Configuración de hardware y RAID del servidor en Linux (¡incluido el funcionamiento práctico de RAID5!)

Configuración de RAID y hardware del servidor en Linux

1. Matriz de discos RAID

1. Introducción a la matriz de discos RAID

• Es la abreviatura de Redundant Array of Independent Disks, abreviado en chino como Redundant Array of Independent Disks

• Combine varios discos duros físicos independientes de diferentes formas para formar un grupo de discos duros (disco duro lógico), proporcionando así un mayor rendimiento de almacenamiento que un solo disco duro y proporcionando tecnología de copia de seguridad de datos

• Las diferentes formas de componer una matriz de discos se denominan niveles RAID (niveles RAID)

• Niveles RAlD de uso común

  RAID0, RAID1, RAID5, RAID6, RAID1 + 0, etc.

1) RAID 0 (almacenamiento seccionado)

1. RAID 0 divide continuamente los datos en unidades de bits o bytes, y los lee / escribe en varios discos en paralelo, por lo que tiene una alta tasa de transferencia de datos, pero no tiene redundancia de datos.

2. RAID 0 simplemente mejora el rendimiento y no proporciona una garantía de confiabilidad de los datos, y una de las fallas del disco afectará a todos los datos.

3. RAID 0 no se puede utilizar en ocasiones con altos requisitos de seguridad de datos

   N discos duros se combinan en un nuevo disco lógico en paralelo, de modo que las solicitudes de datos en el sistema pueden ser ejecutadas por varios discos en paralelo, y cada disco ejecuta su propia parte de la solicitud de datos. Esta operación paralela de datos puede hacer un uso completo del ancho de banda del bus y mejorar significativamente el rendimiento general de acceso al disco.
   

2) RAID 1 (almacenamiento reflejado)

1. Obtenga redundancia de datos a través de la duplicación de datos de disco y genere datos de respaldo mutuos en un par de discos independientes

2. Cuando los datos originales están ocupados, los datos se pueden leer directamente desde la copia espejo, por lo que RAID 1 puede mejorar el rendimiento de lectura

3. RAID 1 tiene el costo unitario más alto en la matriz de discos. Pero proporciona alta seguridad y disponibilidad de datos. Cuando falla un disco, el sistema puede cambiar automáticamente para leer y escribir en el disco espejo sin reorganizar los datos fallidos.

   

3) RAID 5 (el más utilizado en el entorno de producción actual, más importante)

1. N (N≥3) discos forman una matriz. Un dato genera N-1 rayas, y también hay un dato de verificación. Un total de N datos se almacenan cíclica y uniformemente en N discos.

2. N discos leen y escriben al mismo tiempo, el rendimiento de lectura es muy alto, pero debido al problema del mecanismo de verificación, el rendimiento de escritura es relativamente bajo

3. (N-1) / N Utilización del disco

4. Alta confiabilidad, lo que permite que un disco se rompa sin afectar todos los datos.

   La escritura de datos RAID5 se dividirá en 3 partes de acuerdo con el algoritmo, y luego se escribirá en estos 3 discos duros. Al escribir, la información de verificación se escribirá en estos 3 discos duros. Al leer los datos escritos, comenzará desde 3 respectivamente Lea el contenido de los datos en el disco duro del bloque y luego verifíquelo verificando la información. Cuando uno de los discos duros está dañado, el contenido de datos del tercer disco duro se puede calcular a partir de los datos almacenados en los otros dos discos duros. Es decir, el método de almacenamiento de raid5 solo permite que falle un disco duro, y debe ser reemplazado lo antes posible cuando falla. Cuando se reemplaza el disco duro defectuoso, los datos escritos durante la falla se volverán a verificar. Si un bloque se rompe después de una falla no resuelta, será catastrófico. (P significa datos de calibración)
   

4) RAID 6 (dos discos escriben datos de paridad)

1. N (N≥4) discos forman una matriz, (N-2) / N utilización de disco

2. En comparación con RAID 5, RAID 6 agrega un segundo bloque independiente de información de paridad

3. Dos sistemas de paridad independientes utilizan algoritmos diferentes, incluso si dos discos fallan al mismo tiempo, no afectará el uso de datos

4. En comparación con RAID 5, hay una mayor "pérdida de escritura", por lo que el rendimiento de escritura es deficiente

5) RAID 1 + 0 (imagen reflejada primero, luego raya)

