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(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
常用的RAID级别
组成磁盘整列的不同方式成为RAID级别
RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0
RAID 0 条带化存储
N块硬盘并行组合，成一个新的逻辑盘
- RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多给磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余
- RAID 0只是单纯提高性能，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不能应用于数据安全性要求高的场景
RAID1 镜像存储
N(偶数)块硬盘组合，成为一个镜像，N/2容量
- 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RAID1可以提高读取性能
- RAID1是磁盘整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
RAID5
- N(N>=3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有一份校验数据，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，但由于由校验机制问题，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
RAID6
- N(N>=4)块盘组成阵列，(N-2)/N磁盘利用率
- 与RAID5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
- 相对于RAID5由更大的"写损失"，因此写性能较差
RAID1+0(先做镜像，再做条带)
- N（偶数，N>=4）块盘两两镜像后，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 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
对比
| RAID级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 保护能力 | 写性能 |
|---|---|---|---|---|
| RAID0 | N | N | 无 | 无 |
| RAID1 | N(偶数) | N/2 | 无 | 允许一个设备故障 |
| RAID5 | N>=3 | (N-1)/N | 有 | 允许一个设备故障 |
| RAID6 | N>=4 | (N-2)/N | 有 | 允许两个设备故障 |
| RAID10 | N>=4(偶数) | N-2 | 无 | 允许两个基组中各坏一个 |
实战配置
通用准备工作
检查是否已安装 mdadm 软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm
使用fdisk工具将新磁盘设备划分主分区
#ID标记好改为fd
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
fdisk /dev/sde
n p Enterx3 t fd w
★创建RAID5设备
mdadm -Cv /dev/md0 -l5 -n3 /dev/sd[b-d]1 -x1 /dev/sde1
- -C 表示新建
- -v 显示创建过程的详细信息
- /dev/cat RAID5名称
- -a yes 如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建
- -l 指定RAID的级别 l5表示RAID5
- -n 指定使用几块硬盘创建 RAID n3表示使用3块硬盘
- -dev/sd[bcd]1 指定使用这3块磁盘分区取创建RAID
- -x 指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘
- /dev/sde1 指定用作与备用磁盘
每隔一段时间刷新信息输出
watch -n 10 ‘cat /proc/mdstat’
mdadm -D /dev/md0
创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/md0
mkdir /myraid
mount /dev/md0 /myraid
★创建RAID10设备
创建两个RAID1，分别命名为md1 和md2
mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[b-c]1
mdadm -Cv /dev/md2 -l1 -n2 /dev/sd[d-e]1
然后等待完成
mdadm -E /dev/sd[b-e]1
#查看四个磁盘是否已经作为RAID
指定md1、md2创建RAID 10
mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md1 /dev/md2
完成后查看一下磁盘的详细信息
mdadm -D /dev/md10
格式化RAID10后进行挂载
实现故障恢复
mdadm /dev/cat0 -f /dev/sdb1 #模拟sdb1故障
mdadm -D /dev/cat0 #查看发现以顶替的
更方便的管理软RAID的配置
如果不进行设置下次停用后将无法启动RAID10
echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1' > /etc/mdadm.conf
mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf
-
单个>为覆盖，两个>是追加
-
如果停用却没有设置，则需要返回创建RAID10的步骤
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
- –detail 查询一个RAID的详细信息
- –scan 从配置文件或者/proc/mdstat中扫描信息