RAID磁盘阵列概述与创建步骤
RAID磁盘阵列概述
- RAID(Redundant Array of Independent Disk),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,并且能够提供数据备份技术
- 常用的RAID级别有:RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等
RAID 0磁盘阵列
- 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,因此具有很好的数据传输率,但没有数据冗余备份技术
- 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不能用于数据安全性要求高的场合
RAID 1磁盘阵列
- 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
RAID 5磁盘阵列
- RAID 1
- 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,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磁盘阵列
- RAID 6
- N(N≥4)块盘组成阵列,(N-2)/N磁盘利用率
- 与RAID 5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RAID 5有更大的"写损失",因此写性能较差
RAID 1+0磁盘阵列
- RAID 1+0(先做镜像,再做条带)
- N(偶数,N≥4)块盘进行两两镜像后,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
- RAID 1+0的故障率为三分之一
- RAID 0+1(先做条带,再做镜像)
- 读写性能与RAID 1+0相同
- 安全性低于RAID 1+0
- RAID 0+1的故障率为三分之二
RAID磁盘阵列对比
RAID 级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 是否有校验 | 保护能力 | 写性能 |
---|---|---|---|---|---|
RAID 0 | N | N | 无 | 无 | 单个硬盘的N倍 |
RAID 1 | N(偶数) | N/2 | 无 | 允许1个设备故障 | 需写两对存储设备,互为主备 |
RAID 5 | N≥3 | (N-1)/N | 有 | 允许1个设备故障 | 需写计算校验 |
RAID 6 | N≥4 | (N-2)/N | 有 | 允许2个设备故障 | 需双重写计算校验 |
RAID 1+0 | N≥(偶数) | N/2 | 无 | 允许两个基组中各坏一个 | N/2块盘同时写入 |
软RAID磁盘阵列创建步骤
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此处用3块硬盘做RAID 5,1块做热备份,用于模拟故障并替换
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1.检查是否已安装mdadm 软件包
- rpm -q mdadm
查看 - yum install -y mdadm
没有安装则用yum进行安装
- rpm -q mdadm
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2.使用fdisk工具将新磁盘设备备/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
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3.创建 RAID 设备
- 创建RAID5
虽然一条命令即可完成创建,但还是需要先格式化后,再进行挂载才可以使用 - mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -15 -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 RAID 5的名称
- -a yes: --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
- -n:指定使用几块硬盘创建 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
- /dev/ sde1: 指定用作于备用的磁盘
- 创建创建RAID1+0(先做镜象,再做条带)
- mdadm -Cv /dev/ md0 -l1 -n2 / dev/ sd [bc] 1
mdadm -Cv /dev / mdl -l1 -n2 /dev/ sd [de] 1
mdadm -Cv /dev/md10 -lo -n2 /dev/md0 / dev /md1 - cat /proc/ mdstat
或者
mdadm -D / dev/ md0
查看RAID磁盘详细信息or查看创建RAID的进度 - watch -n 5 'cat /proc/ mdstat '
用watch命令来每隔5秒刷新/proc/mdstat的输出 - mdadm -E /dev / sd [b-e] 1
检查磁盘是否己做RAID
- 创建RAID5
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4.创建并挂载文件系统
- mkfs -t xfs /dev/md0
格式化 - mkdir /myraid
创建目录 - mount /dev/md0 / myraid/
挂载到/my raid/目录 - df -Th<查看>
- cp /etc/ fstab /etc/fstab.bak
进入 - vim /etc/ fstab
使用vim编辑器对fstab进行编辑,从而实现自动挂载 - /dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0
- mkfs -t xfs /dev/md0
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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
- mdadm /dev/ md0 -f /dev/ sdb1
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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’ > /etc/mdadm.conf
写入信息并覆盖到/etc/mdadm.conf中 - mdadm --detail --scan >>/etc/ mdadm. conf
把"mdadm --detail --scan"执行出的结果追加到/etc/mdadm.conf 配置文件末尾 - 在执行停止和启动命令前必须先创建/etc/mdadm.conf文件,否则将启动失效
- mdadm命令选项
- -A:启动RAID
- -S:停止RAID
- -s:查找/etc/mdadm.conf 文件中的配置信息
- -r:移除设备
- -a:添加设备
- -f:模拟故障
- echo ‘DEVICE /dev/sdc1/dev/sdb1 /dev/sdd1’ > /etc/mdadm.conf