RAID介绍及RAID5配置实例

目录

一、RAID磁盘阵列介绍

二、RAID磁盘阵列详解

2.1RAID0(条带化存储)

2.2RAID 1（镜像存储）

2.3RAID5(分布式奇偶校验的独立磁盘结构)

2.4RAID6

2.5 RAID 1+0（先做镜像，再做条带）

三、磁盘阵列 

3.1阵列卡介绍

3.2阵列卡的缓存

四、配置RAID

五、RAID阵列的管理及设备恢复

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一、RAID磁盘阵列介绍

磁盘阵列的全名（Redundant Arrays of Inexpensive Disk，RAID），中文简称是独立冗余磁盘阵列。

RAID可以通过技术（软件或者硬件）将多个独立的物理硬盘整合成为一个较大的硬盘组（逻辑硬盘），用户可以对它进行分区，格式化。

这个逻辑硬盘功能除了存储之外，它还具有数据保护的功能，提供数据备份技术。

RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。

整个RAID由于选择的级别（level）不同，而使得整合后的硬盘读写性能上有些不同。

常用的level有以下几种常用的RAID级别有以下几种:RAID0，RAID1，RAID5，RAID6 ,RAID1+0等。

二、RAID磁盘阵列详解

2.1RAID0(条带化存储)

RAID 0连续以位或字节为单位进行分割数据，将数据分段存储在各个硬盘中，n块硬盘并行读/写数据，因此具有很高的数据传输率，可以达到单个硬盘的N倍，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，因此并不能算真正的RAID结构；

RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。
 

2.2RAID 1（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。

N（偶数）块硬盘组成镜像，容量为N/2
 

2.3RAID5(分布式奇偶校验的独立磁盘结构)

N (N>=3) 块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1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（有一块是用来校验的）；

可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据。

2.4RAID6

N (N>=4) 块盘组成阵列，(N-2) /N容量利用率；

与RAID 5相比，RAID 6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，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用；

需要更大的磁盘空间，相对于RAID 5有更大的“写损失"因此写性能较差。
 

2.5 RAID 1+0（先做镜像，再做条带）

 

 读写性能与RAID 1+0相同；

 安全性低于RAID 1+0；

 使用较少。 

三、磁盘阵列 

3.1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（并行接口，价格低廉，兼容性强）

SCSI接口（串行接口，是小型计算机系统接口，广泛应用于小型机上的高速数据传输技术，支持热拔插，CPU占用率低，但是价格高）

SATA接口（串行接口）

SAS接口（新一代scsi接口，向下兼容SATA）
 

3.2阵列卡的缓存

 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。 

四、配置RAID

需求：

1.为Linux服务器添加4块SCSI硬盘

2.使用mdadm软件包，构建RAID5磁盘阵列，提磁盘存储的性能和可靠性

步骤说明：

检查是否安装mdadm，准备用于RAID阵列的分区

为Linux服务器添加4块SCSI硬盘，并使用fdisk工具各划分出一块2GB的分区，依次为:/dev/sdb1、/dev/sdc1./dev/sdd1、/devsde1

将其类型ID更改为“fd"，对应为“Linux raidautodetect”，表示支持用于RAID磁盘阵列创建RAID设备
 

创建raid10 (先做镜象，再做条带)
mdadm -Cv /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sd[bc]1
mdadm -Cv /dev/md1 -1 1 -n 2 /dev/sd[de]1
mdadm -Cv /dev/md10 -l 10 -n 2 /dev/md0/dev/md1
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创建raid5：
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madam  -C -v  /dev/md0  -l5  /dev/sd[bcd]1   -x1  /dev/sde1
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madam:命令字
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-C：创建
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-v：显示过程
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/dev/md0 ： raid名字
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 -l5：级别
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/dev/sd[bcd]1 ： /dev/sdb1  /dev/sdc1 /dev/sdd1 指定使用这3块磁盘分区去创建RAID。
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 -x1：热备盘 ，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用

查看是否创建成功
法一：cat /proc/mdstat   #还能查看创建RAID的进度
法二：mdadm -D /dev/md0
法三：watch -n 10 ' cat /proc/mdstat  #用watch命令来每隔-一段时间刷新/proc/mdstat的输 出
在RAID设备中建立文件系统挂载并使用文件系统

mkfs -t xfs /dev/imd0 建立文件系统
mkdir /myraid  创建挂载目录
mount /dev/md0 /myraid/  挂载
df -Th  查看挂载信息
​
设置自动挂载
cp /etc/ fstab /etc/fstab.bak  备份
vim /etc/fstab 进入/etc/fstab编辑
/dev/md0             /myraid     xfs   defaults     0 0
实现故障恢复

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1   #模拟/dev/sdb1故障
mdadm -D /dev/md0   #查看故障

• 创建RAID5步骤

（1）检查系统有没有安装mdadm，没有的话，用yum安装一下

（2）往虚拟机里添加四块硬盘

 

（3）

 

 

（4）刷新分区表 

（5）创建RAID阵列

 

（6）查看阵列详细信息

（7）创建文件系统

 （8）挂载

 

五、RAID阵列的管理及设备恢复

• 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

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc1 — 将指定磁盘设为故障
 
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc1 — 移除指定磁盘
 
mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc1 — 添加指定磁盘

 模拟设备坏了操作

总结：
RAID
1.便宜
⒉稳定拥有备份的功能3.拥有高的读写性能
通过组合方式的不同提供以上功能
raid级别:组合的方式不同叫做raid级别常见的raid级别:
o 1 5 6 10
raid o(数据无价，所以不用，条带卷)优点:
1.提高了硬盘的读写性能⒉.磁盘利用率100%
缺点:
1.没有冗余功能
组成raid0最少需要几块磁盘数
组成raid0最少两块磁盘最少一块可以只是没有实际意义，不提高读写性能。磁盘利用率
100%
—块硬盘做raido的用途:
硬盘背板是=识别硬盘有两种模式1.直连模式硬盘没有做raid
2.raid模式硬盘做了raid这两个模式不能互通

raid1(镜像卷)优点
1.提高了读的性能
z.并且有冗余功能（可以坏1块)缺点
1.写的性能不高
⒉.磁盘利用字是只有s50%
组成raid1最少两块一定是2n《传数)容量是n/2
两炔磁盘
100g200g做成raid1显示多少g100g
raid5优点:1.读取快
2.有冗余(可以坏—块盘)
缺点;
1.写入性能喂，应为需瑟计算校验位
最小组成需要3块及以上
利用本n-1 (n>=3)
raid 1+0
优点
1.读写性能高
2.有冗余(1块肯定没事，z块盘有3分之一几字掉数据)缺点
1磁盘利用率太低50%最少4块盘大于等于4利用本50%