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/sde1​madam: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