天天进步一点点：（20）软件RAID

RAID

 

概述：将多块磁盘组合成一块逻辑磁盘，从而提升读写性能与安全性。

1.        实现方式

软件实现：经过主机的RAID软件实现，易于实施可是性能有限

硬件实现：RAID控制卡，基于主机的硬件RAID技术，将硬盘链接到控制卡上控制卡和硬盘之间经过PCI总线交互；外部RAID控制卡，基于存储阵列的高级硬件RAID技术，想主机提供一个硬盘的接口界面，是主机看到一个普通的存储卷，主机经过它支持的协议对卷进行管理。

2.        基本概念

条带（strip）：磁盘上一块由若干地址连续的磁盘块构成的，大小固定的区域

分条（stripe）：位于RAID集上的全部磁盘相同位置的条带（strip）组成的存储区域

条带尺寸：也叫分条深度，描述了构成条带的磁盘块的数目

分条尺寸：条带尺寸与RAID集中硬盘数量的乘积，即条带的容量。

数据镜像：将同一数据写入两块不一样的磁盘，从而产生该数据的两个副本。

奇偶校验：对写入的数据进行运算获得一个校验值用于数据恢复

3.        RAID级别

RAID0

无容错的条带阵列。读写性能很好，可是无安全性可言。一个文件块坏了真个档案文件就失效了，一个块磁盘坏了整个RAID集就失效了。建议使用相同大小的磁盘组建。若是1块100G的与1块200G的硬盘组建的话，前200G的数据是等量分别存储在两块硬盘上的，后100G容量只能存在200G容量的那块硬盘上。

软件RAID能够手工制定分条尺寸，硬件RAID由厂商设定分条尺寸

 RAID1

磁盘镜像。读性能还能够，写性能相对较差，安全性很好。最好使用相同大小相同品牌的两块硬盘，若是容量不等的话，以容量较小的那块为准。写入数据被I/O总线复制两2份写到各个磁盘，若是使用磁盘阵列RAID卡的话会复制一份而不用I/O总线。

  RAID3

带专用检验磁盘的并行访问阵列。数据读写以整个条带为单位进行，从而全部磁盘可以并发的执行操做，而不存在更新同一条带中某些存储带的部分写操做（这样存在一些磁盘空间浪费），即任何数据的读写操做都要访问整个条带。能够这么去理解，给RAID0加一个独立的校验磁盘。RAID3为传输大量数据提供了很高的带宽，于是经常使用于视频流服务等设计大量数据数据访问的场景中。

RAID4与RAID3惟一的差异就是支持数据磁盘的独立访问，也就是说某个数据单元能够从单块磁盘中读写而无需访问整个条带。RAID5相对于RAID4来讲不一样点在于它将校验值分布存储在全部的磁盘上，这样就避免了校验磁盘成为写性能的瓶颈。RAID6与RAID5也是基本相似，不一样的地方是引入了第二个校验值，这样当两块磁盘同时失效它仍然能够恢复，所以最少须要四块磁盘来组建。

         RAID0+1与RAID1+0

                   结合RAID0的性能优点和RAID1的安全优点。

         RAID0+1，将全部磁盘分红两个小组，小组内部作RAID0，小组之间作RAID1；RAID1+0，将全部磁盘两个一组分开，小组内部作RAID1，小组之间作RAID0。

                   至少须要四块磁盘才能组建。                                                                                     

4.        在linux上实现软RAID

在linux上实现软RAID只须要使用一个命令：mdadm

1.        检测是否加载了mdadm

cat /proc/mdstat  #还能够用cat /proc/devices | grep md或者lsmld | grep md

2.        磁盘格式 FD

若是MD编译进入了内核，那么当内核调用MD驱动时会自动查找分区格式为FD格式的磁盘。因此通常用fdisk将MD磁盘设置为FD格式。

W保存退出后，使用partprobe命令强制内核刷新分区表，使得刚才建立的分区生效可用。

3.        建立RAID

mdadm --create --auto=yes /dev/md0 --level=n --raid-devices=n1 --spare-devices=n3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd……

--auto=yes ：决定创建后面接的软件磁盘阵列装置，即/dev/md0

--raid-devices ：使用n1个磁盘做为磁盘阵列

--spare-devices ：使用n2个磁盘作热备盘

--level ：定义RAID级别，这里也能够直接写，如-l0，-l5

最后跟的几个磁盘是作RAID的磁盘，注意，也能够是分区。可是跟分区的话其实作RAID并无什么意义，一个分区坏了还能够修复，一块磁盘坏了就不能发挥RAID在安全上的优点。因此本例中限于实验条件仅仅做为一个演示。如/dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3 /dev/sdb5，或写做/dev/sdb{1,2,3,5,}

4.        检验

cat /proc/mdstat

这条命令能够查看大概的信息，阵列级别，磁盘对应号码，块大小等。

详细信息可使用mdadm --detail /dev/md0。从这里能够看见RAID磁盘数，热

备盘数，UUID，磁盘状态等信息。

5.        建立文件系统并挂载

mkfs.ext3 /dev/md0

mount /dev/md0 /mnt/raid

6.        管理磁盘阵列

添加磁盘：mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sdb8 #新添加的磁盘的磁盘会成为热备盘

删除磁盘：mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sdb1

设置错误磁盘：mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/sdb2 #设置一个磁盘错误而后能够换下这个磁盘

7.        开机自启动并挂载RAID

编辑/etc/fstab文件

8.        关闭软RAID

直接关闭：mdadm –stop /dev/md0