RAID及其配置操作
一、RAID磁盘阵列
- 是Redundant Array of Independent Disks的缩写，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：RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等
1. RAID0（条带化存储）
N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘
- RAID0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个硬盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余
- RAID0只是单纯地提供性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据
- RAID0不能应用于数据安全性要求高的场所
2. RAID1（镜像存储）
N（偶数）块硬盘组合成一组镜像，N/2容量
- 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RAID1可以提高读取性能
- RAID1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
3. RAID5
- N（N大于等于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
4. RAID6
- N（N大于等于4）块盘组成阵列，（N-2）/N磁盘利用率
- 与RAID5相比，RAID6增加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，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
- 相对于RAID5有更大的”写损失“，因此写性能较差
5. RAID1+0（先做镜像，再做条带）
- N（偶数，N大于等于4）块盘两两镜像后，再组合成一个RAID0
- N/2磁盘利用率
- N/2块盘同时写入，N块盘同时读取
- 性能高，可靠性高
6. RAID0+1（先做条带，再做镜像）
- 读写性能与RAID10相同
- 安全性低于RAID10
| RAID级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 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大于等于3 | (N-1)/2 | 有 | 允许一个设备故障 | 需写计算校验 |
| RAID6 | N大于等于4 | (N-2)/2 | 有 | 允许两个设备故障 | 需双重写计算校验 |
| RAID10 | N大于等于4（偶数） | N/2 | 无 | 允许两个基组中各坏一个 | N/2块盘同时写入 |
二、阵列卡介绍
- 阵列卡是用来实现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组件构成的
- 不同的RAID卡支持的RAID功能不同
- 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卡出厂时配备的内容容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等
三、构建软RAID磁盘
1. 检查是否已安装mdadm软件包
2. 使用fdisk工具将新磁盘设备划分出主分区，并且把分区类型的ID标记号改为“fd”
3. 创建RAID设备
mdadm命令：
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -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 | 表示若该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3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块空闲的硬盘做备用 |
| /dev/sde1 | 指定用作于备用的磁盘 |
用wtach命令来每隔一段时间刷新/proc/mdstat的输出
查看RAID情况：
格式化并挂载到/data目录下：
模拟sdd1故障：
4. 创建/etc/mdadm.conf配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止
mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf
mdadm命令其他常用选项：
- -r：移除设备
- -a：添加设备
- -S：停止RAID
- -A：启动RAID