2块磁盘损坏，其他的同RAID5一样。

具体如下：

    这里只介绍了常用的集中RAID级别，其他的级别的RAID，读者可自行查阅相关书籍。

我们也可以使用级别组合，常用的有RAID10,RAID50,RAID60等。

    以RAID10为例：假设现在有6块磁盘，可以先每2块作为一个RAID1,然后将3组RAID1作为一个RAID0，来提高磁盘的读写性能和容错能力。

二、RAID的实现

    RAID实现方式有2种:

• 硬件RAID

  由硬件控制器来实现，在操作系统中看到的仅是一个单独的设备。企业一般都使用硬件RAID来实现。

• 软件RAID

  由软件模拟硬件RAID的控制器来实现，依赖于操作系统。

下面通过软件RAID的实现，来理解RAID的实现方式。

    在Linux中使用mdadm这个命令来实现。具体在内核中是由 md（multdisk）模块实现的。

    下面介绍mdadm的常用参数：

正式开始创建RAID，我们这里示例创建RAID5:

    第一步准备磁盘，我们这里用分区代替：

    第二步：就是创建RAID5。

    当看到以下信息时，说明数据同步完毕。

    下面就可以格式化此设备，并挂载使用了。

    查看RAID的详细信息：

三、磁盘故障实验

    我们手动损坏一块磁盘，数据是否正常。

    此时我们依然可以正常访问数据，正常读写数据。

    下来我们要做的任务是，将损毁的磁盘移除，添加新的磁盘上去。

    但是，我们经常是这样做的，在没损坏的情况下，添加一块磁盘作为热备磁盘。

    当有一块磁盘损坏可以立即顶上去。

四、磁盘重新装载

    我们这里使用 mdadm -S RAID_DEVICE 来模拟操作系统崩溃的情况，然后重新装载。

    此时，我们挂载使用，数据依然存在。

    总结：本文主要介绍了RAID的级别，以及软RAID的实现过程。当然，向 mdadm 命令的好多参数，没有详细介绍，读者要是用到的话，可查看 man 手册。

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