7.1 RAID磁盘冗余阵列
1. RAID 0
AID 0技术把多块物理硬盘设备（至少两块）通过硬件或软件的方式串联在一起，组成一个大的卷组，并将数据依次写入到各个物理硬盘中。
- 提升硬盘数据的吞吐速度
- 安全性下降，1块坏，全部坏
- 成本无增加，可用率100%
- 存储不太重要只追求速度的数据
2. RAID 1
它是把两块以上的硬盘设备进行绑定，在写入数据时，是将数据同时写入到多块硬盘设备上（可以将其视为数据的镜像或备份）。当其中某一块硬盘发生故障后，一般会立即自动以热交换的方式来恢复数据的正常使用。
- 同样数据写入2次
- 安全性提升2倍
- 成本提高，性价比下降
3. RAID 5
RAID5技术是把硬盘设备的数据奇偶校验信息保存到其他硬盘设备中。
- 奇偶校验信息（压缩之后）
4. RAID 10
RAID 10技术是RAID 1+RAID 0技术的一个“组合体”，RAID 10技术需要至少4块硬盘来组建，其中先分别两两制作成RAID 1磁盘阵列，以保证数据的安全性；然后再对两个RAID 1磁盘阵列实施RAID 0技术，进一步提高硬盘设备的读写速度。
7.1.1 部署磁盘阵列
制作RAID 10磁盘阵列
1.添加4块硬盘
mdadm命令用于管理Linux系统中的软件RAID硬盘阵列，格式为“mdadm [模式] <RAID设备名称> [选项] [成员设备名称]”。
参数：
- -C参数代表创建一个RAID阵列卡
- -v参数显示创建的过程
- -a yes参数代表自动创建设备文件
- -n 4参数代表使用4块硬盘来部署这个RAID磁盘阵列
- 而-l 10参数则代表RAID 10方案
2 使用mdadm命令创建RAID 10，名称为“/dev/md0”。
[root@linuxprobe ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
3. 把制作好的RAID磁盘阵列格式化为ext4格式。
[root@linuxprobe ~]# mkfs.ext4 /dev/md0
4. 创建挂载点然后把硬盘设备进行挂载操作。挂载成功后可看到可用空间为40GB。
[root@linuxprobe ~]# mkdir /RAID
[root@linuxprobe ~]# mount /dev/md0 /RAID
[root@linuxprobe ~]# df -h
5. 查看/dev/md0磁盘阵列的详细信息，并把挂载信息写入到配置文件中，使其永久生效。
[root@linuxprobe ~]# mdadm -D /dev/md0
[root@linuxprobe ~]# echo "/dev/md0 /RAID ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
7.1.2 损坏磁盘阵列及修复
在确认有一块物理硬盘设备出现损坏而不能继续正常使用后，应该使用mdadm命令将其移除，然后查看RAID磁盘阵列的状态，可以发现状态已经改变。
7.1.3 磁盘阵列+备份盘
mdadm /dev/md0 -a 设备名称 （追加一个备份盘）
参数：
- -n 3代表创建这个RAID 5磁盘阵列所需的硬盘数
- -l 5代表RAID的级别
- -x 1则代表有一块备份盘
1.创建一个RAID 5磁盘阵列+备份盘
[root@linuxprobe ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
[root@linuxprobe ~]# mdadm -D /dev/md0
2. 将部署好的RAID 5磁盘阵列格式化为ext4文件格式，然后挂载到目录上，之后就可以使用了。
[root@linuxprobe ~]# mkfs.ext4 /dev/md0
[root@linuxprobe ~]# echo "/dev/md0 /RAID ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
[root@linuxprobe ~]# mkdir /RAID
[root@linuxprobe ~]# mount -a
我们再次把硬盘设备/dev/sdb移出磁盘阵列，然后迅速查看/dev/md0磁盘阵列的状态，就会发现备份盘已经被自动顶替上去并开始了数据同步。
7.2 LVM逻辑卷管理器
动态调整分区大小
让用户不需要关系底层架构
PV：让硬盘能够支持LVM技术
7.2.1 部署逻辑卷
表7-2 常用的LVM部署命令
功能/命令 |
物理卷管理 |
卷组管理 |
逻辑卷管理 |
扫描 |
pvscan |
vgscan |
lvscan |
建立 |
pvcreate |
vgcreate |
lvcreate |
显示 |
pvdisplay |
vgdisplay |
lvdisplay |
删除 |
pvremove |
vgremove |
lvremove |
扩展 |
物理卷不能通过命令扩大或缩小 |
vgextend |
lvextend |
缩小 |
vgreduce |
lvreduce |
第1步：让新添加的两块硬盘设备支持LVM技术。
[root@linuxprobe ~]# pvcreate /dev/sdb /dev/sdc
第2步：把两块硬盘设备加入到storage卷组中，然后查看卷组的状态。
[root@linuxprobe ~]# vgcreate storage /dev/sdb /dev/sdc
Volume group "storage" successfully created
[root@linuxprobe ~]# vgdisplay
