目录
一.RAID
1.1 RAID功能实现
1.2 RAID实现的方式
1.3 raid级别
二.常见磁盘阵列类型
2.1 RAID-0
2.2 RAID-1
2.3 RAID-5
2.4 RAID-1 0
三.实现 软raid
3.1 常用选项说明
3.2 常用指令
3.3 实现raid 5
3.4 实现raid 1 0
一.RAID
独立硬盘冗余阵列(RAID, Redundant Array of Independent Disks),旧称廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),简称磁盘阵列。利用虚拟化存储技术把多个硬盘组合起来,成为一个或多个硬盘阵列组,目的为提升性能或数据冗余,或是两者同时提升。RAID 层级不同,数据会以多种模式分散于各个硬盘,RAID 层级的命名会以 RAID 开头并带数字,例如:RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 7、RAID 01、RAID 10、RAID 50、RAID 60。每种等级都有其理论上的优缺点,不同的等级在两个目标间获取平衡,分别是增加数据可靠性以及增加存储器群)读写性能。简单来说,RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘,因此,操作系统只会把它当作一个实体硬盘。RAID常被用在服务器电脑上,并且常使用完全相同的硬盘作为组合。由于硬盘价格的不断下降与RAID功能更加有效地与主板集成,它也成为普通用户的一个选择,特别是需要大容量存储空间的工作,如:视频与音频制作。
1.1 RAID功能实现
提高IO能力
提高耐用性,
磁盘冗余备份
1.2 RAID实现的方式
1、 硬件方式通过raid 卡,称硬raid。
2、软件方式通过raid 软件方式,称软raid。
1.3 raid级别
RAID-0:条带卷,strip
RAID-1:镜像卷,mirror
RAID-2
......
RAID-5
RAID-6
RAID-7
RAID-10
RAID-01
RAID-50
二.常见磁盘阵列类型
2.1 RAID-0
因为读写时都可以并行处理,所以在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既没有冗余功能,也不具备容错能力,如果一个磁盘(物理)损坏,所有数据都会丢失。
特点:
读、写性能提升
最少磁盘数:2块
可用空间:N*磁盘数 无容错能力
tips:
直通盘:没有做raid。
raid盘:服务器只能识别一种模式,没有混杂模式,所以要么都不做raid,要么都做raid。
做raid 0 1块没有提高性能的效果
2.2 RAID-1
也称为镜像, 两组以上的N个磁盘相互作镜像,在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度,理论上读取速度等于硬盘数量的倍数,与RAID 0相同。另外写入速度有微小的降低。
特点:
读性能提升、写性能略有下降
磁盘利用率 50%
有冗余能力
最少磁盘数:2,磁盘块数要2的倍数
‘tips:
因为有镜像备份,所以最多可以坏1块磁盘。
2.3 RAID-5
一份数据产生N-1个条带(N>=3),同时会存在1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,由于有校验机制所以读性能高,写性能不高。
特点:
读、性能提升
写的性能略微降低
利用率: n-1
有容错能力:允许最多1块磁盘损坏
最少磁盘数:3, 3+
tips:
最少3块硬盘才能实现RAID 5阵列,允许坏1块硬盘不影响数据。
校验和的计算主要使用了位运算中的异或运算。
RAID5的关键是有一个校验数据块,校验数据块按照规则分布在不同的磁盘。
2.4 RAID-1 0
N (偶数,N>=4)块盘两两镜像组成raid 1后,再组合成一个RAID 0。
特点:
读、写性能提升
可用空间:n/2
有容错能力:每组镜像最多只能坏一块
最少磁盘数:4, 4+(偶数)
三.实现 软raid
首先安装mdadm工具:为软RAID提供管理界面,为空余磁盘添加冗余,结合内核中的md(multi devices)RAID设备可命名 为/dev/md0、/dev/md1、/dev/md2、/dev/md3等
然后加装硬盘后可以用 echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan 扫描新盘。
3.1 常用选项说明
mdadm [mode]
命令 模式 阵列名字(md0) 选项 选择/dev/sdb /dev/sdd
mdadm -Cv /dev/md0 -l 10(raid) -n 4 -x 1 /dev/sd[bcde] {b,c,d,e,f}
模式: 创建:-C 装配:-A 监控:-F 管理:-f, -r, -a
3.2 常用指令
#使用mdadm创建并定义RAID设备 mdadm -C /dev/md0 -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e}1 命令 raid名 级别 盘数 热备
#用文件系统对每个RAID设备进行格式化 mkfs.xfs /dev/md0
#使用mdadm检查RAID设备的状况 mdadm --detail /dev/md0或者 mdadm -D /dev/md0
#增加新的成员 mdadm -G /dev/md0 -n4 -a /dev/sdf1
#模拟磁盘故障 mdadm /dev/md0 -f /dev/sda1
#移除磁盘 mdadm /dev/md0 -r /dev/sda1
#在备用驱动器上重建分区 mdadm /dev/md0 -a /dev/sda1
#系统日志信息 cat /proc/mdstat
生成配置文件: mdadm -D -s >> /etc/mdadm.conf
停止设备 mdadm -S /dev/md0 要先解挂载
激活设备: mdadm -A -s /dev/md0
强制启动: mdadm -R /dev/md0
删除raid信息: mdadm --zero-superblock /dev/sdb1
3.3 实现raid 5
1、分区 fdisk /dev/sdb/c/d/e >n>p>1>默认>t>fd格式>w
2、创建raid 5
mdadm -Cv /dev/md5 -n 3 -l5 /dev/sd[bcd]1 -x 1 /dev/sde1
3、 显示md5详情信息
4、格式化
mkfs.xfs /dev/md5
5、创建目录挂载
6、查看状态 cat /proc/mdstat
3.4 实现raid 1 0
前同
先做镜像,后条带
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