服务器硬件之RAID磁盘阵列
目录
一.RAID磁盘列阵
1、概述
2.RAID 0磁盘列阵介绍
注意事项
3.RAID 1磁盘列阵介绍
4. RAID 5磁盘阵列介绍
5. RAID 6磁盘阵列介绍
6. RAID 1+0磁盘阵列介绍
7. RAID对比表
二.磁盘列阵
1.阵列卡介绍
2.阵列卡缓存
三. 创建软RAID磁盘阵列
1. 检查是否已安装mdadm 软件包编辑
2.添加四块硬盘，重启来识别。
3.使用fdisk工具各划分出主分区，依次为/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1，并且把分区类型的ID标记号改为“fd” 编辑编辑编辑编辑
4.创建RAID设备
5. 创建并挂载文件系统
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6.故障测试
一.RAID磁盘列阵
1、概述
- 中文称为独立冗余磁盘阵列，是Redundant Array ofIndependent Disks的缩写。
- RAID技术可以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，用户可以对它进行分区，格式化。
- 组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)；常用的RAID级别有RAIDO，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0等
2.RAID 0磁盘列阵介绍
- RAID 0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。
- RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。
注意事项
- 最少需要两块磁盘
- 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求高的场合
注意：N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘
3.RAID 1磁盘列阵介绍
- 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。
注意事项
- 最少需要两块磁盘
- 提供数据冗余（提供备份）
- 性能好
4. RAID 5磁盘阵列介绍
- N(N≥3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有一份校验数据，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，允许坏一块盘，不影响所有数据
注意事项
- 最少3块磁盘
- 数据条带形式分布
- 以奇偶校验作冗余
- 适合多读少写的情景，是性能与数据冗余最佳的折中方案
5. RAID 6磁盘阵列介绍
- N（N≥4）块盘组成阵列，（N-2）/N 磁盘利用率
- 与RAID 5相比，RAID 6增加了第二块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
6. RAID 1+0磁盘阵列介绍
- 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
注意事项
- 最少4块磁盘
- 先按RAID 0 分成两组，再分别对两组按RAID 1 方式镜像
- 兼顾冗余（提供镜像存储）和性能（数据条带形式分布）
- 在实际应用中较为常用
7. RAID对比表
| RAID级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 是否有校验 | 保护能力 | 写性能 |
| RAID0 | N | N | 无 | 无 | 单个硬盘的N倍 |
| RAID1 | N（偶数） | N/2 | 无 | 允许两个设备故障 | 需写两对存储设备，互为准备 |
| RAID5 | N>3 | (N-1)/N | 有 | 允许一个设备故障 | 需写计算校验 |
| RAID6 | N>4 | (N-2)/N | 有 | 允许两个设备故障 | 需双重写计算校验 |
| RAID0 | N>=4(偶数) | N/2 | 无 | 允许两个基组中各坏一个 | N/2块盘同时写入 |
二.磁盘列阵
1.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RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等）
- RAID卡的接口类型：IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口
2.阵列卡缓存
- 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，大缓存可以提高命中率
- 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. 创建软RAID磁盘阵列
1. 检查是否已安装mdadm 软件包
2.添加四块硬盘，重启来识别。
3.使用fdisk工具各划分出主分区，依次为/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1，并且把分区类型的ID标记号改为“fd”
4.创建RAID设备
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的话就自动创建，可省略。-l：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：指定使用这四块磁盘分区去创建 RAID。-x：指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用/dev/sde1：指定用作于备用的磁盘
查看RAID
5. 创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/md0
mkdir /home/ming
mount /dev/md0 /home/ming
df -Th
cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
vim /etc/fstab #永久挂载
/dev/md0 /home/ming xfs defaults 0 0
6.故障测试
扫描或查看磁盘阵列信息
启动/停止RAID阵列
设备恢复操作 模拟阵列设备故障 更换故障设备,并恢复数据
mdadm命令其他常用选项：
- -r：移除设备
- -a：添加设备
- -S：停止RAID
- -A：启动RAID
- -f ：模拟故障
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