企业中RAID磁盘阵列配置详解(一看就懂)

磁盘阵列:

RAID 将一组硬盘连结成来,组成一个阵列,以避免单个硬盘损坏而带来的数据损失, 同时亦提供了比单个硬盘高的可用性及容错性。常见的组合方式有:RAID0、RAID1、RAID5、 RAID6、RAID1+0,下面分别介绍它们的特性。


(一)RAID0磁盘阵列

RAID0 俗称“条带”,它将两个或多个硬盘组成一个逻辑硬盘,容量是所有硬盘之和, 因为是多个硬盘组合成一个,故可并行写操作,写入速度提高,但此方式硬盘数据没有冗余, 没有容错,一旦一个物理硬盘损坏,则所有数据均丢失。因而,RAID0 适合于对数据量大, 但安全性要求不高的场景,比如音像、视频文件的存储等

类型 特点 缺点 组成条件 容量
raid0 高读写 不可靠 两个及以上大小相同的磁盘组成 多块磁盘容量总和

微信截图_20190822182944.png

(二)RAID1磁盘阵列

RAID1 俗称“镜像”,它最少由两个硬盘组成,且两个硬盘上存储的数据均相同,以实 现数据冗余。RAID1 读操作速度有所提高,写操作理论上与单硬盘速度一样,但由于数据需 要同时写入所有硬盘,实际上稍为下降。容错性是所有组合方式里最好的,只要有一块硬盘 正常,则能保持正常工作。但它对硬盘容量的利用率则是最低,只有 50%,因而成本也是最 高。RAID1 适合对数据安全性要求非常高的场景,比如存储数据库数据文件之类

类型 特点 缺点 组成条件 容量
raid1 高可靠 不具备扩展性 至少两块大小相同的磁盘组成 多块磁盘容量总和的一半

微信截图_20190822182924.png

(三)RAID5磁盘阵列

RAID5 最少由三个硬盘组成,它将数据分散存储于阵列中的每个硬盘,并且还伴有一个 数据校验位,数据位与校验位通过算法能相互验证,当丢失其中的一位时,RAID 控制器能 通过算法,利用其它两位数据将丢失的数据进行计算还原。因而 RAID5 最多能允许一个硬盘 损坏,有容错性。RAID5 相对于其它的组合方式,在容错与成本方面有一个平衡,因而受到 大多数使用者的欢迎。一般的磁盘阵列,最常使用的就是 RAID5 这种方式

类型 特点 组成条件 容量
raid5 高读写,写一般,高可靠性 至少三块大小相同的磁盘
n-1/n磁盘容量总和

微信截图_20190822182902.png

实际操作配置:

环境:新建四个磁盘,三个磁盘做成raid5,一个作为备用磁盘(当一块磁盘不可用的时候,备用可以顶替)实现无人值守

1,检测软raid管理命令mdadm是否安装

[root@localhost ~]# rpm -q mdadm
mdadm-4.0-5.el7.x86_64

微信截图_20190822170808.png

2,将四块磁盘分别分区,并改为raid分区类型(操作看前文章详解)

fdisk /dev/sdb ... 创建磁盘分区

微信截图_20190822172711.png

3,创建raid5磁盘阵列/dev/md5,其中/dev/sde1作为备用磁盘

[root@localhost ~]# mdadm -C -v /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sd[b-d]1 -x1 /dev/sde1  创建raid5磁盘阵列
  • -C:创建

  • -v:显示详细过程

  • -l:级别

  • -n:磁盘数量

  • -x:备用磁盘数

微信截图_20190822172711.png

4,查看raid5磁盘阵列同步状态信息

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat  查看
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md5 : active raid5 sdd1[4] sde1[3](S) sdc1[1] sdb1[0]
      41908224 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]


[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md5 查看raid磁盘阵列的详细信息

微信截图_20190822172711.png

微信截图_20190822172711.png

5,模拟撤销一块磁盘,看备用磁盘是否可以同步并使用

[root@localhost ~]# mdadm -f /dev/md5 /dev/sdb1   卸载其中一块磁盘
mdadm: set /dev/sdb1 faulty in /dev/md5
[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat  查看同步状态
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md5 : active raid5 sdd1[4] sde1[3] sdc1[1] sdb1[0](F)
      41908224 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/2] [_UU]
      [==>..................]  recovery = 10.7% (2242772/20954112) finish=1.5min speed=203888K/sec
      
unused devices: <none>

微信截图_20190822172711.png

使用mdadm -D查看raid5磁盘阵列的详细信息

微信截图_20190822172711.png

(四)RAID6磁盘阵列

RAID6 是在 RAID5 的基础上改良而成的,RAID6 再将数据校验位增加一位,所以允许损 坏的硬盘数量也由 RAID5 的一个增加到二个。由于同一阵列中两个硬盘同时损坏的概率非常 少,所以,RAID6 用增加一块硬盘的代价,换来了比 RAID5 更高的数据安全性,至少4块磁盘。

[root@localhost ~]# mdadm -C -v /dev/md6 -l6 -n4 /dev/sd[b-e]1 -x1 /dev/sdf1  创建raid6磁盘阵列并创建一个备用磁盘

微信截图_20190822172711.png

(五)RAID1+0磁盘阵列

RAID1+0 是先将数据进行镜像操作,然后再对数据进行分组,RAID 1 在这里就是一个冗余的备份阵列,而 RAID 0 则负责数据的读写阵列。至少要四块盘,两块做 raid0,另两块做raid1,RAID 10 对存储容量的利用率和 RAID 1 一样低,只有 50%.Raid1+0 方案造成了 50%的磁盘浪费,但是它提供了 200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性,并且当同时损坏的磁盘不在同一 Raid1 中,就能保证数据安全性、RAID 10 能提供比RAID 5 更好的性能。这种新结构的可扩充性不好,使用此方案比较昂贵

微信截图_20190822182944.png

实验操作配置:

环境:四块磁盘做成raid1+0,两块做成raid1为/dev/md1,另两块做成raid1为/dev/md2,然后在一起做成raid0,组成raid1+0

1,将四块磁盘先分区,其中两两做成raid1磁盘阵列/dev/md1,/dev/md2

[root@localhost ~]# mdadm -C -v /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[b-c]1 创建raid1磁盘阵列

微信截图_20190822185703.png

[root@localhost ~]# mdadm -C -v /dev/md2 -l1 -n2 /dev/sd[d-e]1 创建raid1磁盘阵列

微信截图_20190822185951.png

2,然后将/dev/md1,/dev/md2磁盘阵列做成一个raid0阵列/dev/md10

[root@localhost ~]# mdadm -C -v /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md1 /dev/md2  创建raid0磁盘阵列

微信截图_20190822191706.png

3,查看磁盘阵列的信息状态

微信截图_20190822191829.png


总结:

项目 RAID0 RAID1 RAID10 RAID5 RAID6
最少磁盘数 2 2 4 3 4
最大容错磁盘数 n-1 n/2 1 2
资料安全性 完全没有 最佳 最佳 比raid5好
理论写入效能 n 1 n/2 <n-1 <n-2
可用容量 n 1 n/2 n-1 n-2
一般应用 强调效能但资料不重要的环境 资料和备份 服务器,云系统常用 资料与备份 资料与备份

谢谢阅读!!!

猜你喜欢

转载自blog.51cto.com/14080162/2431810