磁盤陣列(RAID)的原理與搭建

一,RAID概念
1查乒,磁盤陣列(Redundant Arrays of Independent Disk,DAID)弥喉,由很多價格便宜的磁盤,以硬件(RAID卡)或軟件(MDADM)形式組合成一個容量巨大的磁盤組玛迄,利用多個磁盤組合在一起由境,提升整個磁盤系統(tǒng)效能。
***注:RAID可以預(yù)防數(shù)據(jù)丟失蓖议,但并不能完全保證數(shù)據(jù)不會丟失虏杰,所有在使用RAID的同時還應(yīng)注意備份重要的數(shù)據(jù)。
2勒虾,RAID的創(chuàng)建有兩種方式:軟RAID(通過操作系統(tǒng)軟件來實現(xiàn))和硬RAID(使用硬件陣列卡)纺阔,供應(yīng)商一般可以把硬件問題解決掉。

3修然,

4笛钝,RAID的三個關(guān)鍵技術(shù):
a,鏡像:提供了數(shù)據(jù)的安全性
b,條帶(塊大小也可以說是條帶的粒度)质况,它的存在就是提供了數(shù)據(jù)的并發(fā)行
c,數(shù)據(jù)的校驗:提供了數(shù)據(jù)的安全

5,RAID相對于單個磁盤優(yōu)點


二玻靡,四種RAID的工作原理
RAID-0的工作原理
1)條帶(strping)结榄,也是最早出現(xiàn)的RAID模式
2)特點:成本低,可以提高整個磁盤性能囤捻;任何一個磁盤的損壞將損壞全部數(shù)據(jù)臼朗;磁盤利用率為100%(沒有提供冗余或錯誤修復(fù)能力,速度快)

RAID-1
1)鏡像卷(mirroring)最蕾,需要磁盤兩塊以上
原理:把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤之上依溯,也就是說在數(shù)據(jù)寫入一塊磁盤的同時,會在另一塊閑置的磁盤上生成鏡像文件

RAID-5
1)需要三塊或以上磁盤瘟则,可以提供熱備盤實現(xiàn)故障的恢復(fù);只損壞一塊枝秤,沒問題醋拧,但若同時損壞兩塊磁盤,則數(shù)據(jù)將會損壞
2)奇偶校驗信息的作用:當RAID5的一個磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后淀弹,利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗信息去恢復(fù)被破壞的數(shù)據(jù)
3)異或運算:相對簡單的丹壕,相同為0,相異為1

RAID-10
1)嵌套薇溃,鏡像+條帶菌赖,第一級是RAID1鏡像對,第二級為RAID0
2)失效處理:一般為熱備和熱插拔
a沐序,熱備hotspare
定義:當冗余的RAID組中某個硬盤失效時琉用,在不干擾當前RAID系統(tǒng)的正常使用情況下,用RAID系統(tǒng)中另外一個正常的備用硬盤自動頂替失效硬盤策幼,及時保證RAID系統(tǒng)的冗余性
全局式:備用硬盤為系統(tǒng)中所有冗余RAID組共享
專用式:備用硬盤為系統(tǒng)中某一冗余RAID組共用

b邑时,熱插拔hotswap
定義:在不影響系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的情況下,用正常的物理硬盤替換RAID系統(tǒng)中失效硬盤


三特姐,RAID-0-1-5-10搭建及使用/刪除RAID及注意事項

1晶丘,面試題:我們做硬件RAID,是在裝系統(tǒng)前還是之后唐含? ?
答:先做陣列才裝系統(tǒng) 浅浮,一般服務(wù)器啟動時,有顯示進入配置Riad的提示捷枯。
硬RAID:需要RAID卡滚秩,我們的磁盤是接在RAID卡的,由它統(tǒng)一管理和控制铜靶。數(shù)據(jù)也由它來進行分配和維護叔遂;它有自己的cpu他炊,處理速度快

2,Linux內(nèi)核中有一個md(multiple devices)模塊在底層管理RAID設(shè)備已艰,它會在應(yīng)用層給我們提供一個應(yīng)用程序工具mdadm,mdadm是Linux下用于創(chuàng)建和管理的命令痊末。

3,實戰(zhàn)
注:工作中正常做RAID全部是使用獨立的磁盤來做的哩掺。為了節(jié)約資源凿叠,raid10以一塊磁盤上多個分區(qū)來代替多個獨立的磁盤做raid,但這樣做出來的raid沒有備份數(shù)據(jù)的作用,因為一塊磁盤壞了嚼吞,這個磁盤上所做的raid也就都壞了盒件。

3&1 RAID0

Key process:創(chuàng)建,生成配置文件舱禽,格式化炒刁,掛載
Expend process:開機自動掛載,解除掛載誊稚,重新掛載

a,# mdadm -C -v /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb /dev/sdc ? ? ? a,創(chuàng)建raid0(md0為創(chuàng)建文件名稱翔始,需以md命名)
b,# mdadm -Ds ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? b,查看陣列信息
c,# mdadm -D /dev/md0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c,(Chunk Size:512k,Chunk是raid中最小的存儲單位)
d,# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? d,生成配置文件
e,# mkfs.xfs /dev/md0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? e,格式化(對創(chuàng)建的RAID進行文件系統(tǒng)創(chuàng)建并掛載)
f,# mkdir /raid0
g,# mount /dev/md0 /raid0
h,# df -h(df -Th /raid0)
i,# echo 12434345 > /raid0/a.txt
j,# blkid /dev/md0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? j,開機自動掛載
o,# echo "UUID=****** /raid0 xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
p,# vim /etc/fstab
q,# umount /raid0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? q,解除掛載
r,# df -h
s,# mount -a ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? s,重新掛載
t,# df -h


