RAID：摆阵！我巨能存

lvm+raid既冗余又动态扩展

一.lvm

1.lvm概述

1.1什么是lvm?

Linux 系统中一种磁盘管理机制。

1）PV（Physical Volume，物理卷）

物理存储设备，如整个硬盘（/dev/sdb）或分区（/dev/sdb1）。

是 LVM 的最底层。

2）VG（Volume Group，卷组）

由一个或多个 PV 组成的存储池。

类似于一个“虚拟硬盘”，可以动态扩展。

3）LV（Logical Volume，逻辑卷）

从 VG 中划分出来的逻辑分区。

可以像普通分区一样格式化并挂载使用。

支持在线扩容/缩容（需文件系统支持）。

怎么理解呢？

就类似先有鸡还是先有蛋问题：先有许多蛋（物理卷）孵出不同颜色鸡群（卷组），不同鸡群又下不同蛋（逻辑卷）

---->（个人观点，仅供参考）

文心ai生成

所以到底是先有鸡还是先有蛋啊？？？？大大的脑袋，大大的疑惑......

1.2有什么用？

1）动态调整大小：分配的空间过小或过大都能动态调整

2）跨设备存储：可将多个磁盘合并为一个 VG，统一管理。

3）条带化/镜像：支持 RAID 0（条带）和 RAID 1（镜像）等。

2.实践

2.1加盘

在虚拟机关闭状态下添加三块盘

2.2创建物理卷

将磁盘转换为物理卷，检查状态

2.3创建卷组

创建名为demovg的卷组，将物理卷加入卷组，检查状态

2.4创建逻辑卷

lvcreate -L分配大小，-n指定名称，分配逻辑卷，检查状态

2.5挂载使用

格式化逻辑卷

创建目录并挂载

------补充------挂载：

常用于将一个存储设备（如硬盘、U盘、光盘、网络文件系统等）或文件系统连接到操作系统的目录树中，使其内容可以被访问。

2.6lvm卷组管理

2.6.1扩大卷组

1）准备磁盘加入pv，检查状态

2）扩展卷组，并检查大小

2.6.2缩减卷组

注意：缩减前进行数据迁移（只是建议）

1）检查vg中pv状态

2）数据迁移,检查迁移状态

同一卷组的数据可以进行在线迁移。

注意：是pvmove而不是pvremove

3）移除磁盘并检查状态

2.7lvm逻辑卷管理

2.7.1扩展逻辑卷

注意：扩展逻辑卷不能超过vg总大小，取绝于vg剩余大小

1）扩展逻辑卷

拓展：lvextend -L +200M /dev/demovg/lv1 ：另一种写法，也OK

2）更新fs文件系统

须先确认属于xfs/ext文件格式------>lsblk -f命令或者blkid命令

xfs:xfs_growfs /dev/demovg/lv1

ext:resize2fs /dev/demovg/lv1

2.7.2缩小逻辑卷

先缩文件系统，再缩逻辑卷！

XFS:XFS 只支持扩容（grow），不支持收缩（shrink）。

一旦缩小了 LV，而文件系统是 XFS，几乎必然导致文件系统损坏。

------由于笔者XFS文件系统暂不演示------

1）卸载挂载点

2）缩减文件系统大小

3）缩小逻辑卷大小

4）重新挂载

2.7.3删除逻辑卷

1）卸载挂载点，移除逻辑卷

2）删除vg,而后删除pv

^.^不知道你有没有发现?创建的时候是从底层往上创建，删除则相反

二.RAID(磁盘阵列)

1.概述

1.1RAID0(条带化)

1.1.1原理：数据被分割成块，并并行写入多个磁盘。

1.1.2磁盘数量：至少 2 块。

1.1.3优点：

高性能（读写速度大幅提升）。

100% 存储利用率（无冗余开销）。

1.1.4缺点：

无冗余：任一磁盘故障 → 全部数据丢失。

1.2RAID1(镜像)

1.2.1原理：数据完全复制到两个（或多个）磁盘上。

1.2.2磁盘数量：至少 2 块。

1.2.3优点：

高可靠性：一块磁盘损坏，数据仍可从另一块读取。

读取性能提升（可并行读）。

1.2.4缺点：

存储利用率仅 50%（两块盘只能用一块的容量）。

写入性能无提升（需同时写多份）。

1.3RAID5（带奇偶校验条带化）

1.3.1原理：数据和奇偶校验信息分布存储在所有磁盘上，允许一块磁盘故障时重建数据。

1.3.2磁盘数量：至少 3 块。

1.3.3优点：

兼顾性能与冗余。

存储利用率 = (n-1)/n（例如 4 块盘可用 75%）。

1.3.4缺点：

写入性能较低（需计算和写入校验）。

重建时间长，重建期间若再坏一块盘 → 数据全丢。

不适合大容量磁盘（因重建失败风险高）。

1.4RAID10（1+0）

1.4.1原理：多组镜像盘再条带化。

1.4.2磁盘数量：至少 4 块（必须为偶数）。

1.4.3优点：

高性能 + 高可靠性。

可容忍每组镜像中坏一块盘（例如 4 盘 RAID 10 可坏 2 块，但不能是同一镜像对）。

重建速度快。

1.4.4缺点：

存储利用率仅 50%。

成本高（需更多磁盘）。

2.实践

环境：9块硬盘，软RAID命令yum install mdadm

mdadm选项说明：

-C：创建阵列；

-D:显示详细信息；

-l:指定级别；

-n:指定设备数量;

-v:指定设备名;

-x:指定备用磁盘

--fail:模拟故障

--remove:移除磁盘

2.1RAID0

2.1.1创建raid0,查看阵列信息

2.1.2格式化磁盘，分区挂载

2.2RAID1

2.2.1创建阵列，准备热备盘

2.2.2格式化磁盘并分区挂载

------拓展------

创建后如何移除？

[root@node ~]# umount /dev/md1 [root@node ~]# mdadm --stop /dev/md1 [root@node ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdd [root@node ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sde [root@node ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdf

2.2.3模拟sde故障，看sdf状态

2.2.4移除损坏磁盘

系统仍可正常运行

因为 RAID 1 是镜像结构，两块盘上的数据完全一样。

当其中一块盘损坏时，系统会自动从另一块完好的盘读取数据，不会中断服务，也不会丢失数据。

2.3RAID5

2.3.1创建raid5,热备盘sde

2.3.2格式化磁盘并分区挂载

2.3.3模拟故障，看热备盘状态

2.3.4剔除故障盘

2.3.5再次模拟故障，查看数据状态

如果这两块盘都正常，且 RAID 5 未发生第二次故障：阵列可能仍处于 降级（Degraded）状态，系统还能读写数据，但 没有冗余保护。

如果这两块盘中有一块也出问题（即总共坏两块）：RAID 5 无法重建数据，阵列将 彻底失效，数据通常无法通过常规手段恢复。