RAID磁盘阵列和RAID配置

目录

• 一、RAID磁盘阵列介绍
• 二、RAID磁盘阵列分类
  • 2.1、RAID 0（条带化存储）
  • 2.2、RAID 1（镜像存储）
  • 2.3、RAID 5
  • 2.4、RAID 6
  • 2.5、RAID 1+0和0+1
  • 2.6、各RAID对比
• 三、阵列卡
  • 3.1、阵列卡介绍
  • 3.2、阵列卡缓存
• 四、mdadm命令
  • 2.1 格式
  • 2.2 实现故障恢复
  • 2.3 创建配置文件/etc/mdadm.conf
  • 2.4 其他常用选项
• 五、演示RAID 5

一、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

国外服务器：HP，DELL等

国内服务器：华为，浪潮等

常见华为服务器型号：ATAE2.0 3.0、E9000、RH232x 2333 2323 2388

二、RAID磁盘阵列分类

2.1、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。

2.2、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。

2.3、RAID 5

N（N>=3）块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有一份校验数据

共N份数据在N块盘上循环均衡存储

N块盘同时读写，读写性能很高，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，允许坏一块盘，不影响所有数据

2.4、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增快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，及时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

2.5、RAID 1+0和0+1

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

oN/2块盘同时写入，N块盘同时读取

性能高，可靠性高

IRAID 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

2.6、各RAID对比

三、阵列卡

3.1、阵列卡介绍

阵列卡是用来实现RAID功能的板卡

通常是由IO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RAIDO、RAID1、RAID5、RAID10等RAID卡的接口类型

IDE接口、ScSI接口、SATA接口和SAS接口

3.2、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

四、mdadm命令

2.1 格式

mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

选项 说明

-C 表示新建

-v 显示新建过程中的详细信息

/dev/md0 创建RAID 5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RAID 5

-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 指定使用者三块磁盘分区去创建RAID

-x 指定使用几块硬盘作为热备用盘

/dev/sde1 指定用于备用的磁盘

2.2 实现故障恢复

命令 说明

mdadm /dev/md0 -f /dv/sdb1 模拟 /dv/sdb1 故障

mdadm -D /dev/md0 查看发现 sde1 已经顶替故障的 sdb1

2.3 创建配置文件/etc/mdadm.conf

1.echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdbl /dev/sdd1' > /etc/mdadm. conf

注：>:重定向输出符号,有覆盖功能

2.mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf

注：>>重定向输出符号，但有追加的功能，不能覆盖

2.4 其他常用选项

选项 说明

-r 移除设备

-a 添加设备

-S 停止设备

-A 启动设备

五、演示RAID 5

1、检查是否已安装mdadm软件包

2、使用fdisk工具划分出主分区sdb1、sdc1、 sdd1,、sde1,并且把分区"类型的ID标记写改为"fd"

3、创建RAID

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

4、现在状态

1）watch -n 5 'cat /proc/mdstat'---命令来自动刷新安装状态（5代表每隔5s刷新一次）

2）cat /proc/mdstat ---直接查看安装状态

3）**mdadm -E /dev/sd[b-e]1 ---检查磁盘是否已做RAID

4）mdadm -D /dev/md0 **---查看状态

5、格式化并挂载

mkfs.xfs /dev/md0 ---格式化

mount /dev/md0 /opt ---挂载



4块硬盘总共80G合成RAID 5的容量是40G，因为一块用作校验数据，一块用作备用，相当于容量只有N/2

6、模拟故障并查看状态

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 ---让sdb1故障，会自动重新恢复

mdadm -D /dev/md0 ---查看进度

7、移除和重新添加

移除：mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1



添加：mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb1

8、关闭和开启设备

停止：mdadm -S /dev/md0



启动：mdadm -As /dev/md0，-s指查找配置文件中信息