硬盘、服务器、RAID磁盘阵列

一、硬盘

1.1 什么是硬盘？
硬盘是计算机最主要的存储设备，是存储数据的地方
硬盘一般是2.5寸和3.5寸，2.5存硬盘一般用于笔记本电脑和移动硬盘上，3.5存的一般用于服务器和台式机。

1.2 硬盘的种类：
SAS硬盘（服务器硬盘，串行SCSI接口，背部还有触点，最快的机械硬盘，SAS硬盘一般：为300G 600G）
SSD硬盘（固态硬盘）
HDD硬盘（机械硬盘）

1.3 1硬盘的接口：
STAT（分SATA2和SATA3接口：对于HDD差不多，对于SSD，提升很大）
SAS
SCSI
PCIE
M.2

1.3.2淘汰：
SCSI硬盘
IDE硬盘

1.4 硬盘三大厂商：
希捷西数日立

1.5.1 西数SATA盘的颜色及应用场景
蓝盘：日常存储
绿盘：高容量存储
黑盘：高性能存储
红盘：高容量网络存储
紫盘：监控存储
金盘：数据中心硬盘
1.5.2 注意：
以前的话，奸商会把黑盘换成蓝盘：把标签更换一贴
1.5.3 如何无痕撕标签？
用吹风机
1.5.3 防范：
硬件大师，鲁大师可以检测，或上官网查序列号

1.6 注意：
SAS有假的！
假的SAS=SATA盘身+SAS接口（热插拔）
因为容量大、便宜，符合市场需求
假SAS可以做RAID5、RAID10
RAID5、RAID10可以做分布式存储MFS HDFS GFS swift ceph

RAID在下面我会介绍是什么东西

1.7 HDD和SSD的区别：
HDD（机械硬盘）：容量大，价格低，寿命长，速度对比SSD慢，噪声大，容易损坏（不能震动或摔到）

SSD（固态硬盘)：容量小，价格贵，读写次数少（寿命短2年左右），读写速度快，无噪声，相对耐摔

二、服务器

2.1 什么是服务器？
服务器（Server）是计算机的一种，性能比普通的计算机好，支持的规格更高，有更大的内存和更强的计算处理能力。基本框架和电脑差不多。为什么叫服务器呢，服务器就是提供服务的，例如：网站电商平台应用软件游戏等都是搭建在服务器上面的。

2.2 服务器的存储：
服务器硬盘会放到机柜的最下面，因为重放下面稳，容易更换，容易布线，机柜不容易倒

2.3 服务器的介绍：
1Udiy服务器。这里的1U指的是厚度，一般是是4.45厘米差不多三指的厚度

几路就是几块cpu，也可以叫几U，例如：2U服务器就是双路，就是两块cpu的服务器

三、RAID

3.1 什么是RAID？
RAID是英文（Redundant Array of Inexpensive Disks）的缩写，中文简称为廉价磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。

3.1 RAID磁盘阵列的原理与搭建：
RAID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。独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列

3.2 RAID的级别：
Raid 0，Raid 1，Raid 0+1（也称Raid 10），Raid 2,Raid 3，Raid 5，Raid 6， RAID10，RAID01，RAID50，RAID60

3.3 RAID级别规格：
用的多的是RAID1，RAID5，RAID10，使用SAS盘（固态、机械都可以用）

RAID级别	名称和简介	数量	利用率	介绍
RAID0	条带卷	2个以上	利用率100%	快，但不容错，坏了就全坏
RAID1	镜像卷	2个及以上	利用率50%	一般，容错，能坏一个
RAID3	有专门的校验盘，	3个及以上	利用率（n-1）/n	无容错，允许坏一个
RAID5	带奇偶校验的条带券	3个及以上	利用率(n-1)/n	快，容错，允许坏一个
RAID6	带奇偶校验的条带券，双校验	4个及以上	利用率(n-2)/n	快，容错，允许坏两个
RAID10	RAID1的安全+RAID0高速	4个及以上	利用率50%	快，容错

RAID01	RAID0高速+ RAID1的安全	4个及以上	利用率50%	快，容错
RAID50	RAID5的安全+RAID0高速	6个及以上	利用率（n-1）x50%	快，容错
RAID60	RAID6的安全+RAID0高速	8个及以上	（n-2）x50%	快，容错

