服务器硬件及RAID配置实战

一、RAID磁盘阵列详解

RAID（独立冗余磁盘阵列）

是Redundant Array of lndependent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列。

把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个银盘组（逻辑硬盘，从而提供比单个硬盘更高的储存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的作用

提高存储性能
实现冗余
目前大中型企业都在使用的技术，RAID+LVM结合使用

软RAID

通过用操作系统来完成RAID功能的就是软RAID

硬RAID

全部通过用硬件来实现RAID功能的就是硬RAID

常见RAID级别

RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0、RAID0+1

RAID0（条带化存储）

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 只是单纯的提高性能，并没有为数据的可靠性提高保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所以的数据

RAID 0 不能应用于数据安全性要求高的场合

RAID 0 是将两个以上的硬盘并联在一起，向RAID 0 存放数据时，它会分散存储到它下面所有磁盘中。读写都是从多个磁盘中进行，所以读和写速度很快，但是没有冗余（备份）功能，有一个硬盘坏了，整个RAID 0 的数据将会丢失

RAID1（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，但是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

RAID1其实与RAID0效果刚好相反。RAID1 这种写双份的做法，就给数据做了一个冗余备份。这样的话，任何一块磁盘损坏了，都可以再基于另外一块磁盘去恢复数据，数据的可靠性非常强，但性能就没那么好了。

RAID5（校验机制）

N（N>=3）快盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份效验数据，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，由于有效验机制的问题，写性能相对不高

（N-1）/N磁盘利用率

可靠性高，允许块1块盘，不影响所有数据

RAID 5 最少需要3块磁盘组成，两块磁盘为数据的存储，一块磁盘为校验数据，数据存储的盘的数据读写和RAID 1（分布式存储）是一样的，但是有校验机制，所以写的速度相对RAID 0较差一点，读取的速度很高。允许最多同时坏一块磁盘。如果有两块磁盘同时损坏了，那数据就无法恢复了。

RAID6（奇偶校验）

N （N>=4） 块盘组成阵列，（N-2）/N磁盘利用率

与RAID5相比，RAID6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，及时两块磁盘同时失效也不会影像数据的使用

相对RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差

RAID6除了每块磁盘上都有同级数据XOR校验区以外，还有针对每个数据块的XOR校验区，这样的话，相当于每个数据块有两个校验保护措施，因此数据的冗余性更高了。但是RAID6的这种设计也带来了很高的复杂度，虽然数据冗余性好，读取的效率也比较高，但是写数据的性能就很差。因此RAID6在实际环境中应用的比较少。

RAID 1+0（先做镜像，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快盘同时写入，N块盘同时读取

性能高，可靠性高

RAID10兼备了RAID1和RAID0的有优点。首先基于RAID1模式将磁盘分为2份，当要写入数据的时候，将所有的数据在两份磁盘上同时写入，写入要往4块盘进行写入，写入较慢。读取从多块磁盘读取，效率很高

RAID 0+1（先做条带，再多镜像）

读写性能与RAID 1+0相同

安全性能低于RAID 1+0

对比

创建软RAID磁盘阵列步骤

1、检查是否已安装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/sdd划分出主分区sdb1、sdc1、sdd1、sde1，并且吧分区类型的ID标记号改为fd

创建RAID5

dadm -C -v /dev/md5 -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/md*：创建RAID 5的名称（此处是5）
-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（此处已省略）
-l：指定RAID 的级别（此处l5表示创建RAID 5）
-n：指定使用几块硬盘创建RAID（此处n3表示使用3块硬盘创建RAID）

/dev/sd[bcd]：指定使用哪几块硬盘创建RAID（此处表示指定sd[bcd]这三个分区去创建）

-x：指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘（此处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（此处指定sde1）

查看RAID磁盘详细信息

cat /proc/mdstat 或 mdamd -D /dev/md5

使用RAID 5

mkfs -t xfs /dev/md5

mkdir /data

mount /dev/md5 /data

df -hT

cp /etc/fstab /etc/fstab.bak

vim /etc/fstab

/dev/md5 /data xfs defaults 0 0

图

实现故障恢复!

mdadm /dev/md5 -f /dev/sdb1 （模拟/dev/sdb1 故障）

mdadm -D /dev/md5 （查看发现sde1已经顶替sdb1）

g2m-1657509394371)]

实现故障恢复!

mdadm /dev/md5 -f /dev/sdb1 （模拟/dev/sdb1 故障）

mdadm -D /dev/md5 （查看发现sde1已经顶替sdb1）

[外链图片转存中…(img-oJROjX8k-1657509394371)]