3&2 RAID1

Key process:創(chuàng)建,將RAID信息保存到配置文件里伯,更新配置文件城瞎,添加新熱備盤
Extend process:查看陳列信息,準備測試文件疾瓮,模擬損壞

a,# mdadm -C -v /dev/md1 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sd[d,e,f] ? ? a,創(chuàng)建
b,# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? b,將RAID信息保存到配置文件
c,# mdadm -D /dev/md1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c,查看RAID陣列信息
d,# mkfs.xfs /dev/md1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? d,在RAID設(shè)備上創(chuàng)建文件系統(tǒng)
e,# mkdir /raid1
f,# mount /dev/md1 /raid1 ?
g,# cp /etc/passwd /raid1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? g,準備測試文件
h,# mdadm /dev/md1 -f /dev/sde ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? h,模擬損壞
i,# mdadm -D /dev/md1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? i,查看陣列狀態(tài)信息
j,# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? j,更新配置文件
k,# ls /raid1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? k,查看數(shù)據(jù)是否丟失
l,# mdadm -r /dev/md1 /dev/sde ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? l,移除損壞設(shè)備
m,# mdadm -D /dev/md1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? m,查看信息
n,# mdadm -a /dev/md1 /dev/sde ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? n,添加一塊新熱備盤
o,# mdadm -D /dev/md1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? o,查看陣列狀態(tài)信息


3&3 RAID5

Key process:創(chuàng)建脖镀,停止,激活狼电,擴展
Extend process:

a,# mdadm -C -v /dev/md5 -l 5 -n 3 -x 1 -c 32 /dev/sd[g,h,i,j] ? ?? a,創(chuàng)建
b,# mdadm -D /dev/md5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? b,查看
c,# mdadm -Dsc > /etc/mdadm.conf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? c,保存配置文件
d,# mdadm -D /dev/md5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? d,確認數(shù)據(jù)同步
e,# mdadm -S /dev/md5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? e,停止
f,# mdadm -As ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? f,激活
g,# mdadm -G /dev/md5 -n 4 -c 32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? g,擴展磁盤陣列蜒灰,將熱備盤增加到md5中,使用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? md5中可以使用的磁盤數(shù)量為4塊
h,# mdadm -D /dev/md5
i,# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
j,# mdadm -D /dev/md5
備注:1)停止前漫萄,一定要先保存配置文件
2)陣列只有在正常狀態(tài)下才能擴容卷员,降級及重構(gòu)時不允許擴容。對于raid5來說腾务,只能增加成員盤毕骡,不能減少;而對于raid1來說岩瘦,可以增加成員盤未巫,也可以減少。
3)要等所有數(shù)據(jù)同步后启昧,新增加的磁盤空間才會在md5空間中有數(shù)據(jù)變化


備注:1)--zero-superblock:erase the MD superblock from a device? 擦除設(shè)備中的MD超級塊
2)如更換的RAID卡與原卡規(guī)格型號相同叙凡,則不會有什么問題;若兩卡規(guī)格型號不同密末,需重新安裝新卡驅(qū)動程序握爷。若驅(qū)動程序差別不大跛璧,RAID盤組合順序正常,硬盤原數(shù)據(jù)可正確讀寫新啼;若驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)差別大追城,則可能發(fā)生讀寫錯誤。



?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末燥撞,一起剝皮案震驚了整個濱河市座柱,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌物舒,老刑警劉巖色洞,帶你破解...
    沈念sama閱讀 222,183評論 6 516
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異冠胯,居然都是意外死亡火诸,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 94,850評論 3 399
  • 文/潘曉璐 我一進店門荠察,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來惭蹂,“玉大人,你說我怎么就攤上這事割粮。” “怎么了媚污?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 168,766評論 0 361
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵舀瓢,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我耗美,道長京髓,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 59,854評論 1 299
  • 正文 為了忘掉前任商架,我火速辦了婚禮堰怨,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘蛇摸。我一直安慰自己备图,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 68,871評論 6 398
  • 文/花漫 我一把揭開白布赶袄。 她就那樣靜靜地躺著揽涮,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪饿肺。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上蒋困,一...
    開封第一講書人閱讀 52,457評論 1 311
  • 那天,我揣著相機與錄音敬辣,去河邊找鬼雪标。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛村刨,可吹牛的內(nèi)容都是我干的告抄。 我是一名探鬼主播烹困,決...
    沈念sama閱讀 40,999評論 3 422
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼玄妈,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了髓梅?” 一聲冷哼從身側(cè)響起拟蜻,我...
    開封第一講書人閱讀 39,914評論 0 277
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎枯饿,沒想到半個月后酝锅,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 46,465評論 1 319
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡奢方,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 38,543評論 3 342
  • 正文 我和宋清朗相戀三年搔扁,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片蟋字。...
    茶點故事閱讀 40,675評論 1 353
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡稿蹲,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出鹊奖,到底是詐尸還是另有隱情苛聘,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 36,354評論 5 351
  • 正文 年R本政府宣布忠聚,位于F島的核電站设哗,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏两蟀。R本人自食惡果不足惜网梢,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 42,029評論 3 335
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望赂毯。 院中可真熱鬧战虏,春花似錦、人聲如沸欢瞪。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 32,514評論 0 25
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽遣鼓。三九已至啸盏,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間骑祟,已是汗流浹背回懦。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,616評論 1 274
  • 我被黑心中介騙來泰國打工气笙, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人怯晕。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 49,091評論 3 378
  • 正文 我出身青樓潜圃,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親舟茶。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子谭期,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 45,685評論 2 360

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容