Linux -RAID

转自：http://www.cnblogs.com/xiaoluo501395377/archive/2013/05/25/3099464.html

硬盘类型	速度
SATA	<150M/s
SCSI	<200M/s
SAS	200M/s左右
SSD固态硬盘	500M/s左右

磁盘的缺陷就是：I/O性能极差，稳定性极差

RAID(Redundant Array of Independent Disks)

①速度：读写速度的提升

②磁盘使用率：多磁盘的空间使用率

③冗余性： 能够支持几块磁盘损坏而不丢失数据

RAID一共有7个级别，分别是RAID0~RAID6 ,但常用的RAID级别主要是以下四种：

①RAID0：提高读写性能

②RAID1：提高读写性能、冗余性

③RAID5：提高读写性能、冗余性(允许1块硬盘发生故障)

④RAID6：提高读写性能、冗余性(运行2块硬盘发生故障)

1.RAID0　至少需要2块硬盘

①空间利用率：所有硬盘空间之和

②性能：所有硬盘读写速度之和

③冗余能力：无

读写数据的时候是将数据分开读写到多块硬盘上，所以其读写速度是最快的，但是因为多块硬盘上保存了数据的一部分，所以当一块硬盘发生损坏时，其整个RAID的数据也就损坏了

2.RAID1 至少需要2块硬盘

①空间利用率：所有磁盘中最小的那块(其实在使用RAID时，最好每块硬盘的大小及型号都一样)

②性能：读性能是所有硬盘之和，写性能有所减弱

③冗余能力：只要有一块硬盘正常，数据就正常

同于RAID0了，RAID1在写数据时会将数据复制到多块硬盘上，即每块硬盘都会保存该数据的一个备份，在读数据时，以提高冗余性。读的时候同时从多块硬盘上读取数据，以提高读的性能

3.RAID5 少需要3块硬盘

①空间利用率：1 - 1/n

②性能：读性能接近RAID0，写性能相比RAID0要弱一些

③冗余能力：可以接受1块硬盘的损坏

RAID5与RAID0类似，读写数据的时候会将数据分布的读写到所有硬盘上。但是在写数据的时候RAID5会对数据进行奇偶校验运算，并将校验信息也保存在了硬盘上，所以即使我们其中一块硬盘发生了损坏，RAID5也能通过其他硬盘以及校验信息对数据进行恢复使用。但是如果2块或者2块以上的硬盘发生了损坏，整个数据也就损坏了。

4.RAID6 至少需要4块硬盘

RAID6与RAID5相类似，读写数据的时候会将数据分布的读写到所有硬盘上。在写数据的时候RAID5会对数据进行奇偶校验运算，并将校验信息也保存在了硬盘上，但是RAID6会比RAID5多保存一份校验信息，所以RAID6的冗余性比RAID5就有所提升，可以允许2块硬盘发生损坏。

①空间利用率：1 - 2/n

②性能：读性能接近RAID5，写性能相比RAID5还要弱一些

③冗余能力：可以接受2块硬盘的损坏

RAID级别	速度	冗余性	磁盘利用率
RAID 0	读写速度均有提升	0	所有磁盘之和
RAID 1	读速度有提示	n	一个磁盘大小
RAID 5	读写速度均有提升	1	1-1/n
RAID 6	读写速度均有提升	2	1-2/n

Linux操作系统的软件RAID是通过mdadm 这个程序来实现的,使用Linux下的 mdadm 这个软件需要注意的几点：

①mdadm 支持的RAID级别有：RAID0、RAID1、RAID4、RAID5以及RAID6。我们看到对于常用的四种RAID级别，mdadm都能够支持

②mdadm 可以基于多块硬盘、分区以及逻辑卷来创建RAID。对于硬件实现RAID来说，就只能是基于多块硬盘了

③创建好的软件RAID对应于 /dev/mdn，n表示的是第几个RAID，如第一个创建的RAID对应 /dev/md0， 第二个创建的RAID就对应 /dev/md1，当然这个名字是可以自己随便取的

④RAID的信息保存在 /proc/mdstat 文件中，或者通过 mdadm 命令来查看

mdadm 这个命令来创建软件RAID的语法格式：

创建RAID 0：　　mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 0 -n 2 /dev/sdb /dev sdc

创建RAID 1：    mdadm -C /dev/md1 -a yes -l 1 -n 2 /dev/sdb /dev/sdc

创建RAID 5：    mdadm -C /dev/md2 -a yes -l 5 -n 3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

创建RAID 6：    mdadm -C /dev/md3 -a yes -l 6 -n 4 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

① -C　　创建一个新的RAID　　我们这里就是创建第一个RAID，名字叫做 /dev/md0

② -a　　自动创建对应的设备　　yes表示会自动在/dev下创建该RAID设备

③ -l　　指定要创建的RAID级别　　0我们这里创建RAID 0

④ -n　　指定硬盘数量　　2表示使用2块硬盘来创建这个RAID0，分别是 /dev/sdb 和 /dev/sdc

我们也可以使用 -x 参数来指定一个备份磁盘，备份磁盘一般不使用，当出现一个磁盘故障的时候，指定的备份磁盘可以自动上线工作：

mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 -x /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

mdadm -D 这个命令来查看刚创建的RAID的详细信息
或者来查看 /proc/mdstat 这个文件来查看RAID的信息

RAID的信息保存到 /etc/mdadm.conf 这个文件里，这样在下次操作系统重新启动的时候，系统就会自动加载这个文件来启用我们的RAID

mdadm -D --scan > /etc/mdadm.conf

使用RAID 0这个设备来对其进行文件系统格式化和挂载使用

mkfs.ext4 /dev/md0 

mount /dev/md0 /mnt

通过 mdadm -S 这命令来关闭我们的 RAID ，当然在关闭RAID之前，我们需要先卸载掉RAID
umount /mnt
mdadm -S /dev/md0 

通过 mdadm --zero-superblock 这个命令即可，但是我们首先必须要停止我们的RAID,即使用 mdadm -S 命令。例如我要将刚才创建的RAID 0 的两块硬盘完全移除，就可以使用如下命令：

mdadm -S /dev/md0

mdadm --zero-superblock /dev/sdb

mdadm --zero-superblock /dev/sdc

试验：

创建一个 RAID 5

mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

cat /proc/mdstat

mdadm 命令来模拟RAID故障，通过 mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd 命令

mdadm -D /dev/md0查看信息

mdadm /dev/md0 -r /dev/sdd 来移除这块硬盘

换上新的硬盘，使用 mdadm /dev/md0 -a /dev/sde 这个命令