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RAID 是什么?

RAID ( Redundant Array of Independent Disks )即独立磁盘冗余阵列,简称为「磁盘阵列」,其实就是用多个独立的磁盘组成在一起形成一个大的磁盘系统,从而实现比单块磁盘更好的存储性能和更高的可靠性。

RAID 有哪些?

RAID方案常见的可以分为:RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10。
容量计算中:
C为RAID后容量
n为磁盘个数
d为单个磁盘容量(RAID中磁盘容量大小都应该相同、如果不相同以磁盘容量小的为基准)

RAID类型 RAID0 RAID1 RAID5 RAID6 RAID10
限制条件 两块盘 两块盘 至少三盘 至少四盘 至少四盘
容量计算 C=100%*nd C=50%*nd C=((n-1)/n)*nd C = (n-2)*d C=50%*nd
优势 有效提高磁盘数据的吞吐速度 数据同时写入两块磁盘设备(数据的镜像或者自动备份) 提供了冗余性(支持一块盘掉线后仍然正常运行),磁盘空间利用率较高N-1/N(N为磁盘数且必须N>=3),读写速度较快N-1倍 快速的读取性能,更高的容错能力 兼顾安全性和速度
缺陷 不具备数据备份和错误修复能力 磁盘利用率低、只有总量的50%、所以用于系统盘较多 写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢 只允许单盘故障 对盘的数量要求稍高,磁盘使用率为一半

磁盘分区fd类型

fd分区

以sdb为例子、其它照推

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fdisk /dev/sdb   #回车                 #对sdb进行分区
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n       #回车                          #新建一个分区
1
回车选择默认x4
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t        #回车                          #改分区类型
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fd         #回车                         #选择fd分区类型
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w         #回车                          #w保存并退出

mdadm

mdadm

mdadm?

是multiple devices admin的简称、是Linux下的一款标准的软件 RAID 管理工具

安装mdadm

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yum -y install mdadm

参数

参数 作用
-a 添加磁盘
-n 指定设备数量
-l 指定RAID级别
-C 创建
-v 显示过程
-f 模拟设备损坏
-r 移除设备
-Q 查看摘要信息
-D 查看详细信息
-S 停止RAID磁盘阵列
-x 指定空闲盘(热备磁盘)个数,空闲盘(热备磁盘)能在工作盘损坏后自动顶替

创建RAID

sdb和sdc做RAID0、RAID1的例子

RAID0、注意md0是自己选择的RAID0的名字不是固定的

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mdadm -C -v /dev/md0 -n 2 -l 0 /dev/sdb1 /dev/sdc1               #完整写法
mdadm -Cv /dev/md0 -n2 -l0 /dev/sdb1 /dev/sdc1 #少空格法
mdadm -Cv /dev/md0 -n2 -l0 /dev/sd[b-c]1 #再再简写

RAID1、别忘了这玩意至少要两块磁盘

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mdadm -Cv /dev/md1 -n 2 -l 1 /dev/sd[b-c]1

RAID5、别忘了这玩意至少要三块磁盘

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mdadm -Cv /dev/md5 -n3 -l5 /dev/sd[b-d]1

RAID6、别忘了这玩意至少要四块磁盘

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mdadm -Cv /dev/md6 -n4 -l6 /dev/sd[b-e]1

RAID10、别忘了这玩意至少要四块磁盘

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mdadm -Cv /dev/md10 -n4 -l10 /dev/sd[b-e]1

来点实验

小实验

RAID中添加热备份磁盘

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mdadm <RAID?> -a </dev/sd?>

RAID中停用磁盘

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mdadm <RAID?> -f </dev/sd?>

RAID中移除坏损的磁盘

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mdadm <RAID?> -r </dev/sd?>

查看RAID详细信息

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mdadm -D <RAID?>

停用RAID

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mdadm -S <RAID?>

RAID技术术语

看看

1.物理盘

物理盘是指构建RAID所使用的独立的物理硬盘,RAID创建完成后,物理盘即转换成成员盘。

2.逻辑盘

多块物理盘通过RAID控制器(硬件RAID卡)或操作系统的RAID程序(软件RAID)配置为设定的RAID级别后,多块物理硬盘就按固定的RAID级别逻辑算法构成了一块新的虚拟硬盘,这个虚拟硬盘就称为逻辑盘,也称为容器。

3.逻辑卷

由逻辑盘形成的虚拟空间称为逻辑卷,也称为逻辑分区。

4.热备盘

热备盘是指连接到RAID系统中的没有使用并处于加电待机状态的物理盘,当把此物理盘设定成热备盘,则RAID控制器通过监控RAID系统,有成员盘发生故障,RAID控制器会自动应用热备盘换掉故障的成员盘,并通过相应RAID级别逻辑算法在热备盘上重建故障成员盘的数据,恢复RAID阵列的完整性。并且系统管理人员可以通过更换故障成员盘,并设定更换后的物理盘为新的热备盘来恢复系统的容错修复能力。

5.去RAID化

RAID出现故障后,RAID中的逻辑盘会无法识别,而RAID成员盘并不是全部都有故障,为了检测和恢复RAID逻辑盘数据,常常要将成员盘从服务器的硬盘槽位上取下分析。当成员离开了服务器的槽位,也就是脱离了RAID控制器的控制,取下的硬盘就称为去RAID化。

6.盘序

多个物理盘组成RAID阵列时,RAID卡会按照硬盘的选择顺序为成员盘安排好序号,这称为盘序。当RAID生成后,盘序就不再发生改变,除非发生热备盘的替换操作,才会影响初始的盘序。

7.条带

创建RAID阵列时,配置程序会按照RAID级别要求把每块物理盘分割成若干个容量为2的n次方扇区(每个扇区512字节)大小的单位空间,n为整数,这每一个单位空间都叫作一个条带(Stripe),条带是RAID系统存取数据的基本单位。条带大小是可变的,每块RAID卡条带都有默认值可以默认设置,当然也可以手动调节为RAID卡的其他预设定值。条带也称为“带区”或者“块”,每个条带大小就代表着该条带包含的扇区数。注:每块物理盘的条带都有一个编号,为了使对应关系明确,起始条带号从0开始,每块物理盘的第一个条带都称为0号条带。

8. 盘数

RAID系统中包含的硬盘个数称为盘数,也称为条带(Stripe)数,并常在RAID配置程序中使用条带数代表成员盘个数。

9.初始化

初始化(Initialize)是指将完成配置的逻辑盘阵列进行条带数据的重置的过程,可选择快速初始化、全面初始化以及不进行初始化三种操作。

10.检测数据一致性

检测数据一致性(Check Consistency)是指检测组成逻辑阵列的成员盘的条带数据的运算是否完成的过程。

11.在线扩容

在线扩容是指在不影响已存在的逻辑盘阵列的数据安全性的基础之上,对目标的逻辑盘添加成员盘的操作过程。

12.在线迁移

在线迁移是指在不影响已存在的逻辑盘阵列的数据安全性的前提下,改变目标逻辑盘的阵列级别属性的过程。