服务器硬件及RAID配置实战

最新推荐文章于 2025-07-13 18:14:45 发布

烟花雨..

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文章标签： linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gcc001224/article/details/123864540

本文详细介绍了RAID（独立元余磁盘阵列）的各种级别，包括RAID0、RAID1、RAID5、RAID6以及RAID1+0，分析了它们的性能、冗余特性和应用场景。同时，讨论了阵列卡的作用、缓存功能，并展示了如何使用mdadm构建软RAID5和RAID10阵列。此外，还提及了故障恢复和管理软RAID的技巧。

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一、RAID磁盘阵列介绍

是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立元余磁盘阵列
把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组《逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术
组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)
常用的RAID级别：●RAIDO，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0等

RAID 0 (条带存储）

RAID O连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余。
RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。
RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合

最少需要两块盘，数据条带分布式，没有冗余性能最佳，不能应用于对数据安全性要高的场合

RAID 1（镜像存储）

通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。
当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。
RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。

最少两块盘，提供数据冗余，性能好

RAID 5

N(N≥3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份校验数据,共N份数据在N块盘上循环均衡存储。
N块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高。
(N-1)/N磁盘利用率
可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据

RAID 6

N(N>=4)块盘组成阵列，(N-2)/N磁盘利用率。
与RAID5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。
两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。
相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差。

RAID1+0（先做镜象，再做条带)

N(偶数，N>=4)块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0
N/2磁盘利用率
N/2块盘同时写入，N块盘同时读取
性能高，可靠性高

二、阵列卡介绍

阵列卡是用来实现RAID功能的板卡。
通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的
不同的RAID卡支持的RAID功能不同。例如支持RAIDO、RAID1、RAID5、RAID10等
RAID卡的接口类型：IDE接口、scSI接口、SATA接口和SAS接口

阵列卡的缓存

缓存(Cache)是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。
缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素。
不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等。

三、构建软RAID磁盘阵列

1、检查是否己安装mdadm软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm
2、使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde划分出主分区
sdb1、sdc1、sdd1、sde1，并且把分区类型的 ID标记号改为"fd"
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
3、创建 RAID设备
创建RAID5
mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

-C	表示新建
-v	显示创建过程中的详细信息
/dev/md0	创建RAID5的名称
-a yes	--auto，表示如果有什么设备文件没有存在就自动创建，可省略
-I	指定RAID的级别，l5表示创建RAID5
-n	指定使用几块硬盘创建RAID，n3表示使用3块硬盘创建RAID
/dev/sd[bcd]1	指定使用这3块磁盘分区去创建RAID
-x	指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留一块空闲的硬盘做备用
/dev/sde1	指定用于备用的磁盘

创建RAID 10(先做镜象，再做条带)
mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1
mdadm -Cv /dev/md10 -10 -n2 /dev/md0 /dev/md1
4、创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/md0
mkdir /myraid
mount /dev/md0 /myraid/
df -Th
cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
vim /etc/fstab
/dev/md0   /myraid  xfs   defaults   0   0
5、实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1    模拟/dev/sdb1 故障
mdadm -D /dev/md0    查看发现sde1己顶替sdb1
6、创建/etc/mdadm.conf配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止
echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdbl /dev/sddl /dev/sdel' > /etc/mdadm.conf
mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm. conf

mdadm命令其他常用选项

-f	指定设备损坏
-r	移除设备
-a	添加设备
-S	停止RAID
-A	启动RAID

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/sdel
echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1' > /etc/mdadm.conf
mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf
umount /dev/md0
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/md0
-s:指查找/etc/mdadm. conf文件中的配置信息