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RAID磁盘阵列及配置
RAID磁盘阵列
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
●RAIDO，RAID1， RAID5， RAID6，RAID1+0等
RAID 0磁盘阵列介绍
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
| 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
| N（偶数）块硬盘组合成一组镜像，N/2的容量 |
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,1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
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
| RAID级别 | RAIDO | RAID1 | RAID3 | RAID5 | RAID10 |
|---|---|---|---|---|---|
| 别名 | 条带 | 镜像 | 专用奇偶位条带 | 分布奇偶位条带 | 镜像阵列条带 |
| 容错性 | 无 | 有 | 有 | 有 | 有 |
| 冗余类型 | 无 | 镜像 | 奇偶检验 | 奇偶检验 | 镜像 |
| 备盘 | 无 | 有 | 有 | 有 | 有 |
| 读性能 | 高 | 低 | 高 | 高 | 中间 |
| 随机写性能 | 高 | 低 | 最低 | 低 | 中间 |
| 连续写性能 | 高 | 低 | 低 | 低 | 中间 |
| 需要的磁盘数 | 2个或更多 | 2个或2N个 | 3个或更多 | 3个或更多 | 4个或2N(N≥2) |
| 可用容量 | 总的磁盘量 | 磁盘容量的50 % | 磁盘容量的(N-1)/N | 磁盘容量的(N-1)/N | 磁盘容量的50% |
RAID 1+0 (先做镜象，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
RAID 0+1 (先做条带，再做镜象)
●读写性能与RAID 10相同
●安全性低于RAID 10
| RAI D级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 是否有校验 | 保护能力 | 写性能 |
|---|---|---|---|---|---|
| RAIDO | 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 | 需写两对存储设备，互为主备 |
| RAID5 | N>=3 | (N-1) /N | 有 | 允许一个设备故障. | 需写计算校验 |
| RAID6 | N>=4 | (N-2) /N | 有 | 允许两个设备故障 | 需双重写计算校验 |
| RAID10 | N>=4(偶数) | N/2 | 无 | 允许两个基组中各坏一个 | N/2块盘同时写入 |
阵列卡介绍
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 |
阵列卡的缓存
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，- -般为几兆到数百兆容量不等
实验
为Linux服务器添加4块SCSI硬盘使用mdadm软件包，构建RAID5磁盘阵列，提高磁盘存
储的性能和可靠性
创建软RAID磁盘阵列步骤:
1、检查是否已安装mdadm软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm
2、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
fdisk /dev/ sdd
fdisk /dev/ sde
3、创建RAID设备
创建RAID5
mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -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。
-ayes:–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，15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RAID10(先做镜象，再做条带)
mdadm -Cv /dev/md0 -11 -n2 /dev/sd [bc] 1
mdadm -Cv /dev/md1 -11 -n2 /dev/sd[de] 1
mdadm -Cv /dev/md10 -10 -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
用watch命令来每隔一段时间刷新/proc/mdstat的输出
watch -n 10 ' cat /proc/ mdstat'
检查磁盘是否已做RAID
mdadm -E /dev/sd[b-e]1
4、创建并挂载文件系统
手动挂载
mkfs -t xfs /dev/ md10
mkdir /gt
mount /dev/md0 /gt/
df-Th
自动挂载
cp /etc/ fstab /etc/ fstab.bak
vim /etc/ fstab
/ dev/ md0/ myraid xfs defaults 0 0
5、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
6、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
mdadm --detail --scan > > / etc/ mdadm. conf
mdadm命令其它常用选项:
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -r | 移除设备 |
| -a | .添加设备 |
| -S | 停止RAID |
| -A | 启动RAID |
| -s | 指查找/etc/mdadm.conf 文件中的配置信息 |
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/sde1
停止RAID需要先解挂载
umount /dev/ md0
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/ md0
总结
使用RAID可以给文件数据进行备份，防止文件因为丢失而复杂去找回，大大提升了便捷性
标签：RAID,一看,dev,磁盘,md0,mdadm,磁盘阵列 来源： https://blog.csdn.net/weixin_55609823/article/details/115865327
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