云计算实战系列-磁盘阵列

企业级磁盘阵列

一、什么是磁盘阵列

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。独立磁盘冗余阵列(RAID，redundant array of independent disks)是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方(因此，冗余地)的方法。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF)，储存冗余数据也增加了容错。

二、功能

(1)通过对磁盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少磁盘的机械寻道时间，提高了数据存取速度。

(2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取，减少了磁盘的机械寻道时间，提高数据存取速度。

(3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现了对数据的冗余保护

三、RAID级别

三:RAID级别

单类型：RAID0, RAID1, RAID2, RAID3, RAID4, RAID5, RAID6

混合型：RAID7, RAID10/01, RAID50, RAID53, RAID60

raid0 最少需要两块磁盘，分别往每一块磁盘上写一部分数据优点:读写速度快缺点:没有其他raid级别安全性高 raid1 又叫镜像raid

最少需要两块磁盘，每块磁盘上都会存储一份完整数据优点:安全性高，读速度快缺点:写速度慢raid5 最少需要3块磁盘，两块磁盘存数据，一块磁盘存校验位优点:可以找回丢失的数据冗余磁盘-->当某一块磁盘坏掉后，冗余磁盘会自动替换上去安全性比raid1还高读写速度在raid0和raid1之间

磁盘阵列RAID

RAID：廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks）作用：容错、提升读写速率

| RAID类型 | 个数 | 利用率 | 优缺点 | | -------------------------------- | ---- | -------- | ---------------------------- | | RAID0 条带集 | 2＋ | 100% | 读写速率最快，不容错 | | RAID1 镜像集 | 2 | 50% | 读写速率一般，容错 | | RAID5 带奇偶校验条带集 | 3＋ | (n-1）/n | 读写速率快，容错，允许坏一块 | | RAID6 带奇偶校验条带集双校验dp | 4＋ | (n-2）/n | 读写快，容错，允许坏两块 | | RAID10 RAID1的安全＋RAID0的高速 | 4 | 50% | 读写速率快，容错 |

一、不同场景RAID的使用
RAID 实现方式
硬RAID： 需要RAID卡，有自己的CPU，处理速度快，有电池和无电池
软RAID：   通过操作系统实现，比如Windows、Linux二、RAID5 (3块硬盘) + 热备(1块硬盘)
1. 准备4块硬盘
[root@tianyun ~]# ll /dev/sd*
brw-rw---- 1 root disk 8,  48 Jan 13 16:07 /dev/sdd
brw-rw---- 1 root disk 8,  64 Jan 13 16:07 /dev/sde
brw-rw---- 1 root disk 8,  80 Jan 13 16:07 /dev/sdf
brw-rw---- 1 root disk 8,  80 Jan 13 16:07 /dev/sdg2. 创建RAID
[root@tianyun ~]# yum -y install mdadm              //确保mdadm命令可用
[root@tianyun ~]# mdadm -C /dev/md0 -l5 -n3 -x1 /dev/sd{d,e,f,g}
mdadm: array /dev/md0 started.
-C                  创建RAID
/dev/md0        第一个RAID设备
-l5                 RAID5
-n                  RAID成员的数量
-x                  热备磁盘的数量3. 格式化，挂载
[root@tianyun ~]# mkfs.xfs /dev/md0
[root@tianyun ~]# mkdir /mnt/raid5
[root@tianyun ~]# mount /dev/md0 /mnt/raid5
[root@tianyun ~]# cp -rf /etc /mnt/raid5/etc14. 查看RAID信息
[root@tianyun ~]# mdadm -D /dev/md0                 //-D 查看详细信息
/dev/md0:Version : 1.2Creation Time : Mon Jan 13 16:28:47 2014Raid Level : raid5Array Size : 2095104 (2046.34 MiB 2145.39 MB)Used Dev Size : 1047552 (1023.17 MiB 1072.69 MB)Raid Devices : 3Total Devices : 4Persistence : Superblock is persistentUpdate Time : Mon Jan 13 16:34:51 2014State : clean Active Devices : 3
Working Devices : 4Failed Devices : 0Spare Devices : 1Layout : left-symmetricChunk Size : 512KNumber   Major   Minor   RaidDevice State0       8       48        0      active sync   /dev/sdd1       8       64        1      active sync   /dev/sde4       8       80        2      active sync   /dev/sdf3       8       96        -      spare   /dev/sdg5. 模拟一块硬盘损坏，并移除
终端一：
[root@tianyun ~]# watch -n 0.5 'mdadm -D /dev/md0 | tail'   //watch持续查看
终端二：
[root@tianyun ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sde -r /dev/sde
//模拟坏了并移除  -f  --fail  -r  --remove6. 设置RAID开机生效
[root@tianyun ~]# mdadm -D -s
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=sxl1.com:0 UUID=c6761621:8878498f:f5be209e
[root@tianyun ~]# mdadm -D -s > /etc/mdadm.conf========================================================
mdadm选项：
-s  --scan
-S  --stop
-D  --detail
-C  --create
-f   --fail  模拟损坏
-r   --remove  拔出硬盘
-a  插回硬盘
-n  --raid-devices=3
-x  --spare-devices=1
-l   --level=5raid5 删除操作
1、卸载raid挂载
umount /dev/md02、停止raid
mdadm -S /dev/md03、删除raid卷
mdadm --misc --zero-superblock /dev/sd{b,c,d,e}