一. RAID磁盘阵列介绍
磁盘阵列全名(redundantarraysofinexpensivedisk,RAID ),中文简称独立冗余磁盘阵列。
RAID通过技术(软件或硬件)将多个独立的物理硬盘合并为一个大硬盘组(逻辑硬盘),用户可以对其进行分区和格式化
此逻辑硬盘功能不仅提供存储,还提供数据保护,提供数据备份技术
RAID技术可以分为几个不同的等级,分别提供不同的速度、安全性和性价比。 根据实际情况选择适当的RAID级别,以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求
由于整个RAID的选择级别不同,整合硬盘的读写性能略有不同
常用level有以下常用RAID级别,如:RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1 0等
二、RAID磁盘阵列详细了解2.1RAID0(条带化存储)
RAID 0连续地以位为单位或字节为单位分割数据,并将数据分割成各硬盘进行存储。 n个硬盘为并行读/写数据,因此具有较高的数据传输速率,可以达到单个硬盘的n倍,但没有数据冗馀;
RAID 0只是简单地提高性能,并不能保证数据的可靠性,因为一个磁盘故障会影响所有数据,所以它不是真正的RAID结构。
RAID 0不适用于数据安全要求高的情况。
2.2RAID 1(镜像存储) ) )
磁盘数据镜像中数据冗余,成对独立磁盘中产生互为备份的数据;
如果原始数据繁忙,RAID 1可以直接从镜像副本读取数据,从而提高读取性能。
RAID 1是磁盘阵列中价格最高的,但提供了最高的数据安全性和可用性。 磁盘发生故障时,系统可以自动切换到镜像磁盘进行读写,不需要重组故障数据。
n (偶数)个硬盘构成镜像,容量为N/2
2.3RAID5
n(n=3)个磁盘构成阵列,由一个数据生成N-1个条带,同时还有一个验证数据,总共n个数据在n个磁盘上为循环均衡存储
n张光盘同时读写,读取性能高,但由于存在校验机制问题,写入性能相对不高;
(N-1 )/N磁盘使用率) (有验证块);
可靠,不影响允许坏1块盘,所有数据。
2.4RAID6
用n(n=4)块磁盘配置阵列,(N-2 )/N容量利用率;
与RAID 5相比,RAID 6添加了第二个独立的奇偶校验块。
两个独立的奇偶校验系统使用不同的算法,即使两个磁盘同时发生故障也不影响数据的使用。
需要更大的磁盘空间,相对于RAID 5有更大的“写入损失”,因此写入性能差。
2.5 RAID 1 0 (镜像后条带化) )。
n )偶数,N=4)块磁盘镜像两张,两张后合并为一个RAID 0;
N/2磁盘利用率,利用率低
N/2张光盘同时写入,n张光盘同时读取;
性能高,可靠性高。
2.6RAID 0 1 (先创建条带,然后进行镜像) ) )。
读写性能与RAID 1 0相同
安全性低于RAID 1 0;
使用少。
三、磁盘阵列3.1阵列卡介绍阵列卡是用于实现RAID功能的卡,通常由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件组成
RAID卡支持的RAID功能不同。 例如,支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等
RAID卡接口类型:
IDE接口(并行接口、价格低、兼容) ) ) )。
SCSI接口(串行接口、小型计算机系统接口,广泛应用于小型机载高速数据传输技术,可热插拔,CPU利用率低,但价格较高) )。
STA接口(串行)接口) )
SAS接口(新一代scsi接口、向后兼容SATA ) )。
3.2阵列卡缓存(Cache )是RAID卡与外部总线交换数据的地方,RAID卡首先将数据传输到缓存中,缓存与外部数据总线交换数据。
缓存的大小和速度是直接关系到RAID卡实际传输速度的重要因素,大缓存可以提高命中率
根据RAID卡的不同,出厂时搭载的内存容量也不同,通常为数兆到数百兆的容量。
四.配置RAID要求:
在Linux服务器上添加四个SCSI硬盘
使用mdadm软件包构建RAID5磁盘阵列,以提高磁盘存储的性能和可靠性
步骤说明:
检查是否安装了mdadm,并为RAID阵列准备分区
是Lin
ux服务器添加4块SCSI硬盘,并使用fdisk工具各划分出一块2GB的分区,依次为:/dev/sdb1、/dev/sdc1./dev/sdd1、/devsde1
将其类型ID更改为“fd”,对应为“Linux raidautodetect”,表示支持用于RAID磁盘阵列创建RAID设备
创建raid10 (先做镜象,再做条带)mdadm -Cv /dev/md0 -11 -n2 /dev/sd[bc]1mdadm -Cv /dev/md1 -11 -n2 /dev/sd[de]1mdadm -Cv /dev/md10 110 -n2 /dev/md0/dev/md1
创建raid5:madam -C -v /dev/md0 -l5 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1madam:命令字-C:创建-v:显示过程/dev/md0 : raid名字 -l5:级别/dev/sd[bcd]1 : /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 指定使用这3块磁盘分区去创建RAID。 -x1:热备盘 ,x1表示保留1块空闲的硬盘作备用 /dev/sde1:热备盘的分区设备
4.查看是否创建成功
