系统学习-----RAID技术和LVM2技术

RAID技术

RAID:磁盘阵列

优点:
提高磁盘IO能力,磁盘能够并行读写
提高耐用性,磁盘冗余来实现
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简单理解感觉就是把多个相对便宜的硬盘组合起来,成为一个硬盘数组,使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。

实现方式:

外接式磁盘阵列:通过扩展卡提供适配功能
内接式磁盘阵列:集成到主板上的RAID控制器
Software RAID: 通过软件来实现RAID功能

1. 软RAID:通过软件方式模拟实现
2. 硬RAID:从物理服务器层面:通过RAID适配器实现RAID 

级别:

多块磁盘组成在一起工作的方式不同

RAID0
- 读写性能会提高
- 可用空间: N * MIN (总的可用空间由最小的硬盘决定,类似于木桶效应)
- 没有冗余特性和容错特性
- 最少磁盘数量: 2
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数据分为多块。每块存在不同硬盘上。


RAID1
- 读性能提升,写性能略有下降
- 可用空间: 1 * MIN
- 用容错能力
- 最少磁盘数量: 2
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一份数据写多次,其他盘作为备用盘备份,安全性高。


RAID4
- 读性能提升,写性能略有下降
- 可用空间:N * MIN
- 有冗余特性(有专门的备份盘)
- 最少磁盘数量: 2

类似于RAID1,但有一块专门的硬盘作为数据的备份盘。


RAID5
- 读写性能都会提高
- 可用空间: N-1 * MIN
- 有冗余特性(通过校验数据的方式:1个盘的空间)
- 最少磁盘数:3
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仅能容许一块磁盘损毁,可通过校验数据逆推恢复损坏的磁盘。


RAID6
- 读写性能都会提高
- 可用空间: N-2 * MIN
- 有冗余特性(通过校验数据的方式:2个盘的空间)
- 最少磁盘数:4
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RAID10 : 先做RAID1再做RAID0
- 读写性能都会提高
- 可用空间: N * min /2
- 有冗余特性
- 最少磁盘数: 4
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RAID 10 就是先建立 2 组 RAID 1(一份数据存两份),接着这 2 组 RAID 1 再组合成 RAID 0(数据分多块写入不同盘上)


RAID01 : 先做RAID0再做RAID1
- 读写性能会提高
- 可用空间:N * min /2
- 有冗余特性
- 最少磁盘数: 4

LVM技术

LVM 逻辑卷管理: 在物理设备上进行一层抽象,允许生成逻辑存储卷,相比于物理存储管理更加灵活。
LVM将存储虚拟化,不受限于物理设备,屏蔽硬件相关存储参数,不需要卸载文件系统来去调整卷大小或者数据迁移等。

优点:灵活/可伸缩的存储池/在线的数据分配/管理命令简洁/卷快照等等

  • 基本术语:
    物理存储介质: 系统上的/dev/sda
    物理卷: PV /dev/sda1 /dev/sdb1…
    卷组: VG 由多个PV组成的存储资源池
    逻辑卷: LV 从VG中拿存储资源直接使用
    PE: 物理卷被划分成PE的基本单元(每个PE默认为4MB)
    LE: 逻辑卷被划分成LE的基本单位(同一个卷组中 LE和PE相同的)

关系:
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用户直接使用逻辑卷。

环境准备

右击虚拟机设置,点击硬盘,添加。
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磁盘类型选择SCSI
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接下来查看一下新加的磁盘,因为使第二块添加的磁盘,所以可以找到磁盘sdb
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接下来用fdisk /dev/sdb命令,分区。
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重复三次后,w命令保存退出,最后看一下结果。
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PV管理工具

pvcreate命令: 创建PV

使用方式: pvcreate <devices…>

[root@test ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3 

pvs命令: 显示pv的相关信息

pvdisplay命令:显示PV的详细信息

VG管理工具

vgcreate命令:创建VG

使用方式: vgcreate <vg_name> <pvs…>

[root@test ~]# vgcreate vg_test /dev/sdb1 /dev/sdb2

vgs命令:查看vg相关信息

vgdisplay命令:查看vg详细信息

vgextend命令:扩展vg大小

[root@test ~]# vgextend vg_test /dev/sdb3

vgreduce命令:缩减vg大小

vgremove命令:删除vg

LV管理工具:

lvcreate命令:创建lv

使用方式: lvcreate -L #[mMg…] -n [name] <vg_name>

lvs命令:显示lv相关信息

lvdisplay命令:显示lv详细信息

[root@test ~]# lvdisplay /dev/vg_test/lv_test1

lvsremove命令: 删除lv

使用方式:

  1. lvremove <vg_name> <lv_name>
  2. lvremove </path/to/lv>
    path: [root@test ~]# cat /dev/vg_test/lv_test
[root@test ~]# lvremove vg_test lv_test1

扩展逻辑卷:

lvextend -L [+]#[MmGg] <lv_name|path/to/lv>
resize2fs <lv_name|/path/to/lv>

缩减逻辑卷:

umount /path/to/lv
lvreduce -L [+]#[MmGg] <lv_name|path/to/lv>
e2fsck -f /path/to/lv
resize2fs /path/to/lv
mount

快照功能:

lvcreate -s|–snapshot -L|–size Size[m|UNIT] LV
使用方式:
lvcreate -L Size[MmGg…] -s -n <Snapshot_name> <lv_name>

[ -p|--permission rw|r ] 设置快照权限

练习题

  1. 创建一个至少有两个PV组成的大小为20G名为testvg的VG;要求PE大小为16MB,然后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv,挂载至/users目录
  2. 新建用户eagle,家目录为/users/eagle/,然后切换至centos用户,复制/etc/fstab文件至自己的家目录
  3. 扩展testlv至7G,要求eagle用户的文件不能丢失
  4. 收缩testlv至3G,要求eagle用户的文件不能丢失
  5. 对testlv创建快照,并尝试基于快照备份数据,验证快照的功能
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