raid5 磁盘阵列

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raid5 架构

RAID5

RAID5，至少要用3块硬盘。总容量是N－1。比如3块1T的硬盘，组raid5后就成了2T，还有1T是做备份和校验的。

简单理解，RAID5至少使用3块硬盘（也可以更多）组建RAID5磁盘阵列，当有数据写入硬盘的时候，按照1块硬盘的方式就是直接写入这块硬盘的磁道，如果是RAID5的话这次数据写入会根据算法分成3部分，然后写入这3块硬盘，写入的同时还会在这3块硬盘上写入校验信息，当读取写入的数据的时候会分别从3块硬盘上读取数据内容，再通过检验信息进行校验。当其中有1块硬盘出现损坏的时候,就从另外2块硬盘上存储的数据可以计算出第3块硬盘的数据内容。也就是说raid5这种存储方式只允许有一块硬盘出现故障，出现故障时需要尽快更换。当更换故障硬盘后，在故障期间写入的数据会进行重新校验。如果在未解决故障又坏1块，那就是灾难性的了。

RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低，是目前运用较多的一种解决方案。

磁盘阵列 RAID

RAID：廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks）
作用：容错、提升读写速率

RAID类型个数利用率优缺点
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
RAID0 条带集 2＋ 100% 读写速率最快，不容错
RAID1 镜像集 2 50% 读写速率一般，容错
RAID5 带奇偶校验条带集 3＋ (n-1）/n 读写速率快，容错，允许坏一块
RAID6 带奇偶校验条带集双校验dp 4＋ (n-2）/n 读写快，容错，允许坏两块
RAID01
RAID10 RAID1的安全＋RAID0的高速 4 50% 读写速率快，容错
RAID50 RAID5的安全＋RAID0的高速 6 (n-2）/n 读写速率快，容错
RAID60 RAID6的安全＋RAID0的高速 8 (n-4）/n 读写速率快，容错
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

一、不同场景RAID的使用
RAID 实现方式
硬RAID：需要RAID卡，有自己的CPU，处理速度快，有电池和无电池
软RAID：通过操作系统实现，比如Windows、Linux

二、RAID5 (3块硬盘) + 热备(1块硬盘)
1. 准备4块硬盘
[root@maiya ~]# ll /dev/sd*
brw-rw—- 1 root disk 8, 48 Jan 13 16:07 /dev/sdd
brw-rw—- 1 root disk 8, 64 Jan 13 16:07 /dev/sde
brw-rw—- 1 root disk 8, 80 Jan 13 16:07 /dev/sdf
brw-rw—- 1 root disk 8, 80 Jan 13 16:07 /dev/sdg

2. 创建RAID
[root@maiya ~]# yum -y install mdadm //确保mdadm命令可用
[root@maiya ~]# mdadm -C /dev/md0 -l5 -n3 -x1 /dev/sd{d,e,f,g}
mdadm: array /dev/md0 started.
-C 创建RAID
/dev/md0 第一个RAID设备
-l5 RAID5
-n RAID成员的数量
-x 热备磁盘的数量

3. 格式化，挂载
[root@maiya ~]# mkfs.xfs /dev/md0
[root@maiya ~]# mkdir /mnt/raid5
[root@maiya ~]# mount /dev/md0 /mnt/raid5
[root@maiya ~]# cp -rf /etc /mnt/raid5/etc1

4. 查看RAID信息
[root@maiya ~]# mdadm -D /dev/md0 //-D 查看详细信息

/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Mon Jan 13 16:28:47 2014
Raid Level : raid5
Array Size : 2095104 (2046.34 MiB 2145.39 MB)
Used Dev Size : 1047552 (1023.17 MiB 1072.69 MB)
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Mon Jan 13 16:34:51 2014
State : clean
Active Devices : 3
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1

Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 48 0 active sync /dev/sdd
1 8 64 1 active sync /dev/sde
4 8 80 2 active sync /dev/sdf

3 8 96 - spare /dev/sdg

5. 模拟一块硬盘损坏，并移除
终端一：
[root@maiya ~]# watch -n 0.5 ‘mdadm -D /dev/md0 | tail’ //watch持续查看
终端二：
[root@maiya ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sde -r /dev/sde
//模拟坏了并移除 -f –fail -r –remove

6. 设置RAID开机生效
[root@maiya ~]# mdadm -D -s
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=sxl1.com:0 UUID=c6761621:8878498f:f5be209e
[root@maiya ~]# mdadm -D -s > /etc/mdadm.conf

mdadm选项：
-s –scan
-S –stop
-D –detail
-C –create
-f –fail
-r –remove
-n –raid-devices=3
-x –spare-devices=1
-l –level=5