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raid概述与CentOS7.4中raid5的搭建与测试

2019-11-21 02:46

2、raid1:

至少需要两块硬盘设备,把至少两块以上的硬盘进行绑定,在写入数据时,是同时把数据分别写到每个硬盘设备中。优点:数据不容易丢失。缺点:读写性能降低,成本较高。

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。

 

1、raid0 :

至少需要两块磁盘设备。会把数据依次写入个各个硬盘中,这样硬盘的读写速度会提高,但是不具备备份数据和错误修复能力,只要有一块硬盘有问题,那么所有的数据都会丢失。优点;读写性能提高。缺点:数据容易丢失。

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。

Raid:把多个硬盘设备组成一个容量更大、更安全的磁盘阵列,可以把数据分割成多个段存放在不同的物理硬盘设备上。起到里数据冗余备份的作用。

常见的几种raid方案:raid0 raid1 raid5 raid10

三、搭建raid5

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

 图片 1

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

 图片 2图片 3

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

 图片 4

5,格式化磁盘阵列

mkfs.xfs /dev/md0

 图片 5

 

6,建立挂载点并挂载

mkdir /raid5

mount /dev/md0 /raid5/

 图片 6

 

7,将挂载写入开机启动项

vi /etc/fstab

 图片 7

 

4、raid10:

raid10 相当于raid1技术 raid0技术,因此raid10至少需要4块硬盘来组建,综合来raid1和raid0的优点,但是此技术需要的成本较高。优点:数据读写性能,安全性高。缺点:成本较高。

创建raid需要的命令为mdadm,相关参数如下:

-C 创建raid磁盘阵列

-v 显示创建过程

-D 查看磁盘阵列新鞋

-n 磁盘个数

-l 阵列等级

-f 模拟设备损坏

-S 停止raid磁盘阵列

 

 

3、raid5:

至少需要两块硬盘设备,把硬盘设备的数据奇偶校验信息保存到除自身以外的其他硬盘设备中。raid5技术并没有备份硬盘的真实数据信息 ,而是当硬盘出现问题后通过奇偶校验信息来重建损坏的数据。兼顾了硬盘设备的读写性能,数据安全和存储的成本。

四,测试raid5

1, 建立文件a.txt 和 b.txt

 图片 8

 

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

 图片 9图片 10图片 11

 

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

 图片 12图片 13

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。

 图片 14

 

一、 首先添加四块硬盘

 图片 15图片 16图片 17图片 18图片 19图片 20

 

五,维护raid5

1, 向raid5中添加存储硬盘

mdadm /dev/md0 -a /dev/sdf1

 图片 21

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。

 图片 22

查看状态,添加完成

 图片 23

2,查看文件系统发现总容量未变

 图片 24

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

 图片 25

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

 图片 26

 

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

 

二、reboot重启并对磁盘进行初始化设置

 图片 27

reboot重启

 图片 28图片 29图片 30图片 31图片 32

 

图片 33图片 34

 

 

 前言

 

Raid5的搭建

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