3.4 RAID2.0：
RAID 2.0+通过两层虚拟化管理模式，克服了传统RAID的一些固有缺点，大大提升了存储系统的可靠性和资源管理的效率。

3.5 RAID2.0技术的优势：
1、自动负载均衡，降低了存储系统整体故障率
2、快速精简重构，降低了双盘失效率和数据丢失的风险
3、故障自检自愈，保证了系统可靠性
4、虚拟池化设计，降低存储规划管理难度

做RAID提高I/O，提供了数据的安全性

3.6 RAID硬盘失效处理：
（热备和热插拔）
热备：HotSpare
定义：当冗余的RAID组中某个硬盘失效时，在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下，用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘，即使保证RAID系统的冗余性。
全局式：
备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享
专用式：
备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用

3.7 硬件RAID和软件RAID

3.7.1 硬件RAID：
一般是先做硬件的阵列才装系统，服务器启动时，有显示进入配置iRaid的提示，比如，按下CTRL+L/H/M进入配置RAID界面

如果主板没有该功能，则需要RAID卡，磁盘是接在RAID卡的，由它统一管理和控制。数据也由它来进行分配这维护，它也有自己的CPU，处理速度快

3.7.2 软件RAID：
通过操作系统实现，Linux内核中有一个md（multiple devices）模块在底层管理RAID设备，它会在应用层给我们提供一个程序工具mdadm，mdadm是linux下用于创建和管理软件RAID的命令。

3.7.3 mdadm命令
mdadm命令常见参数：(制作软raid)

-C或--creat                   建立一个新阵列
-A                          激活磁盘阵列
-D或--detail             打印阵列设备的详细信息
-s或--scan                   扫描配置文件或/proc/mdstat得到阵列缺失信息
-f                          将设备状态定位故障
-a或--add                    添加设备到阵列
-v或--verbose                显示详细信息
-r                          移除设备
-l或--level=                设定磁盘阵列的级别（0，1，3，5，6，10，01）
-n或--raid-devices           指定阵列成员（分区/磁盘）的数量
-x或--spare-devicds=        指定阵列中备用盘的数量
-c或--chunk                  设定阵列的块大小，单位为KB
-G或--grow                   改变阵列大小或形态
-S                          停止阵列

现实中RAID都是用独立的磁盘来做的
RAID盘的命名为/dev/md(number)

3.7.4 mdadm实验准备：
在虚拟机创建centos7.6系统，添加11个硬盘，进去系统里面查看

lsblk命令 出来的结果是sda-sdal
[root@localhost ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   40G  0 disk
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   39G  0 part ├─centos-root 253:0    0   37G  0 lvm  /└─centos-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
sdb               8:16   0   20G  0 disk
sdc               8:32   0   20G  0 disk
sdd               8:48   0   20G  0 disk
sde               8:64   0   20G  0 disk
sdf               8:80   0   20G  0 disk
sdg               8:96   0   20G  0 disk
sdh               8:112  0   20G  0 disk
sdi               8:128  0   20G  0 disk
sdj               8:144  0   20G  0 disk
sdk               8:160  0   20G  0 disk
sdl               8:176  0   20G  0 disk
sr0              11:0    1  4.3G  0 rom  /mnt/cdrom

3.7.5 开始madam实验：

【RAID0】

创建：
mdadm -C -v /dev/md1 -l 0 -n 2 /dev/sdb /dev/sdc #创建一个raid0，-C创建，/dev/md1指定raid盘名称，-v显示详细过程，-n指定磁盘数是2，/dev/sdb /dev/sdc是要进行raid 的磁盘打印配置的raid：
mdadm -Ds更详细
mdadm -Dvs打印raid设备详情
mdadm -D /dev/md1要生成配置文件：
mdadm -Dsv  > /etc/mdadm.conf查看配置文件
cat /proc/mdstat然后就可以进行格式化挂载啦
mkfs.xfs /dev/md1
mkdir /mnt/raid0
mount  /dev/md1 /mnt/raid0永久挂载：
写入/etc/fstab里面
可以使用uuid作为参数，blkid /dev/md1查看磁盘id