1. Después de que N (número par, N> = 4) discos se duplican en pares, se combinan en un RAID 0

2. Utilización de disco N / 2

3. N / 2 discos escriben al mismo tiempo, N discos leen al mismo tiempo

4. Alto rendimiento y alta confiabilidad.

6) RAID 0 + 1 (raya primero, luego imagen reflejada)

1. N (número par, N> = 4) Después de dividir los discos en pares, se combinan en un RAID 1
2. El rendimiento de lectura y escritura es el mismo que RAID 10
3. La seguridad es menor que RAID 10

7) Comparación de RAID0, RAID1, RAID5, RAID6

Nivel de RAID	Cantidad de discos duros	Utilización de disco	¿Hay un cheque?	Capacidad de protección	Rendimiento de escritura
RAID0	norte	norte	No	No	N veces de un solo disco duro
RAID1	N (número par)	N / 2	No	Permitir una falla en el dispositivo	Necesita escribir dos pares de dispositivos de almacenamiento, cada uno como respaldo
RAID5	N≥3	(N-1) N	Tengo	Permitir una falla en el dispositivo	Necesita escribir un cheque de cálculo
RAID6	N≥4 (número par)	N / 2	No	Permita uno para cada uno de los dos conjuntos de bases	Escritura simultánea de N / 2 discos

2. Introducción a la tarjeta de matriz

• La tarjeta de matriz es una placa que se utiliza para realizar la función RAID
• Generalmente compuesto por una serie de componentes como procesador de E / S, controlador de disco duro, conector de disco duro y caché
• Las diferentes tarjetas RAID admiten diferentes funciones RAID,
  como RAID0, RAID1, RAID5, RAID10, etc.
• Tipo de interfaz de tarjeta RAID Interfaz
  IDE, interfaz SCSI, interfaz SATA e interfaz SAS

3. Cree una matriz de discos RAID suave (RAID5)

1. Verifique primero el entorno de creación

Es decir, compruebe si se ha instalado el paquete mdadm

2. Nuevo disco duro

Primero debe cerrar la máquina virtual, luego editar la máquina virtual, seleccionar agregar, agregar discos duros (use los valores predeterminados excepto para la selección de capacidad), después de agregar 4 discos duros, puede ver que hay cuatro discos duros más discos debajo del hardware y luego "Aceptar". Encienda la máquina virtual y use Xshell para conectarse a la máquina virtual.

3. Utilice fdisk -l para ver la partición del disco.

4. Gestión de particiones

Cambie los 4 tipos de partición de disco a RAID, el siguiente es uno y los otros 3 tienen la misma operación

5. Ver el tipo de partición

6. Cree RAID5

Utilice cat / proc / mdstat para ver el progreso de la creación de RAID5

7. Ver detalles de RAID

8. Simular un daño en el disco

Pruebe si el disco de repuesto se reconstruirá automáticamente

9. Debe formatear y montar antes de usar

Como LVM antes, los pasos que se deben seguir para usar

Cuatro, comando mdadm

1. Formato de comando

mdadm [选项] [操作磁盘对象]

2. Opciones y funciones comunes

Opciones utilizadas en la creación de RAID5

-C: significa nuevo

-v: muestra información detallada durante el proceso de creación

/ dev / md0: crea el nombre de RAID5

-a sí: --auto, lo que significa que si algún archivo de dispositivo no existe, se creará automáticamente, que se puede omitir

-l: especifica el nivel de RAID, l5 (nivel5) significa crear RAID5

-n: Especifique cuántos discos duros creará RAID, n3 significa utilizar 3 discos duros para crear RAID

/ dev / sd [bcd] 1: especifique estas tres particiones de disco para crear RAID como dispositivo activo

-x: Especifique cuántos discos duros se usarán como discos de repuesto en caliente para RAID, x1 significa reservar 1 disco duro libre como repuesto dev / sde1: Especifique el disco que se usará como repuesto

otras opciones

-r: eliminar dispositivo

-a: agregar dispositivo

-S: Detener RAID

-A: Iniciar RAID

Ejemplo:

mdadm -S /dev/md0 #停止运行此RAID

mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1 #从此RAID中移除磁盘/dev/sdb1

suplemento:

Si crea RAID 10, debe duplicar y luego dividir

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

Ver detalles del disco RAID

cat /proc/mdstat  #此命令还能查看RAID创建进度

mdadm -D /dev/md0 #展示RAID详细信息

Compruebe si el disco ha sido RAID

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