LinuxベースのサーバーハードウェアとRAID構成

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RAIDディスクアレイ

RAIDディスクアレイの概要

RAIDは、ディスクアレイと呼ばれる独立ディスクの冗長アレイ（独立ディスクの冗長アレイ）です。主なものは、リソースの集中と統一された管理です。
複数の独立した物理ハードディスクをさまざまな方法でハードディスクグループに結合することは、論理的には大きなハードディスクと見なすことができるため、単一のハードディスクよりも高いストレージパフォーマンスを提供し、データバックアップテクノロジを提供します。
ディスクアレイを構成するさまざまな方法は、RAIDレベル（RAIDレベル）と呼ばれます。
一般的なRAIDレベル：
RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1 +0など。

RAID0（ストライプストレージ）

利点：すべてのRAIDレベルの中で最高のストレージパフォーマンスを備えています。原則は、アクセスのために連続データを複数のディスクに分散することです。これにより、システム内のデータ要求を複数のディスクで並行して実行でき、各ディスクがデータ要求の独自の部分を実行します。したがって、伝送速度は非常に高速です
短所：バックアップ機能がない、信頼性が低い、ハードディスクのデータが失われると、すべてのデータに影響を与えるため、アプリケーションとデータのセキュリティに対する要件が高い場所は必要ありません。
ハードディスクの数：少なくとも2。

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RAID1（ミラーストレージ）

利点：ユーザーデータの可用性とデータセキュリティを最大限に確保できます。その主な機能は、ユーザーがハードディスクに書き込んだデータの100％を別のハードディスクに自動的にコピーすることです。したがって、RAID1は、RAIDレベルの中で最高のデータセキュリティ保証と高い読み取りパフォーマンスを備えています。
短所：100％のデータバックアップにより、バックアップデータは総ストレージスペースの半分を占めます。ディスクスペースの使用率が低いため、ストレージコストはRAIDレベルの中で最も高くなります。
ハードディスクの数：少なくとも2。

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RAID5：

利点：ストレージパフォーマンス、データセキュリティ、およびストレージコストを考慮したストレージソリューション。RAID 5は、RAID1のバックアップ方法を比較します。RAID5は、データ自体ではなく、データと対応するパリティデータをRAID5を構成する各ディスクに保存します。したがって、RAID5のディスクが損傷した場合、残りのデータはデータと対応するチェックデータをダウンロードして、破損したデータを高い信頼性で復元します。
短所：検証メカニズムのため、書き込み能力が比較的低い

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RAID6

利点：RAID5と同様ですが、パリティデータにはRAID5よりも1つ多くの独立したパリティ情報ブロックがあり、2つのパリティデータには異なるアルゴリズムがあり、RAID5よりも安全です。
短所：書き込みパフォーマンスが低い

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RAID1 + 0（最初にミラーリング、次にストライピング）：

利点：RAID1 + 0は、ストレージパフォーマンスとデータセキュリティの両方を考慮したソリューションです。RAID1と同じデータセキュリティ保証を提供しますが、RAID0と同様のストレージパフォーマンスも提供します。
短所：RAID1 + 0は100％のデータバックアップを通じてデータセキュリティも提供するため、RAID 0 + 1のディスクスペース使用率はRAID1と同じであり、ストレージコストが高くなります。

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RAIDレベル	ハードドライブの数	ディスク使用率	小切手はありますか？	保護能力	読み取りと書き込みのパフォーマンス
RAID0	N	100％	番号	番号	1台のハードディスクのN回（最良）
RAID1	N（偶数）	50％	番号	デバイス障害を許可する	読み取りと単一のハードディスクの間に違いはありませんが、両側で書き込みます
RAID5	N> = 3	（N-1）/ N	持ってる	デバイス障害を許可する	読み取りとRAID0は類似しており、書き込み<単一のハードディスク
RAID6	N> = 4	（N-2）/ N	持ってる	2つのデバイス障害を許可する	読み取りと書き込みはRAID5に似ており、書き込み<RAID5
RAID10	N> = 4（偶数）	50％	番号	2つの基底関数系の1つが悪くなるのを許します	読み取り= RAID0、書き込み= RAID1

アレイカード

アレイカードはRAID機能を実現するためのボードです
通常、I / Oプロセッサ、ハードディスクコントローラ、ハードディスクコネクタ、キャッシュなどの一連のコンポーネントで構成されます
異なるRAIDカードは異なるRAID機能をサポートします。
例：RAID0、RAID1、RAID5、RAID10などをサポートします。
RAIDカードインターフェースタイプ：
IDEインターフェース、SCSIインターフェース、SATAインターフェース、SASインターフェース

アレイカードのキャッシュ

キャッシュは、RAIDカードが外部バスとデータを交換する場所です。RAIDカードは最初にデータをキャッシュに送信し、次にキャッシュが外部データバスとデータを交換します。
キャッシュのサイズと速度は、RAIDカードの実際の伝送速度に直接関係する重要な要素です。
さまざまなRAIDカードには、工場出荷時にさまざまなメモリ容量が装備されており、通常は数メガバイトから数百メガバイトの範囲です。

ソフトRAIDディスクアレイを作成する手順

最初に4台のハードドライブをインストールします

1.コマンドパッケージを確認します

rpm -q mdadm
yum install -y mdadm

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2.fdiskツールを使用してディスクを管理します

新しいディスクデバイスをプライマリパーティションに分割し、パーティションタイプのIDマーク番号を「fd」に変更します

fdisk /dev/sdb （sdc，sdd，sde等）

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＃他の3台のハードドライブは上記の手順と同じです

最後に、mdadm -E / dev / sd [be] 1コマンドを使用して、ディスクがRAIDであるかどうかを確認します。
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3.RAIDデバイスを作成します

（1）RAID5を作成する

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/md0：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

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cat / proc / mdstatコマンドを使用して、進行状況を表示します

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正常に作成されました

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（2）RAID10を作成します（最初にミラーイメージ、次にストライプ）

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

RAIDディスクコマンドの表示

cat /proc/mdstat		 #查看RAID磁盘详细信息和创建RAID的进度
mdadm -D /dev/md0        #查看RAID磁盘详细信息
watch -n 10 'cat /proc/mdstat'   #用watch命令来每隔一段时间刷新 /proc/mdstat 的输出
mdadm -E /dev/sd[b-e]1   #检查磁盘是否已做RAID

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4.ファイルシステムを作成してマウントします

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

新しく作成したRAID5をフォーマットします
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マウントポイントを作成し、作成したmd0を作成したマウントポイントにマウントします
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5.障害回復を実現します

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

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6. /etc/mdadm.conf構成ファイルを作成して、開始や停止などのソフトウェアRAID構成の管理を容易にします。

echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1' > /etc/mdadm.conf
mdadm --detail --scan >>  /etc/mdadm.conf

mdadmコマンドの他の一般的なオプション：

-r：移除设备
-a：添加设备
-S：停止RAID
-A：启动RAID

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/sde1

echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1' > /etc/mdadm.conf
mdadm --detail --scan >>  /etc/mdadm.conf 
umount /dev/md0
mdadm -s /dev / md0
mdadm -As / dev/ md0

#一s:指查找letc/ mdadm. conf 文件中的配置信息

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最初に元のマウントポイントを閉じる必要があります。そうしないと停止しません

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再起動後、RAID5を再構築します
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再構築は成功し、再び正常に使用できるようになります

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