法一:cat /proc/mdstat #还能查看创建RAID的进度法二:mdadm -D /dev/md0法三:watch -n 10 ‘ cat /proc/mdstat #用watch命令来每隔-一段时间刷新/proc/mdstat的输 出
5.在RAID设备中建立文件系统挂载并使用文件系统
mkfs -t xfs /dev/imd0 建立文件系统mkdir /myraid 创建挂载目录mount /dev/md0 /myraid/ 挂载df -Th 查看挂载信息设置自动挂载cp /etc/ fstab /etc/fstab.bak 备份vim /etc/fstab 进入/etc/fstab编辑/dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0
6.实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 #模拟/dev/sdb1故障mdadm -D /dev/md0 #查看故障
具体创建RAID5步骤
(1)检查系统有没有安装mdadm,没有的话,用yum安装一下
(2)往虚拟机里添加四块硬盘(具体步骤可以参考此博客第二段)
(2)重启系统,系统就可以识别到硬盘了
(3)
(4)刷新分区表
(5)创建RAID阵列
(6)查看阵列详细信息
(7)创建文件系统
(8)手动挂载
(8)也可以设置自动挂载
(9)测试一下是否自动挂载成功
五、RAID阵列的管理及设备恢复
扫描或查看磁盘阵列信息
启动/停止RAID阵列
设备恢复操作 模拟阵列设备故障 更换故障设备,并恢复数据
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
-f :模拟故障
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc1 — 将指定磁盘设为故障mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc1 — 移除指定磁盘mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc1 — 添加指定磁盘
(1)建立一个文件,并将mdadm插卡信息复制进去
(2)启停配置文件:
(3)再启动一下,看是否能启动,如果能启动,说明配置文件没问题
(4)模拟设备坏了操作:
总结 RAID RAID级别硬盘数量磁盘利用率是否有校验保护能力写性能RAID0N(可以为1)N无无单个硬盘的N倍RAID1N(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RAID5N>=3(N-1)/2有允许一个设备故障需写计算校验RAID6N>=4(N-2)/2有允许两个设备故障需双重写计算校验RAID10N>=4(偶数)N/2无允许两个基组中各坏一个,同时坏两块盘的不掉数据概率是三分之二N/2块盘同时写入一分快三计划稳赚ev/imd0 建立文件系统mkdir /myraid 创建挂载目录mount /dev/md0 /myraid/ 挂载df -Th 查看挂载信息设置自动挂载cp /etc/ fstab /etc/fstab.bak 备份vim /etc/fstab 进入/etc/fstab编辑/dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0
6.实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 #模拟/dev/sdb1故障mdadm -D /dev/md0 #查看故障
具体创建RAID5步骤
(1)检查系统有没有安装mdadm,没有的话,用yum安装一下
(2)往虚拟机里添加四块硬盘(具体步骤可以参考此博客第二段)
(2)重启系统,系统就可以识别到硬盘了
(3)
(4)刷新分区表
(5)创建RAID阵列
(6)查看阵列详细信息
(7)创建文件系统
(8)手动挂载
(8)也可以设置自动挂载
(9)测试一下是否自动挂载成功
五、RAID阵列的管理及设备恢复
扫描或查看磁盘阵列信息
启动/停止RAID阵列
设备恢复操作 模拟阵列设备故障 更换故障设备,并恢复数据
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
-f :模拟故障
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc1 — 将指定磁盘设为故障mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc1 — 移除指定磁盘mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc1 — 添加指定磁盘
(1)建立一个文件,并将mdadm插卡信息复制进去
(2)启停配置文件:
(3)再启动一下,看是否能启动,如果能启动,说明配置文件没问题
(4)模拟设备坏了操作:
总结 RAID RAID级别硬盘数量磁盘利用率是否有校验保护能力写性能RAID0N(可以为1)N无无单个硬盘的N倍RAID1N(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RAID5N>=3(N-1)/2有允许一个设备故障需写计算校验RAID6N>=4(N-2)/2有允许两个设备故障需双重写计算校验RAID10N>=4(偶数)N/2无允许两个基组中各坏一个,同时坏两块盘的不掉数据概率是三分之二N/2块盘同时写入