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Linux 中磁盘阵列RAID10配置【时时app平台注册网站

2019-10-18 20:25

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 前言

首先,了解一下RAID是什么?(百度所得)

 

echo "/dev/md0 /media/RAID10 ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab 

 

    -v:   显示过程

一、 首先添加四块硬盘

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    -Q:  查看摘要信息

二、reboot重启并对磁盘进行初始化设置

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reboot重启

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  RAID 1:它是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:   指定设备数量

四,测试raid5

1, 建立文件a.txt 和 b.txt

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2, 模拟其中一块磁盘坏道,我选择让sdb1损坏,然后查看raid阵列信息情况,发现热备份磁盘sde1自动替换已损坏了的sdb1。并且资料无损失

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3, 移除已损坏的磁盘,添加一块新硬盘作为热备份盘,并查看数据情况

mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1

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注意:在实际中sdb1已经是另一块完好的硬盘了。不是说之前损坏的那块移除再添加就好了。

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  RAID 5:RAID 5不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID 5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID 3与RAID 5相比,最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘;而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,并可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。

三、搭建raid5

1,yum install -y mdadm  //安装madam (madam是Linux下的raid管理工具)

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2,mdadm -C /dev/md0 -ayes -l5 -n3 -x1 /dev/sd[b-e]1  //用sdb1,sdc1,sdd1,sde1四块磁盘其中3块创建raid5,名称为md0,另外一块作为热备份。

madam参数说明

-C  --create   创建阵列;

-a  --auto    同意创建设备,如不加此参数时必须先使用mknod 命令来创建一个RAID设备,不过推荐使用-a yes参数一次性创建;

-l   --level   阵列模式,支持的阵列模式有 linear, raid0, raid1, raid4, raid5, raid6, raid10, multipath, faulty, container;

-n     --raid-devices    阵列中活动磁盘的数目,该数目加上备用磁盘的数目应该等于阵列中总的磁盘数目;

 

3,查看raid5状态

cat /proc/mdstat

mdadm -D /dev/md0

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4,添加raid5到raid配置文件并做修改

echo 'DEVICE /dev/sd[b-e]1' >>/etc/mdadm.conf

mdadm -Ds >>/etc/mdadm.conf

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5,格式化磁盘阵列

mkfs.xfs /dev/md0

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6,建立挂载点并挂载

mkdir /raid5

mount /dev/md0 /raid5/

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7,将挂载写入开机启动项

vi /etc/fstab

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五,维护raid5

1, 向raid5中添加存储硬盘

mdadm /dev/md0 -a /dev/sdf1

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由于默认是添加成热备盘,得把热备盘改为活动盘

mdadm /dev/md0 -G -n4  //-G改变raid中的活动盘的数量,一般和-n连用。-n用来指定raid中活动盘的数量。最好保证要有足够的热备盘添加。

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查看状态,添加完成

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2,查看文件系统发现总容量未变

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此时需要对文件系统扩容

resize2fs /dev/md0  //resizefx适用于ext3,ext4等文件系统不适用于xfs文件系统

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xfs_growfs /dev/md0  //xfs_growfs对xfs文件系统进行扩容

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关于mdadm的相关参数汇总

-C  --create   创建阵列;

-a  --auto    同意创建设备,如不加此参数时必须先使用mknod 命令来创建一个RAID设备,不过推荐使用-a yes参数一次性创建;

-l   --level   阵列模式,支持的阵列模式有 linear, raid0, raid1, raid4, raid5, raid6, raid10, multipath, faulty, container;

-n     --raid-devices    阵列中活动磁盘的数目,该数目加上备用磁盘的数目应该等于阵列中总的磁盘数目;

-x    热备盘数目

实例:mdadm -C /dev/md0 -ayes -l5 -n3 -x1 /dev/sd[b-e]1  //用sdb1,sdc1,sdd1,sde1四块磁盘其中3块创建raid5,名称为md0,另外一块作为热备份。

-D  --detail  查看raid设备的详细信息

-f  使一块raid磁盘故障

-a  增加一块raid磁盘

-r  移除一块故障的raid磁盘

-s  --scan:扫描配置文件或 /proc/mdstat以搜寻丢失的信息

-S  停止raid磁盘阵列

实例:

mdadm -Ds >>/etc/mdadm.conf

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1

mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1

mdadm /dev/md0 -a /dev/sdf1

mdadm /dev/md0 -G -n4  //-G改变raid中的活动盘的数量,一般和-n连用。-n用来指定raid中活动盘的数量。最好保证要有足够的热备盘添加。

