一天一看————RAID磁盘阵列及配置

2024-04-03 21:33:16

RAID磁盘阵列及配置

RAID磁盘阵列
总结

RAID磁盘阵列

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

RAID 0磁盘阵列介绍

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，而且其中的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

N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘

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

N（偶数）块硬盘组合成一组镜像，N/2的容量

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,1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RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差

RAID级别	RAIDO	RAID1	RAID3	RAID5	RAID10
别名	条带	镜像	专用奇偶位条带	分布奇偶位条带	镜像阵列条带
容错性	无	有	有	有	有
冗余类型	无	镜像	奇偶检验	奇偶检验	镜像
备盘	无	有	有	有	有
读性能	高	低	高	高	中间
随机写性能	高	低	最低	低	中间
连续写性能	高	低	低	低	中间
需要的磁盘数	2个或更多	2个或2N个	3个或更多	3个或更多	4个或2N(N≥2)
可用容量	总的磁盘量	磁盘容量的50 %	磁盘容量的(N-1)/N	磁盘容量的(N-1)/N	磁盘容量的50%

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

●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

RAI D级别	硬盘数量	磁盘利用率	是否有校验	保护能力	写性能
RAIDO	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) /N	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	允许两个基组中各坏一个	N/2块盘同时写入

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

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，- -般为几兆到数百兆容量不等

实验

为Linux服务器添加4块SCSI硬盘使用mdadm软件包，构建RAID5磁盘阵列，提高磁盘存
储的性能和可靠性

创建软RAID磁盘阵列步骤:

1、检查是否已安装mdadm软件包

rpm -q mdadm
yum install -y mdadm

2、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
fdisk /dev/ sdd
fdisk /dev/ sde

3、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。
-ayes:–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，15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块空闲的硬盘作备用
/dev/sde1: 指定用作于备用的磁盘

创建RAID10(先做镜象，再做条带)

mdadm -Cv /dev/md0 -11 -n2 /dev/sd [bc] 1
mdadm -Cv /dev/md1 -11 -n2 /dev/sd[de] 1
mdadm -Cv /dev/md10 -10 -n2 /dev/md0 /dev/md1

查看RAID磁盘详细信息

cat /proc/ mdstat         还能查看创建RAID的进度

或者

mdadm -D /dev/md0

用watch命令来每隔一段时间刷新/proc/mdstat的输出

watch -n 10 ' cat /proc/ mdstat'

检查磁盘是否已做RAID

mdadm -E /dev/sd[b-e]1

4、创建并挂载文件系统

手动挂载
mkfs -t xfs /dev/ md10
mkdir /gt
mount /dev/md0 /gt/
df-Th

自动挂载
cp /etc/ fstab /etc/ fstab.bak
vim /etc/ fstab
/ dev/ md0/  myraid  xfs  defaults  0  0

5、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

6、创建/etc/mdadm.conf 配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止

echo' DEVICE /dev/ sdc1 /dev/ sdb1 /dev/sdd1 /dev/sde1' > /etc/mdadm. conf
mdadm --detail --scan > > / etc/ mdadm. conf

mdadm命令其它常用选项:

选项	说明
-r	移除设备
-a	.添加设备
-S	停止RAID
-A	启动RAID
-s	指查找/etc/mdadm.conf 文件中的配置信息

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/sde1

停止RAID需要先解挂载
umount /dev/ md0
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/ md0

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