Linux操作系统中RAID配置

时间：2021-06-23 21:47:15 阅读：34 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

1. RAID磁盘阵列介绍

是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列
把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)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

　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

技术分享图片 N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘

　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

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N（偶数）块硬盘组合成一组镜像，N/2容量

　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

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　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

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　RAID 1+0（先做镜像，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

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　RAID 0+1（先做条带，再做镜像）

读写性能与RAID 1 0相同
安全性低于RAID 1 0

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　归纳

RID 级别	硬盘数量	硬盘利用率	是否有校验	安全性	写性能
RAID0	N	N	无	无	单个硬盘的N倍
RAID1	N（偶数）	N/2	无	允许一个设备故障	需要写两对存储设备
RAID5	N>=3	(N-1)/N	有	允许有一个设备故障	需要写计算校验数据
RAID6	N>=4	(N-2)/N	有	允许有两个设备故障	需要写双重计算校验数据
RAID10	N>=4	N/2	无	允许两个基组中各坏一个	N/2 块盘同时写入

2. 阵列卡概述

阵列卡是用来实现RAID功能的板卡
通常是由I/O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

3. 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

4. 创建软RAID磁盘阵列步骤

　检查是否已安装mdadm软件包

　　rpm -q mdadm
　　yum install -y mdadm

　使用fdisk工具将新磁盘设备/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

　创建RAID 5

　　mdadm -Cv /dev/md0 -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

　　-C：表示新建
　　-v：显示创建过程中的详细信息。
　　/dev/md0：创建RAID5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RAID5。
　　-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：指定用作于备用的磁盘

　创建 RAID1 0 ( 先做镜象，再做条带）

　　mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc] 1
　　mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de] 1
　　mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/ md1

　查看RAID磁盘详细信息

　　cat /proc/ mdstat #还能查看创建RAID的进度
或者
　　mdadm -D / dev/ md0

　　watch -n 10 ‘cat /proc/mdstat’ #用watch命令来每隔一段时间刷新/proc/mdstat的输出

　　mdaldm -E /dev/sd[b-e]1 #检查磁盘是否已做 RAID

　创建并挂载文件系统

　　mkfs -t xfs /dev/md0
　　mkdir /data
　　mount /dev/md0 /data/
　　df -Th
　　cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
　　vim /etc/fstab
　　/dev/md0　　/myraid 　　xfs　　defaults　　0　　0

　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已顶替sdb1

常用选项

　　-r：移除设备
　　-a：添加设备
　　-S：停止RAID
　　-A：启动RAID

　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 #（镜像输出）会覆盖
　　mdadm --detail --scan>> /etc/mdadm.conf #扫描（将执行结果镜像追加）不会覆盖
　　umount /dev/md0
　　mdadm -S /dev/md0
　　mdadm -As /dev/md0 #扫描配置文件
　　-s：指查找 /etc/mdadm.conf 文件中的配置信息