第3步：切割出一个约为150MB的逻辑卷设备。
第一种是以容量为单位，所使用的参数为-L -L 150M
另外一种是以基本单元的个数为单位，所使用的参数为-l -l 37（ 每个基本单元的大小默认为4MB） 37×4MB=148MB
[root@linuxprobe ~]# lvcreate -n vo -l 37 storage
[root@linuxprobe ~]# lvdisplay
第4步：把生成好的逻辑卷进行格式化，然后挂载使用。
[root@linuxprobe ~]# mkfs.ext4 /dev/storage/vo
[root@linuxprobe ~]# mkdir /linuxprobe
[root@linuxprobe ~]# mount /dev/storage/vo /linuxprobe
第5步：查看挂载状态，并写入到配置文件，使其永久生效。
[root@linuxprobe ~]# df -h
[root@linuxprobe ~]# echo "/dev/storage/vo /linuxprobe ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
7.2.2 扩容逻辑卷（考题）
扩展前请一定要记得卸载设备和挂载点的关联。
[root@linuxprobe ~]# umount /linuxprobe
第1步：把上一个实验中的逻辑卷vo扩展至290MB。
[root@linuxprobe ~]# lvextend -L 290M /dev/storage/vo
第2步：检查硬盘完整性，并重置硬盘容量。
[root@linuxprobe ~]# e2fsck -f /dev/storage/vo
[root@linuxprobe ~]# resize2fs /dev/storage/vo
第3步：重新挂载硬盘设备并查看挂载状态。
[root@linuxprobe ~]# mount -a
[root@linuxprobe ~]# df -h
7.2.3 缩小逻辑卷
在执行缩容操作前记得先把文件系统卸载掉。
[root@linuxprobe ~]# umount /linuxprobe
第1步：检查文件系统的完整性。
[root@linuxprobe ~]# e2fsck -f /dev/storage/vo
第2步：把逻辑卷vo的容量减小到120MB。
[root@linuxprobe ~]# resize2fs /dev/storage/vo 120M
第3步：重新挂载文件系统并查看系统状态。
[root@linuxprobe ~]# mount -a
[root@linuxprobe ~]# df -h
7.2.4 逻辑卷快照（内容备份）
两个特点：
- 跟逻辑卷大小保持一致
- 保证VG卷组有足够的空间
- 一次性的，还原后就会自动删除
首先查看卷组的信息。
[root@linuxprobe ~]# vgdisplay
用重定向往逻辑卷设备所挂载的目录中写入一个文件。
[root@linuxprobe ~]# echo "Welcome to Linuxprobe.com" > /linuxprobe/readme.txt
[root@linuxprobe ~]# ls -l /linuxprobe
第1步：使用-s参数生成一个快照卷，使用-L参数指定切割的大小。另外，还需要在命令后面写上是针对哪个逻辑卷执行的快照操作。
[root@linuxprobe ~]# lvcreate -L 120M -s -n SNAP /dev/storage/vo
[root@linuxprobe ~]# lvdisplay
第2步：在逻辑卷所挂载的目录中创建一个100MB的垃圾文件，然后再查看快照卷的状态。可以发现存储空间占的用量上升了。
[root@linuxprobe ~]# dd if=/dev/zero of=/linuxprobe/files count=1 bs=100M
[root@linuxprobe ~]# lvdisplay
第3步：为了校验SNAP快照卷的效果，需要对逻辑卷进行快照还原操作。在此之前记得先卸载掉逻辑卷设备与目录的挂载。
[root@linuxprobe ~]# umount /linuxprobe
[root@linuxprobe ~]# lvconvert --merge /dev/storage/SNAP
第4步：快照卷会被自动删除掉，并且刚刚在逻辑卷设备被执行快照操作后再创建出来的100MB的垃圾文件也被清除了。
[root@linuxprobe ~]# mount -a
[root@linuxprobe ~]# ls /linuxprobe/
lost+found readme.txt
7.2.5 删除逻辑卷
第1步：取消逻辑卷与目录的挂载关联，删除配置文件中永久生效的设备参数。
[root@linuxprobe ~]# umount /linuxprobe
[root@linuxprobe ~]# vim /etc/fstab
/dev/storage/vo /linuxprobe ext4 defaults 0 0
第2步：删除逻辑卷设备，需要输入y来确认操作。
[root@linuxprobe ~]# lvremove /dev/storage/vo
第3步：删除卷组，此处只写卷组名称即可，不需要设备的绝对路径。
[root@linuxprobe ~]# vgremove storage
第4步：删除物理卷设备。
[root@linuxprobe ~]# pvremove /dev/sdb /dev/sdc