Software Raid

Redundant Arrys of Inexpensive Disk :荣措式廉价磁盘阵列。

RAID-0（等量模式，stripe）:效能最佳

   使用相同型号与相同容量 磁盘组成，效果最佳，这种模式会先切出等量的块，当数据写入raid式，档案会依据区块大小切割，之后按顺序放入两个磁盘里。另外如果使用不同容量的磁盘，当小容量磁盘使用完，数据将全部放入最大的那颗磁盘。

如下图

raid-0速度最快，但没有冗余，因为没有纠错能力，一个磁盘损坏，全部数据丢失，危险性与JBOD相同。

RAID-1（镜像模式，mirror）完整备份

这种模式也需要相同模式的磁盘容量，最好一模一样的磁盘，如果磁盘容量不同，总是以磁盘容量小的为主，那么那颗磁盘容量大的就会浪费存储容量。

一份数据传到raid-1之后会被复制成两段，分别写入各个磁盘里，由于同一份数据会写入不同的磁盘，结果数据总量变大，但有效数据不变，写入效能变差，但数据的安全性最高。任意一块硬盘损坏，应为有完整的镜像硬盘数据，所以数据不会丢失。

示意图如下：

RAID 0+1,RAID 1+0

(1)RAID 0+1:就是先让两颗磁盘组成磁盘组raid-0，并且设定两组；两组raid-0组成raid-1，这就是raid 0+1

两组raid-0都会发送一份数据，由于是raid-0，所以每个磁盘的都只会写入二分之一数据，无论哪一组数据损毁，都不会造成数据损毁。

（2）RAID 1+0

类似RAID 0+1

如图下：

RAID 5：效能与数据备份的均衡考虑

RAID-5至少需要三颗以上磁盘，类似RAID-0循环写入，但在每颗磁盘加入一个奇偶校验数据（Partity）,这个数据会记录其他磁盘的备份数据，用于磁盘损毁时的救援，

当一块磁盘损毁，可以凭借剩下的数据和奇偶校验数据恢复原数据，写入效能比RAID-0慢，冗余程度比RAID--1差，综合考虑RAID-0与RAID-1,。

示意图如下：

software，hardware RAID

fist -查看硬盘信息

[root@localhost ~]# fdisk -l

Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0008ea31

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1          39      307200   83  Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2              39        2358    18631680   83  Linux
/dev/sda3            2358        2611     2031616   82  Linux swap / Solaris

Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xcfefe37c

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         125     1004031   83  Linux
/dev/sdb2             126         253     1028160   83  Linux
/dev/sdb4             254        1305     8450190    5  Extended
/dev/sdb5             254         381     1028128+  83  Linux
/dev/sdb6             382         509     1028128+  83  Linux
/dev/sdb7             510         637     1028128+  83  Linux
/dev/sdb8             638         765     1028128+  83  Linux
/dev/sdb9             766         893     1028128+  83  Linux

这里你可以看到我有两块硬盘，第二块已经分好区，便于我们做软RAID，大家可以使用以下命令自己分五个相同大小的分区，这里我每个分区都是1000M

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Command (m for help): n

~

~

Command (m for help): w

[root@localhost ~]#partproble
详细步骤大家自己百度以下Linux分区的命令及步骤。

Second-开始做RAID

[root@localhost ~]# mdadm --create --auto=yes /dev/md0 --level=5 --raid-devices=4 --spare=1 /dev/sdb{5,6,7,8,9}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.

Third-查看RAID的详细信息

[root@localhost ~]# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Fri Sep 12 08:36:11 2014
     Raid Level : raid5
     Array Size : 3082752 (2.94 GiB 3.16 GB)
  Used Dev Size : 1027584 (1003.67 MiB 1052.25 MB)
   Raid Devices : 4
  Total Devices : 5
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Fri Sep 12 08:36:19 2014
          State : clean
 Active Devices : 4
Working Devices : 5
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 1

         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K

           Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
           UUID : 35abd3a9:5290557a:0a30ef54:f26b0c58
         Events : 18

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       21        0      active sync   /dev/sdb5
       1       8       22        1      active sync   /dev/sdb6
       2       8       23        2      active sync   /dev/sdb7
       5       8       24        3      active sync   /dev/sdb8

       4       8       25        -      spare   /dev/sdb9

RAID5的概括信息

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]
md0 : active raid5 sdb8[5] sdb9[4](S) sdb7[2] sdb6[1] sdb5[0]
3082752 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

Fourth-格式化RAID，创建文件系统，挂在RAID。

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/md127
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=128 blocks, Stripe width=384 blocks
192768 inodes, 770688 blocks
38534 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=792723456
24 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8032 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912

Writing inode tables: done
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 36 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

挂载RAID

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/raid
[root@localhost ~]# mount /dev/md127 /mnt/raid

Fiveth -向硬盘里写一些文件,查看你可以发现RAID已经可以使用
[root@localhost ~]# df
Filesystem     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/sda2       18339256 2860964  14546708  17% /
tmpfs             506176      80    506096   1% /dev/shm
/dev/sda1         297485   34645    247480  13% /boot
/dev/md127       3034320   71536   2808648   3% /mnt/raid

Sixth-模拟一块硬盘损坏，看RAID5 是否可以保证文件的完整性

[root@localhost ~]# mdadm --manage /dev/md127 --fail /dev/sdb5
mdadm: set /dev/sdb5 faulty in /dev/md127

查看RAID是否还是可以正常运行：

创建raid1+0

[root@localhost ~]# mdadm --create --auto=yes /dev/md0 --level=1 --raid-device=2 /dev/sdb{6,7}
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device.  If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
[root@localhost ~]# mdadm --create --auto=yes /dev/md1 --level=1 --raid-device=2 /dev/sdb{8,9}
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device.  If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.
[root@localhost ~]# mdadm --create --auto=yes /dev/md2 --level=0 --raid-device=2 /dev/md{0,1}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md2 started.
[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] [raid1] [raid0]
md2 : active raid0 md1[1] md0[0]
      2054144 blocks super 1.2 512k chunks
     
md1 : active raid1 sdb9[1] sdb8[0]
      1027584 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
     
md0 : active raid1 sdb7[1] sdb6[0]
      1027584 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
     
unused devices: <none>
[root@localhost ~]# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Sat Sep 13 03:03:12 2014
     Raid Level : raid1
     Array Size : 1027584 (1003.67 MiB 1052.25 MB)
  Used Dev Size : 1027584 (1003.67 MiB 1052.25 MB)
   Raid Devices : 2
  Total Devices : 2
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Sat Sep 13 03:03:50 2014
          State : clean
 Active Devices : 2
Working Devices : 2
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 0

           Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
           UUID : cda9d765:2897864d:21e6aadb:6076cf49
         Events : 17

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       22        0      active sync   /dev/sdb6
       1       8       23        1      active sync   /dev/sdb7

删除阵列：

   若需要彻底清除这个阵列：

[root@bogon ~]# umount /dev/md0    
mdadm -Ss /dev/md0    
[root@bogon ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b,c,d}1    
# --zero-superblock 加上该选项时，会判断如果该阵列是否包 
# 含一个有效的阵列超级快，若有则将该超级块中阵列信息抹除。  
[root@bogon ~]# rm /etc/mdadm.conf