RAID磁盘阵列配置

文章目录

RAID磁盘阵列配置
- RAID磁盘阵列介绍
- RAID级别
- 阵列卡介绍
- 阵列卡的缓存
- 创建软 RAID 磁盘阵列实验
- 创建软 RAID 磁盘阵列实验

RAID磁盘阵列介绍

RAID（独立冗余磁盘阵列）

是一种把多块独立的硬盘（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。

RAID级别

RAID分为不同的等级，不同等级的RAID均在数据可靠性以及读写性能上做了不同的权衡。

常见的几种RAID形式：RAID 0 、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 1+0

RAID 0

称为条带化存储

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，因此并不能算真正的RAID结构

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，只能用于高读写场合

由N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘，N容量

RAID 1
称为镜像存储

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-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

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效验信息块

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 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容量

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

允许一个设备故障~RAID级别	硬盘数量	硬盘利用率	是否有校验	保护能力	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	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	允许两个基组各坏一个	N/2块盘同时写入

阵列卡介绍

阵列卡就是用来实现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零组件构成的

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，一般为几兆到数百兆容量不等

创建软 RAID 磁盘阵列实验

检查是否已安装mdadm 软件包

先关闭虚拟机，然后编辑虚拟机设置，添加4块硬盘，每块分配20G，点击确认后开启虚拟机

查看分区情况

对分区进行管理，创建分区并修改分区类型

其他三个同上就不做示范了

使用fdisk -l看一下分区情况，是否全部转换完成

开始创建raid，这里我们创建一个raid名为md0，级别使用RAID5，然后-l3设置使用三个磁盘，-x1使用一块备份磁盘。

这里已经创建好了，我们开始验证一下

现在模拟让它坏掉一个磁盘后，看看备份磁盘是否会自动顶上

创建软 RAID 磁盘阵列实验

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 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。
-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：指定使用这四块磁盘分区去创建 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

cat /proc/mdstat     #还能查看创建RAID的进度
或者
mdadm -D /dev/md0       #查看RAID磁盘详细信息mdadm -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 /myraid
mount /dev/md0 /myraid/
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

mdadm命令其它常用选项：

-r：移除设备
-a：添加设备
-S：停止RAID
-A：启动RAID

mdadm -S /dev/md0
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1