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RAID概述

简介:

RAID:独立磁盘冗余阵列

将多个物理磁盘整合成一个逻辑磁盘,提高读取速度并实现冗余备份的功能。对用户透明,比如/dev/sda 就是一个磁盘阵列,只是我们认为只是一块硬盘而已。

多个不同容量的磁盘也可以做raid,只要我们每块磁盘能够取相同容量空间即可;


常用的raid技术:

raid0  //至少2块磁盘,无备份,磁盘全部用于存储数据

raid1  //至少2块磁盘,有备份,磁盘一半容量用于备份

raid4  //至少3块硬盘,单独分出一块磁盘存放校验码,用于容错并恢复数据,但是此校验磁盘故障整个raid失败

raid5  //至少3块硬盘,1个校验位,有容错性,比raid4安全,并留有备用磁盘(spare disk)

raid6  //至少4块磁盘,2个校验位,容错性更强

raid1+0  //2块磁盘组成raid1,然后再以2块磁盘为单位做raid0

raid0+1  //2块磁盘组成raid0,然后再以2块磁盘为单位做raid1


RAID实现方式:

硬raid  //硬件磁盘、raid卡组成

软raid  //软件控制

本实验使用软raid完成

linux下软raid介绍:

软raid工具:mdadm

raid设备可以命名为/dev/md0、/dev/md1/、/dev/md2等

mdadm 模式 raid设备 选项 块设备  //mdadm命令格式

模式:

-C  //创建raid

-D  //显示raid信息

raid设备:/dev/md#



配置示例:

本实验以vmware虚拟机环境操作,centos6操作系统

以制作raid5为例


第1步:在虚拟机上添加sdb、sdc、sdd三块磁盘

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[root@CentOs6 ~]#echo '- - - ' > /sys/class/scsi_host/host2/scan  //扫描磁盘
[root@CentOs6 ~]#lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sr0 11:0 1 3.7G 0 rom /media/CentOS_6.9_Final
sdb 8:16 0 10G 0 disk 
sdc 8:32 0 10G 0 disk 
sdd 8:48 0 10G 0 disk


第2步:使用madam创建并定义raid设备

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[root@CentOs6 ~]#mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 2 -x 1 /dev/sdb  /dev/sdc  /dev/sdd
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.  //创建raid/dev/md0成功
-C  //创建raid设备/dev/md0
-a yes  //自动创建raid设备的设备文件,ls -l /dev/md0
-l 5  //创建raid等级5,即raid5
-n 2  //使用2块磁盘创建此raid
-x 1  //使用1块磁盘作为预留磁盘
最后是3个磁盘设备,前两个对应-n 2,最后一个磁盘设备对应-x 1


第3步:对raid设备进行格式化

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[root@CentOs6 ~]#mkfs.ext4 /dev/md0   //用ext4文件系统对raid设备格式化
[root@CentOs6 ~]#blkid /dev/md0   //查看结果,type类型是ext4
/dev/md0: UUID="8c6bf484-a8c8-4c46-9ba4-48c362597017" TYPE="ext4"


第4步:测试raid

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[root@CentOs6 ~]#mkdir /mnt/md0
[root@CentOs6 ~]#mount /dev/md0 /mnt/md0   //挂载raid设备
[root@CentOs6 ~]#dd if=/dev/zero of=/mnt/md0/test bs=1M count=1024   
1024+0 records in
1024+0 records out  
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.64593 s, 406 MB/s
//上例测试raid5设备传输1G大小文件的时间和速率
[root@CentOs6 ~]#dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1024           
1024+0 records in
1024+0 records out   //直接在root家目录测试,即普通磁盘
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 5.85619 s, 183 MB/s
//上例测试未做raid的本机普通磁盘传输1G大小文件的时间和速率
//通过比较,raid5比普通磁盘传输效率高


第5步:检查raid设备状况(信息较多,只列出基本信息)

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[root@CentOs6 ~]#mdadm -D /dev/md0 
/dev/md0:  //设备名
  Creation Time : Fri Aug 11 20:37:12 2017  //创建时间
     Raid Level : raid5  //raid级别
     Array Size : 10477568 (9.99 GiB 10.73 GB)  //阵列大小
  Used Dev Size : 10477568 (9.99 GiB 10.73 GB)  //使用的磁盘大小
   Raid Devices : 2  //用作raid的磁盘数
  Total Devices : 3  //总的磁盘数,还有1个是当作备用
    Persistence : Superblock is persistent  //此raid设备的超级块是存在的
          State : clean   //raid状态已经创建完成
  Spare Devices : 1  //备用磁盘
     Chunk Size : 512K  //chunk类似于磁盘中的block,是raid的基本容量单位
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync   /dev/sdb
       3       8       32        1      active sync   /dev/sdc
       2       8       48        -      spare   /dev/sdd
另外
[root@CentOs6 ~]#cat /proc/mdstat    //此命令也可以查看raid摘要信息



第6步:raid5具有容错性,接下来模拟/dev/sdb磁盘故障,/dev/sdd磁盘能否磁道备份作用

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[root@CentOs6 ~]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb  
mdadm: set /dev/sdb faulty in /dev/md0
[root@CentOs6 ~]#mdadm -D /dev/md0 |tail -5
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       2       8       48        0      spare rebuilding   /dev/sdd
       3       8       32        1      active sync   /dev/sdc
       0       8       16        -      faulty   /dev/sdb
##-f模拟/dev/sdb磁盘故障,结果显示确实生效
##/dev/sdd作为备份,替代/dev/sdb磁盘,rebuilding表示正在同步信息,完成后会显示sync


第7步:故障磁盘已经被替换,然后我们将其移除

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[root@CentOs6 ~]#mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb  
mdadm: hot removed /dev/sdb from /dev/md0
[root@CentOs6 ~]#mdadm -D /dev/md0 |tail -5
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       2       8       48        0      active sync   /dev/sdd
       3       8       32        1      active sync   /dev/sdc
//移除故障磁盘,提示hot removed,热移除,如果服务器不支持热插拔磁盘还需要提前断电。最后移除故障磁盘


第8步:实验结束,恢复磁盘

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[root@CentOs6 ~]#umount /mnt/md0/   //首先取消挂载
[root@CentOs6 ~]#mdadm -S /dev/md0   
mdadm: stopped /dev/md0  //-S 停止raid设备
[root@CentOs6 ~]#mdadm --zero-superblock /dev/sdb 
[root@CentOs6 ~]#mdadm --zero-superblock /dev/sdc
[root@CentOs6 ~]#mdadm --zero-superblock /dev/sdd  
 //删除3块磁盘的硬件信息
[root@CentOs6 ~]#blkid  //最后查看块设备信息,确认raid已经被清除完毕


到此raid实验结束

本文转自  a_pan  51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/panpangao/1955616



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