Linux 中服务器硬件及RAID配置实战

其中创建RAID5和RAID10 的技术文档请参考我的另外一篇博客:https://blog.csdn.net/Gengchenchen/article/details/110143039

一、RAID磁盘阵列

(一)、RAID磁盘阵列介绍

1、是Redundant Array of Independent Disks的缩写,中文简称为独立冗余磁盘阵列
2、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和提供数据备份技术
3、组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)
4、常用的RAID级别
RAID0,RAID1,RAID5,RAID6 , RAID1+0 等

普通的磁盘阵列图:
在这里插入图片描述

(二)、RAID 0 磁盘阵列介绍

1、RAID 0 (条带化存储)

1)、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,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余
2)、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
3)、RAID 0 不能应用于数据安全性要求高的场合
在这里插入图片描述

(三)、RAID 1磁盘阵列介绍

1、RAID 1(镜像存储)

1)、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
2)、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
3)、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

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(四)、RAID 5磁盘阵列介绍(当前生产环境中用的最多的)

1、RAID 5

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
2)、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
3)、(N-1) / N 磁盘利用率
4)、可靠性高,允许坏1块盘,不影响所有数据
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(五)、RAID 6 磁盘阵列介绍

1、RAID 6

1)、N (N>=4) 块盘组成阵列,(N-2) / N 磁盘利用率
2)、与RAID 5相比,RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块
3)、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
4)、相对于RAID 5 有更大的"写损
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(六)、RAID 1+0 磁盘阵列介绍

1、RAID 1+0 (先做镜象,再做条带)

1)、N (偶数,N>=4) 块盘两两镜像后,再组合成一个RAID 0
2)、N/2 磁盘利用率
3)、N/2 块盘同时写入,N块盘同时读取
4)、性能高,可靠性高

在这里插入图片描述

2、RAID0RAID 0+1 (先做条带,再做镜象)

1)、读写性能与RAID 10 相同
2)、安全性低于RAID 10

在这里插入图片描述

(七)、RAID0、1、5、6、10的区别

RAID级别 硬盘数量 磁盘利用率 是否有校验 保护能力 写性能
RAID0 N N 单个硬盘的N倍
RAID1 N (偶数) N/2 允许一个设备故障 需写两对存储设备,互为主备
RAID5 N>=3 (N-1) /N 允许一个设备故障 需写计算校验
RAID6 N>=4 (N-2)/N 允许两个设备故障 需双重写计算校验
RAID10 N>=4(偶数) N/2 允许两个基组中各坏一个 N/2块盘同时写入

二、阵列卡

(一)、阵列卡介绍

1、阵列卡是用来实现RAID功能的板卡
2、通常是由 I/0 处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的
3、不同的RAID卡支持的RAID功能不同
例如支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等
4、RAID卡的接口类型
IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口

(二)、阵列卡的缓存

1、缓存(Cache)是RAID卡与外部总线交换数据的场所,RAID卡先将数据传送到缓存,再由缓存和外边数据总线交换数据
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、不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同,一般为几兆到数百兆容量不等

阵列卡图片如下:
在这里插入图片描述

三、创建软 RAID 磁盘阵列步骤:

1、检查是否已安装 mdadm 软件包

rpm   -q   mdadm
yum  install  -y  mdadm

2、使用fdisk工具更管理磁盘分区

/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

3、创建 RAID 设备

1)、创建RAID5

mdadm  -C -v  /dev/md0  [-a  yes]  -l5 -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/mdo:创建RAID5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, l5表示创建RAID5
-n:指定使用几块硬盘创建RAID, n3表示使用3块硬盘创建RAID
/dev/sd [bcd]1:指定使用这四块磁盘分区去创建RAID
-x:指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘,x1表示保留1块空闲的硬盘作备用
dev/sde1:指定用作于备用的磁盘

2)、创建RAID10 (先做镜象,再做条带)

mdadm   -Cv   /dev/md0   -l1  -n2   /dev/sd [bc]1
mdadm   -Cv   /dev/md1   -l1  -n2   /dev/sd [de]1
mdadm   -Cv   /dev/md10  -l0   -n2   /dev/md0   /dev/md1

查看RAID磁盘详细信息

cat  /proc/mdstat         #查看创建RAID的进度
或者
mdadm   -D    /dev/md0

检查磁盘是否己做RAID

mdadm   -E   /dev/sd [b-e]1

4、创建并挂载文件系统

mkfs   -t   xfs   /dev/md0
mkdir   /myraid
mount   /dev/md0   /myraid/
df   -Th
cp   /etc/fstab   /etc/fstab.bak
vim   /etc/fstab
/dev/md0      /myraid      xfs      defaults    0  0

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命令其它常用选项

r:移除设备
-a:添加设备
-S:停止RAID
-A:启动RAID

mdadm  -S  /dev/md0
mdadm   /dev/md0   -r    /dev/sdb1

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