创建成功的第一件事是生成配置文件

mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf

【RAID1】

创建RAID1，添加一个热备盘，模拟磁盘故障，自动顶替故障盘，从raid1中移除故障盘创建
mdadm -C -v /dev/md2 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sd[d,e,f]查看mdadm -D /dev/md2里面有个Consistency Policy : resync创建挂载点
mkdir /raid1挂载
mount /dev/md2 /raid1j进入文件夹里添加文件
cd /raid1
dd if=/dev/zero of=test bs=100MB count=1模拟故障
mdadm /dev/md2 -f /dev/sdf查看数据是否丢失
ls /raid1/ 查看/dev/md2
mdadm -D /dev/md1
会有一个faulty /dev/sdf更新配置文件
mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf如果想把故障的重新添加上去，需要先移除移除损坏的设备（如果要移除某个设备，状态为spare的可以直接移除，不需要标上故障，但是磁盘不能在使用中）：
mdadm -r /dev/md2 /dev/sdf查看就不在了
mdadm -D /dev/md2添加盘
mdadm -a /dev/md2 /dev/sdf

什么时候会用到RAID1镜像卷?
重要的数据如：数据库；系统盘（把系统安装到raid1的md1设备上，可以对md1做分区）

【RAID5】

创建md5
mdadm -Cv /dev/md5  -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd[g,h,i,j]划分RAID后会自动分配磁盘大小划分后硬盘空间没变大的原因：查看
mdadm -D /dev/md5 会看到
Reshape Status：3% complete #处于重塑状态：3%完成
因为在加载构建中，等它到100%后就可以了保存配置文件
mdadm  -Dsv > /etc/mdadm.conf查看raid磁盘状态
cat /proc/mdstat停止MD5阵列（停止前保存至配置文件就可以激活）
mdadm -Ss /dev/md5
停止之后该raid的磁盘可以作为其他raid使用激活配置文件里设置的RAID
mdadm -As扩展RAID5阵列，将备份设备增加到创建的RAID5磁盘/dev/md5中
将热备盘增加到md5中，使md5中可以使用的磁盘数为4
mdadm -G /dev/md5 -n 4 -c 32 #-G改变阵列磁盘大小 -c设置块大小查看是否变大
mdadm -D /dev/md5

注意：
阵列只有在正常状态下，才能扩容，降级及重构时不允许扩容。
RAID只能扩容不能缩容

【RAID10】

先分区4个分区 sdk1 2 3 4创建
mdadm -Cv /dev/md10 -l 10 -n 4 /dev/sdk[1-4]更新配置文件

删除RAID所有信息及注意事项

先把所有的raid卸载停止RAID
mdadm -Ss删除配置文件：
rm -rf /etc/mdadm.conf得把每个磁盘的超级块清掉
mdadm --zero-superblock /dev/sdb
mdadm --zero-superblock /dev/sdc

3.8 硬件RAID5的配置
用联想的RD650做RAID，12块硬盘
服务器一般由有单电源和双电源

3.8.1 操作步骤（越贵的大型机器启动越慢）
开机后，进入RAID配置界面有提示，按ctrl+h进入raid配置界面：
连接服务器以后，点击start进入配置页面：
WEB BIOS界面
选择Copnfiguration Wizard

如果之前配置过的，要点击Clear Configuration（清除旧的配置）
然后点击Next，清除之后又恢复回去了

选择New Configuration
然后点击Next

点击Manual Configurtion手动配置
左侧的是可用的硬盘，右边是创建好的group
选择左侧两块磁盘，做个RAID1，点击Add to Array（加入阵列）
点击ACCept DG接受
然后点Next

单机Add to SPAN（缚住或扎牢的意思，理解为将两块盘捆绑在一起）
单机Next

界面：
RAID Level 级别RAID1
Strip Size 大小 64kb
Access Policy 策略 RW
Read Policy Normal
Write Policy Write Through
IO Policy Direct
Drive Cache Nochange
Disable No
Select Size __TB

点击Update Size 更新一下
点击Accept 接受
点击Next

第一个RAID就创建好了
点击Back或者Home可以返回

会回到之前的Configuration Wizard配置向导页面，后面选择add Configuration（添加配置），后面剩下的十块盘做RAID5，操作步骤和之前相同。

3.8.2 为什么先把两块盘先做RAID1，后面的磁盘都做成RAID5？
RAID1是做镜像卷，安装系统用，一块坏了不影响系统运行。
RAID5作为存数据。

3.8.3 RAID卡
什么是RAID卡？
阵列卡的全称叫磁盘阵列卡是用来做 RAID（廉价冗余磁盘阵列）的。

如果服务器主板不支持RAID，可以使用RAID卡
服务器阵列卡，PCI-E插槽，也有SATA接口

如戴尔H330/H730P
H730P 2G缓存+后背电池保障数据读写不受断电影响
2G缓存就是操作过程中宕机会保存下来的数据量
H330P 1G缓存