使用RAID与LVM磁盘阵列技术

前言：深入探讨RAID（独立磁盘冗余阵列）与LVM（逻辑卷管理）两大磁盘管理技术。本文将介绍这两种技术的原理、配置方法及优势，帮助读者优化存储性能，提升数据安全性与灵活性。

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1.1 RAID （独立冗余磁盘阵列）·

1.1.1 RAID 0 提升速度，不考虑安全

• RAID 0 技术把多块物理硬盘设备（至少两块）通过硬件或软件的方式串联在一起，组成一个大的卷组，并将数据一次写入到个个物理硬盘中。
• RAID 0 技术能够有效地提升硬盘数据的吞吐速度，但是不具备数据备份和错误修复能力
• 数据被分别写入到不同的硬盘设备中，即disk1和disk2硬盘设备会分别保存数据资料，最终实现分开写入、读取的效果，也就是说它的数据是分开存放的，其中任何一块硬盘发生故障都会损坏整个系统的数据

1.1.2 RAID 1 增加数据安全性

• 如果生产环境对硬盘设备的读写速度没有要求，而是希望增加数据的安全性时，可以用到RAID 1
• RAID 1 是把两块以上的硬盘设备进行绑定，在写入数据时，是将数据同时写入到多块硬盘设备上（可以将其视为数据的镜像或备份）。当其中某一块硬盘发生故障后，一般会立即自动以热交换的方式来恢复数据的正常使用

虽然注重安全性，但是硬盘设备的利用率下降，真实硬盘空间的可用率只有50%，3块硬盘组成的RAID 1 可用率只有33%

1.1.3 RAID 5 兼顾安全、速度与成本

RAID 5 是把硬盘设备的数据奇偶校验信息保存到其他硬盘设备中，就是RAID 5 技术实际上没有备份硬盘中的真实数据信息，而是当硬盘设备出现问题后通过奇偶校验信息来尝试重建损坏的数据。

1.1.4 RAID 10

RAID 10 是 RAID 1 和 RAID 0 的组合体，至少需要4块硬盘组建，

• 其中先分别两两制作成RAID 1磁盘阵列，以保证数据的安全性
• 然后再对两个RAID 1 的磁盘阵列实施RAID 0 技术，进一步提升高硬盘设备的读写能力
• 不考虑成本的前提下，RAID 10 的性能都超过了 RAID 5

1.1.5 部署磁盘阵列

[root@linuxprobe ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

mdadm: layout defaults to n2

mdadm: layout defaults to n2

mdadm: chunk size defaults to 512K

mdadm: size set to 20954624K

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata

mdadm: array /dev/md0 started.

------其中，-C参数代表创建一个RAID 阵列卡；-参数显示创建的过程；磁盘阵列设备名称/dev/md0；-a yes 参数代表自动创建设备文件； -n 4 参数代表使用4块硬盘来部署这个阵列；-l 10 代表RAID 10 方案

[root@linuxprobe ~]# mkfs.ext4 /dev/md0

------制作好的RAID 磁盘阵列格式化为ext4 格式

[root@linuxprobe ~]# mkdir /RAID

[root@linuxprobe ~]# mount /dev/md0 /RAID

[root@linuxprobe ~]# df -h

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on

/dev/mapper/rhel-root 18G 3.0G 15G 17% /

devtmpfs 905M 0 905M 0% /dev

tmpfs 914M 84K 914M 1% /dev/shm

tmpfs 914M 8.9M 905M 1% /run

tmpfs 914M 0 914M 0% /sys/fs/cgroup

/dev/sr0 3.5G 3.5G 0 100% /media/cdrom

/dev/sda1 497M 119M 379M 24% /boot

/dev/md0 40G 49M 38G 1% /RAID ------创建挂载点，挂载后可用空间为40G

1.1.6 损坏磁盘阵列及修复

1.1.7 磁盘阵列+备份盘

[root@linuxprobe ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/

sdd /dev/sde

mdadm: layout defaults to left-symmetric