 

 

参考阅读

  4、RAID 10/01

二、raid的分类

raid的分类目前来说至少有几十种,这里简单介绍一下最常见的四种,raid0,raid1,raid10,raid5。

 

1、RAID 0

 

RAID 0是最早出现的RAID模式,即Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。

 

2、RAID 1

 

RAID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。虽然这样对数据来讲绝对安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%。

 

3、RAID0 1

 

RAID 0 1名称上我们便可以看出是RAID0与RAID1的结合体。在我们单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题,即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据,不能充分利用所有的资源。为了解决这一问题,我们可以在磁盘镜像中建立带区集。因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势,所以被称为RAID 0 1。把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0 1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。也有一种叫法叫raid10.

 

4、RAID5:分布式奇偶校验的独立磁盘结构 它的奇偶校验码存在于所有磁盘上。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。

 

总结:raid0大幅度提升了设备的读写性能,但不具备容错能力。raid1虽然十分注重数据安全,但磁盘利用率太低。raid5就是raid0和raid5的一种折中,既提升了磁盘读写能力,又有一定的容错能力,成本也低。raid10就是raid0和raid1的组合,大幅度提升读写能力,较强的容错能力,成本也较高。一般中小企业用raid5,大企业采用raid10。

 

这里主要介绍raid5的搭建与测试。主要内容:一、添加硬盘。二、对磁盘进行初始化设置。三、搭建raid5。四、raid5的测试。五、raid5的维护。六、mdadm命令总结。

mdadm -Cv /dev/md0 -n 4 -l 10 -a yes  /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde /dev/sdf

Raid5的搭建

  5.查看磁盘md0的信息:

一、raid的定义与作用

raid(独立冗余磁盘阵列)。raid技术通过把多个硬盘设备组合成一个容量更大的,安全性更好的磁盘阵列。把数据切割成许多区段后分别放在不同的物理磁盘上,然后利用分散读写技术来提升磁盘阵列整体的性能,同时把多个重要数据的副本同步到不同的物理设备上,从而起到了非常好的数据冗余备份效果。缺点就是磁盘利用率低。

 

    -a :  检测设备

mount /dev/md0 /media/RAID10/

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    -S:  停止RAID磁盘阵列

  2.RAID1

    -D:  查看详细信息

  RAID 01/10:根据组合分为RAID 10和RAID 01,实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性,但是CPU占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。RAID 1 0是先镜射再分区数据,再将所有硬盘分为两组,视为是RAID 0的最低组合,然后将这两组各自视为RAID 1运作。RAID 0 1则是跟RAID 1 0的程序相反,是先分区再将数据镜射到两组硬盘。它将所有的硬盘分为两组,变成RAID 1的最低组合,而将两组硬盘各自视为RAID 0运作。性能上,RAID 0 1比RAID 1 0有着更快的读写速度。可靠性上,当RAID 1 0有一个硬盘受损,其余三个硬盘会继续运作。RAID 0 1 只要有一个硬盘受损,同组RAID 0的另一只硬盘亦会停止运作,只剩下两个硬盘运作,可靠性较低。因此,RAID 10远较RAID 01常用,零售主板绝大部份支持RAID 0/1/5/10,但不支持RAID 01。

mkdir /media/RAID10  -p

  3.格式化磁盘md0

  RAID 0: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,因此并不能算是真正的RAID结构。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,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

RAID主流分类:

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    -f:    模拟设备损坏

  4.创建挂载:

    -C :  创建

df -h

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  2.查看硬盘是否识别:

  3.RAID5

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    -l:    指定RAID级别

  至此,创建完成。

    4.2.2 创建永久挂载

  3.创建RAID10 (md0)

  其中: 

 

  1.安装四块磁盘,然后重启电脑:

  其实,RAID5的创建也是如此,只是RAID5至少要3块硬盘。(大家可以试试)

  1.RAID0

mdadm -D /dev/md0
mkfs.ext4 /dev/md0

 

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而此次我们是要配置RAID10(md0),由上面的分类四中的图可知RAID10 至少需要4块硬盘(sdc,sdd,sde,sdf):

  可以看到已经有:sdc,sdd,sde,sdf

  6.查看md0盘信息:

    4.1创建挂载目录  

    -r:    移除设备

    4.2.1创建临时挂载

  独立磁盘冗余阵列(RAID,redundant array of independent disks)是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方(因此,冗余地)的方法。通过把数据放在多个硬盘上,输入输出操作能以平衡的方式交叠,改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间(MTBF),储存冗余数据也增加了容错。

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