什么是RAID 全名是 Redundant Array of Independent Disks 廉價(jià)磁盤的冗(rong)余陣列
常見模式:
RAID-0 等量模式
優(yōu)點(diǎn) 讀寫快
適應(yīng)應(yīng)用最好選擇同型號(hào)宙帝,同容量的效果最佳忘闻,這種模式RAID會(huì)將磁盤先分割出等量的區(qū)塊(如4kb)陷虎,然后當(dāng)一個(gè)文件寫入RAID時(shí),該文件會(huì)依據(jù)RAID劃分好的區(qū)塊的大小切割好玛迄,之后再放到各個(gè)磁盤里面去。放入的方式是依序等量交錯(cuò)的存入每個(gè)磁盤州胳。
另外衷笋,假如使用了不同容量的磁盤來組成RAID-0時(shí)客峭,當(dāng)小容量的磁盤被用完時(shí)豫领,那剩余的數(shù)據(jù)會(huì)全部放入最大的那顆磁盤里。
RAID-0數(shù)據(jù)寫入方式
RAID-1 完整備份模式(鏡像模式)mirror
優(yōu)點(diǎn) 可以實(shí)現(xiàn)完整備份舔琅,讀取的速度快等恐。
缺點(diǎn):寫入的速度 不佳。軟RAID寫入的速度會(huì)很差。因?yàn)閿?shù)據(jù)傳到I/O總線后會(huì)被復(fù)制多份到各個(gè)磁盤鼠锈,結(jié)果就是數(shù)據(jù)量的猛增闪檬。硬RAID實(shí)現(xiàn)的話星著,會(huì)好的多购笆。
寫入數(shù)據(jù)的方式:把一個(gè)數(shù)據(jù),同時(shí)完整的保存在兩顆磁盤上虚循,數(shù)據(jù)就會(huì)在兩個(gè)磁盤上都有一個(gè)完整的備份同欠。
RAID-1數(shù)據(jù)寫入方式
RAID 0+1 RAID 1+0
RAID 0+1 &第一步就是先讓兩個(gè)磁盤組成RAID 0,并且這樣的設(shè)定共有兩組横缔,所以總共要4塊硬盤 铺遂;
&第二步再把剛才的兩組RAID 0 組成RAID 1的意思
RAID 1+0 &就是反過來,先組成RAID 1 再組成RAID 0的意思
下圖是RAID【ジ铡0+1的數(shù)據(jù)寫入示意圖
RAID-5
這種模式優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)容量和速度的平衡襟锐,組成RAID-5最少需要3塊硬盤。
數(shù)據(jù)寫入方式:
每次將數(shù)據(jù)以RAID-0的方式寫磁盤后膛锭,同時(shí)會(huì)循環(huán)在RAID-5組內(nèi)的其中一塊磁盤寫入一個(gè)校驗(yàn)碼(parity)粮坞,校驗(yàn)碼記錄的寫入數(shù)據(jù)的相關(guān)信息。每次寫入校驗(yàn)碼的磁盤都會(huì)不同
RAID-5的實(shí)際使用容量=RAID-組內(nèi)磁盤總?cè)萘繙p輕一塊磁盤容量
例如:RAID-T組內(nèi)有5塊硬盤初狰,其實(shí)際可用容量=5-1=4塊硬盤的容量
RAID-5僅能允許組內(nèi)同時(shí)其中一塊磁盤損壞,RAID-6同時(shí)允許2塊莫杈。
Spare Disk : 預(yù)備磁盤
其功能是將一塊或多塊沒有被包含在原本磁盤陣列等級(jí)中的磁盤,作為一個(gè)備用奢入,平時(shí)不會(huì)被使用筝闹,當(dāng)陣列的磁盤有損壞的時(shí)候。則這塊磁盤會(huì)被主動(dòng)的拉進(jìn)磁盤陣列中腥光,并將壞的磁盤從磁盤陣列中移除!然后立即重建(rebuild)數(shù)據(jù)系統(tǒng)关顷。若是磁盤陣列支持熱插拔就更完美了,這樣可以直接將壞的磁盤拔下武福,再插入一個(gè)新的磁盤议双,設(shè)定其為spare disk
硬RAID是通過RAID卡實(shí)現(xiàn)的,卡上有處理器及芯片等艘儒,中高檔的卡一般都是支持熱插拔的聋伦。
在Linux系統(tǒng)中硬RAID被識(shí)別為/dev/sd[a-p],因?yàn)槭褂玫氖荢CSI模塊
linux中軟RAID是通過軟件mdadm實(shí)現(xiàn)的界睁,文件名為 /dev/md0,dev/md1...
Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟RAID
[root@xiguatian ~]# mdadm -C -a yes /dev/md[0-9] -l N -n N -x N /dev/sd{a-p}
選項(xiàng):
-C //創(chuàng)建
-a yes //指定以自動(dòng)的方式在Linux系統(tǒng)中建立RAID設(shè)備觉增,后接要?jiǎng)?chuàng)建的RAID設(shè)備名如:/dev/md0,即第一個(gè)RAID設(shè)備
-l N //小寫字母 l ,指定要建立的等級(jí),RAID-0,RAID1,RAID-5等
-n N //指明要用幾塊硬盤(或分區(qū))建立磁盤陣列
-x N // (--spare-devices=N)指明了要用幾個(gè)設(shè)備用于預(yù)備磁盤翻斟。
最后接設(shè)備名逾礁,可以是硬盤,也可以是分區(qū),總是應(yīng)該等于 -n N 和 -x N的之和嘹履。
[root@xiguatian ~]#mdadm -D /dev/md0 //成功創(chuàng)建后可以查看指定磁盤陣列的狀態(tài)
[root@xiguatian ~]#cat /proc/mdstat //通過查看這個(gè)文件也可查看軟磁盤陣列的狀態(tài)
[root@xiguatian ~]#watch -n 1 cat /proc/mdstat /以每秒刷新一次動(dòng)態(tài)查看軟磁盤陣列的狀態(tài)
實(shí)現(xiàn)RAID 10
兩種方法:
1. 是用嵌套的方式制作RAID 10 腻扇,即先建立2組RAID 1 ,之后再用這兩組RAID 1組成RAID 0砾嫉;特點(diǎn)是只允許偶數(shù)個(gè)磁盤幼苛,必須分開管理RAID 1和RAID 0
[root@xiguatian ~]#mdadm -C -a yes /dev/md0 -l 1 -n 2 /dev/sdc /dev/sdd
[root@xiguatian ~]#mdadm -C -a yes /dev/md1 -l 1 -n 2 /dev/sde /dev/sdf
[root@xiguatian ~]#mdadm -C -a yse /dev/md10 -l 0 -n 2 /dev/md0 /dev/md1
2. 是一次性建立RAID 10 ,即用一條命令一次性建立RAID 10焕刮;特點(diǎn)是支持用偶數(shù)個(gè)或者奇數(shù)個(gè)磁盤去創(chuàng)建陣列舶沿,而且能以單個(gè)RAID設(shè)備的形式去管理它
[root@xiguatian ~]#mdadm -C -a yes /dev/md10 -l 10 -n 5 /dev/sd{c,d,e,f,g} -x 1 /dev/sdh
[root@xiguatian ~]#mdadm -D /dev/md10 //看看情況
格式化RAID,掛載使用
[root@xiguatian ~]#mkfs.ext4 /dev/md0 //對(duì)磁盤陣列設(shè)備進(jìn)行格式化
[root@xiguatian ~]#mkdir /mnt/raid //建立掛在點(diǎn),以對(duì)其進(jìn)行訪問及使用
[root@xiguatian ~]#mount /dev/md0 /mnt/raid //掛載
[root@xiguatian ~]#df -aTh //查看已掛載的設(shè)備配并,以驗(yàn)證
如何驗(yàn)證磁盤陣列的功效
[root@xiguatian ~]# mdadm [-a 磁盤陣列名 設(shè)備名] [-r 磁盤陣列名 設(shè)備名] [-f 磁盤陣列名 設(shè)備名 ]
選項(xiàng)說明:
-a //添加一塊磁盤到指定的陣列
-r //從指定的陣列中移除一塊磁盤
-f //在指定的陣列中模擬一塊磁盤損壞
[root@xiguatian ~]#cp -a /etc/profile /var/log /mnt/raid //先復(fù)制一些數(shù)據(jù)在磁盤陣列中
[root@xiguatian ~]#df /mnt/raid;du -sm /mnt/raid/* //查看數(shù)據(jù)是否真的存入
[root@xiguatian ~]#mdadm -f /dev/md0 /dev/sdc //假設(shè)陣列md0中的硬盤sdc發(fā)生故障
[root@xiguatian ~]#mdadm -D /dev/md0 //觀察陣列狀態(tài)
[root@xiguatian ~]#watch -n 1 /dev/mdstat // 動(dòng)態(tài)查看陣列各個(gè)磁盤的狀態(tài)轉(zhuǎn)化括荡,此時(shí)動(dòng)作要快,你會(huì)發(fā)現(xiàn)原來的spare disk會(huì)被主動(dòng)的拉入磁盤陣列溉旋,而壞的磁盤會(huì)被標(biāo)識(shí)為faulty spare (出錯(cuò)的 備用)
[root@xiguatian ~]#mdadm -a /dev/md0 /dev/sdh -r /dev/md0 /dev/sdc //向陣列md0里添加一塊新的磁盤畸冲,同時(shí)移除壞的磁盤
[root@xiguatian ~]#mdadm -D /dev/md0 //這時(shí)快速查看陣列狀態(tài),會(huì)開到新增加的那塊磁盤會(huì)被自動(dòng)設(shè)為spare disk
設(shè)置開機(jī)自啟RAID 并自動(dòng)掛載
[root@xiguatian ~]#mdadm -D /dev/md0 | grep -i uuid //獲取陣列設(shè)備的UUID
[root@xiguatian ~]#vi /etc/mdadm.conf //編輯配置文件
ARRAY /dev/md0 UUID=bc71abf8-07f2-45ee-be86-f34b696dc215
#陣列 陣列名 系統(tǒng)唯一識(shí)別號(hào)
[root@xiguatian ~]#vi /etc/fstab //編輯自動(dòng)掛載文件
/dev/md0 /mnt/raid ext4 defaults 1 2
[root@xiguatian ~]#umount /dev/md0;mount -a //測試
[root@xiguatian ~]#df /mnt/raid //確認(rèn)順利掛載观腊,并沒發(fā)生任何錯(cuò)誤
正常關(guān)閉軟RAID
1.先卸載且在配置文件里刪除或者注釋與這個(gè)/dev/md0相關(guān)的內(nèi)容
[root@xiguatian ~]#umount /dev/md0
[root@xiguatian ~]#vi /etc/fstab
[root@xiguatian ~]#vi /etc/mdadm.conf
2.直接關(guān)閉軟RAID并查看其狀態(tài)邑闲,已確認(rèn)關(guān)閉成功
[root@xiguatian ~]#mdadm -S /dev/md0
[root@xiguatian ~]#mdadm -D /dev/md0