RAID磁盘阵列的原理和搭建
目录
一、RAID磁盘阵列
二、软RAID的实现
(一)创建raid0
(二)设置备份顶替坏硬盘(如raid1)
(三)删除raid
一、RAID磁盘阵列
1.含义
一种由多个独立的硬盘组成的存储系统
2.目的
提高数据存储和访问的性能和安全
3.创建方式
(1)软RAID:通过操作系统的软件实现
(2)硬RAID:专门的硬件阵列卡,RAID卡具有自己的处理器和缓存
4.关键技术
(1)镜像(备份)
(2)条带
(3)数据校验
5.常见类型
类型
说明
最低磁盘数
空间利用率
优缺点
RAID0
条带卷
2+
100%
速度快,不容错
RAID1
镜像卷
2
50%
读写速度一般,容错
RAID5
带奇偶校验的条带卷
3+
(n-1)/n
读写速度快,容错(1块)
RAID6
带2块奇偶校验的条带卷
4+
(n-2)/n
容错(2块),读写性能差
RAID10
RAID1+RAID0
4
50%
读写速度快,容错(多盘)
RAID50
RAID0+RAID5
6
60-80%
读快写一般,容错(多盘)
RAID60
RAID0+RAID6
8
50-70%
读快,写慢,容错(多盘)
6.选择
绝对速度——RAID0
预算有限,但需安全——RAID5
既要速度,又要安全——RAID10
超大规模存储——RAID50/60
7.建议
SSD阵慎用RAID5/6——写入放大效应会加速闪存磨损
监控系统优选RAID50——兼顾持续写入与部分故障容忍
关键数据库必做RAID10——避免校验计算造成的写入延迟
定期检查:即使RAID6也存在URE(不可恢复读取错误)风险
8.RAID失效
(1)热备(hot spare)
①通过在RAID系统中预先配置一个备用硬盘,自动替换并恢复系统的冗余性和可用性
②分类
a.全局式热备:备用硬盘为系统中所有冗余RAID组共享自动替换该失效硬盘
b.专用世热备:备用硬盘为系统中某一冗余RAID组专用只能替换特定的RAID组中失效的硬盘
(2)热插拔(hot swap)
通过在不影响系统正常运行的情况下,将失效的物理硬盘替换为正常的硬盘
二、软RAID的实现
(一)创建raid0
1.下载mdadm——yum install mdadm -y
常见选项
-C或--creat
建立一个新阵列
-r
移除设备
-A
激活磁盘阵列
-l 或--level=
设定磁盘阵列的级别
-D或--detail
打印阵列设备的详细信息
-n 或 --raid
devices=
指定阵列成员(分区/磁盘)的数量
-s或--scan
扫 描 配 置 文 件 或/proc/mdstat得到阵列缺失信息
-x 或 --spare
devicds=
指定阵列中备用盘的数量
-f
将设备状态定为故障
-c或--chunk=
设定阵列的块chunk块大小 ,单位为KB
-a或--add
添加设备到阵列
-G或--grow
改变阵列大小或形态
-v
--verbose显示详细信息
-S
停止阵列
2.创建磁盘阵列
(1)查看磁盘:lsblk
(2)创建磁盘阵列:mdadm -C -v /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb /dev/sdc
(3)查看阵列信息
mdadm -Ds
mdadm -D /dev/md0
3.生成配置文件
mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
4.创建文件系统并挂载
(1)格式化:mkfs.xfs /dev/md0
(2)创建挂载点:mkdir /raid0
(3)临时挂载:mount /dev/md0 /raid0/
(4)查看磁盘信息:df -h /raid0/
5.开机自动挂载(编辑/etc/fstab)
echo "/dev/md0 /raid0/ xfs defaults 0 0" | tee -a
(二)设置备份顶替坏硬盘(如raid1)
1.创建阵列:mdadm -C -v /dev/md0 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sd[d,e]
2.保存RAID信息到配置文件:mdadm -Dvs > /etc/mdadm.conf
3.查看阵列信息:mdadm -D /dev/md1
4.创建文件系统:mkdir.xfs /dev/md1
创建挂载点:mkdir /raid1
临时挂载: mount /dev/md1 /raid1
查看磁盘信息:df -h /raid1
5.准备测试文件:cp /etc/passwd /raid1
6.模拟损坏:mdadm /dev/md1 -f /dev/sde
查看阵列状态:mdadm -D /dev/md1
7.更新配置文件:mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
8.查看数据是否丢失:ls /raid1/
9.移除损坏的设备:mdadm -r /dev/md1 /dev/sde
10.查看信息:mdadm -D /dev/md1
11.添加1块热备盘:mdadm -a /dev/md1 /dev/sde
12.查看信息:mdadm -D /dev/md1
13.停止阵列
保存配置文件:mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
确认数据已同步完成:mdadm -D /dev/md1(出现consistency policy:resync说明已经同步完成)
停止:mdadm -S /dev/md1
13.激活阵列:mdadm -As
14.扩展阵列:mdadm -G /dev/md1 -n 4 -c 32
保存配置文件:mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
注意:阵列在正常状态下才能扩容(降级/重构不允许扩容),raid5只增不减,raid1可增可减
(三)删除raid
1.df -h
2.卸载挂载点:umount /dev/md1
3.停止raid设备:mdadm -Ss
4.删除配置文件:rm -rf /etc/mdadm.conf
5.清除物理磁盘中的raid标识:mdadm --zero-superblock /dev/sdb
注意:raid10要先创建raid1,再创建raid0
raid50要先创建raid5,再创建raid0
raid60要先创建raid6,再创建raid0
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