raid磁盘阵列
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一、RAID磁盘阵列原理（重要）
1、RAID的概述
【1】全称：独立冗余磁盘阵列（Redundant array of independent disks）
【2】简述：RAID是把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个逻辑上的大硬盘，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。
【3】在用户看来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。
【4】组成磁盘阵列的不同的方式成为RAID级别（raid levels）。
【5】RAID技术分为不同的等级，分别可以提供不同的速度、安全性和性价比。根据实际情况选择适当的级别来满足用户对储存可用性、性能、容量的要求。
【6】常用的RAID级别有：RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID10,RAID1+0。每个级别代表的是组合方式，更代表的是性能，安全性。
2、RAID分类
【1】raid0（传输速率高）
（1）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，但他没有数据冗余，因此不算真正的RAID结构
（2）这种级别只是单纯的提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，其中的一个磁盘失效将影响所有的数据
（3）应用场景：不能应用于数据安全性要求高的场合，如果传输的数据不是很重要就可以选择这种raid0。
【2】raid1（2块盘组，互为镜像备份，磁盘为偶数）
（1）通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对独立磁盘上产生互为备份的数据。
（2）当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此这种级别的读取性能高。
（3）缺点：两块磁盘的容量只存放了一块盘的数据。单位成本最高的。
（4）优点：提供了很高的数据安全性和可用性。当磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，不需要重组失效的数据。
（5）应用场景：安全性要求高的场合。
【3】raid5（校验机制，循环均衡存储）
（1）至少需要三块磁盘组成。一份数据产生n-1个条带（份），同时还有1份校验数据，共n份数据在n块磁盘上循环均衡存储（校验不在相同的磁盘上面，如果在同一块上面那块硬盘坏了就会失去校验机制）。
（2）n块盘同时读写，读写性能很高，但由于有校验机制的问题，写的性能相对不高（有校验的步骤）。
（3）可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据，容量（n-1）/n
（4）应用场景：主要用户企业，根据需求应用。
【4】raid6（奇偶校验，写入速度慢）
（1）至少要有4块磁盘组成阵列，容量（n-2）/n，也是循环均衡存储。
（2）与raid5相比，raid6增加了第二个奇偶校验信息块。两个独立的奇偶使用不同的算法，数据的可靠性非常的高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
（3）缺点：需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID5有更大的“写损失”
（4）应用场景：主要用户企业，根据需求应用。与raid5相比主要是钱的差距。
【5】raid1+0（成本最高，应用最广）
（1）至少四块磁盘并且数量为偶数，两两之间互为镜像（相似raid1），把两两看做两块磁盘，就与raid0很相似。
（2）容量n/2同时写入，n块同时读取，性能高，可靠性高，读写速度快，但容量的利用率仅仅是一半，损失太大。
（3）应用场景：大多数企业，如电信，移动等应用这种级别。
【6】raid10（3块盘组，互为镜像备份，磁盘为奇数）
（1）3块盘互为两两备份
（2）利用率2n/3
二、构建硬件与软件RAID
1、构建硬件RAID与阵列卡
【1】阵列卡
（1）阵列卡介绍
用来实现RAID功能的板卡通常由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列零组件构成的。
（2）阵列卡功能
不同的raid卡支持的raid功能不同。
（3）RAID接口类型
A、IDE接口：电子集成驱动器，把“硬盘驱动器”与“盘体”集成在一起的硬件驱动器，属于并行接口
B、SCSI接口：小型计算机系统接口，是应用广泛在小型机上高速传输数据的技术，应用于中高档工作站中，支持热插拔等优点。
C、SATA接口:典型的采用串行方式传输数据，SATA2.0传输率达到300M/S，最大600M/S。
D、SAS接口:新一代的SCSI技术采用串行技术传输数据，这个技术可以向下兼容SATA
【2】阵列卡的缓存
（1）缓存：是RAID与外部总线交换数据的场所。是RAID卡电脑板上的一块存储芯片，与硬盘相比，具有极快的存取速度。
（2）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。
【3】配置硬件RAID5
（1）在如下界面按住Ctrl+R进入RAID管理界面。
（2）使用Ctrl+M换页查看硬盘状态ready
（3）选择RAID5进行配置
（4）初始化硬盘
（5）RAID5配置完成，接下来就是给服务器装系统
2、构建软RAID磁盘阵列（案例说明）
【1】需求描述
（1）为Linux服务器添加4块SCSI硬盘
（2）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
【2】步骤
（1）查看安装mdadm
RPM -qa | grep mdadm
在光盘挂载目录下进入packages包中安装mdadm
Rpm -ivh mdadm-3.2.6
（2）准备用户RAID阵列的分区（不同的硬盘，并改分区类型为fd）
Fdisk /dev/sdb Fdisk /dev/sdc Fdisk /dev/sdd Fdisk /dev/sde
刷新分区表：
Partprobe /dev/sdb
Partx -a /dev/sdb
（3）创建RAID设备
Mdadm -Cv /dev/md0 -a yes（创建过程中没有的自动创建）-n4（硬盘数）-l5（级别） /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1
Mdadm -Cv /dev/md0 -a yes（创建过程中没有的自动创建）-n4（硬盘数）-l5（级别） /dev/sd[bcde]1
查看创建信息
Ls -l /dev/md0
cat /proc/mdstat（阵列状态）
（4）在RAID设备中建立文件系统（格式化过程）
Mkfs -t ext4 /dev/md0
（5）挂载并使用文件系统
Mkdir /mdata
Mount /dev/md0 /mdata
df -hT（RAID5的大小会小一点，有校验磁盘每块500M）
【3】RAID阵列的管理及设备恢复
（1）扫描或查看磁盘阵列信息
Mdedm -vD详细描述信息 -s扫描 /md0
Mdedm -vDs > /etc/mdadm.conf
Vim /etc/mdadm.conf
（2）启动或停止RAID阵列
Mdadm -S /dev/md0停止（如果不行则要:卸载挂载）
Mdadm -A /dev/md0启动
Mdsdm /dev/md0 -f /dev/sde1（设置这个分区不能用）
Mdadm /dev/md0 -r /dev/sde1（把/dev/sde1从/dev/md0中移除）
（3）设备恢复操作
Mdadm /dev/md0 -a /dev/sde1（把/dev/sde1加入到/dev/md0中）
cat /proc/mdstat（阵列状态）有进度条显示。