raid磁盘阵列原理、硬RAID配置、软RAID管理
raid磁盘阵列
文章目录
1、RAID磁盘阵列原理（重要）
一、RAID的概述
【1】全称：独立冗余磁盘阵列（Redundant array of independent disks）
【2】简述：RAID是把多块独立的物理硬盘按不一样的方式组合起来造成一个逻辑上的大硬盘，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。
【3】在用户看来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户能够对它进行分区，格式化等等。
【4】组成磁盘阵列的不一样的方式成为RAID级别（raid levels）。
【5】RAID技术分为不一样的等级，分别能够提供不一样的速度、安全性和性价比。根据实际状况选择适当的级别来知足用户对储存可用性、性能、容量的要求。
【6】经常使用的RAID级别有：RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID10,RAID1+0。每一个级别表明的是组合方式，更表明的是性能，安全性。web
二、RAID分类
【1】raid0（传输速率高）
（1）连续以位或字节为单位分割数据，并行读、写于多个磁盘上，所以具备很高的数据传输率，但他没有数据冗余，所以不算真正的RAID结构
（2）这种级别只是单纯的提升性能，并无为数据的可靠性提供保证，其中的一个磁盘失效将影响全部的数据
（3）应用场景：不能应用于数据安全性要求高的场合，若是传输的数据不是很重要就能够选择这种raid0。算法
【2】raid1（2块盘组，互为镜像备份，磁盘为偶数）
（1）经过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对独立磁盘上产生互为备份的数据。
（2）当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，所以这种级别的读取性能高。
（3）缺点：两块磁盘的容量只存放了一块盘的数据。单位成本最高的。
（4）优势：提供了很高的数据安全性和可用性。当磁盘失效时，系统能够自动切换到镜像磁盘上读写，不须要重组失效的数据。
（5）应用场景：安全性要求高的场合。缓存
【3】raid5（校验机制，循环均衡存储）
（1）至少须要三块磁盘组成。一份数据产生n-1个条带（份），同时还有1份校验数据，共n份数据在n块磁盘上循环均衡存储（校验不在相同的磁盘上面，若是在同一块上面那块硬盘坏了就会失去校验机制）。
（2）n块盘同时读写，读写性能很高，但因为有校验机制的问题，写的性能相对不高（有校验的步骤）。
（3）可靠性高，容许坏1块盘，不影响全部数据，容量（n-1）/n
（4）应用场景：主要用户企业，根据需求应用。安全
【4】raid6（奇偶校验，写入速度慢）
（1）至少要有4块磁盘组成阵列，容量（n-2）/n，也是循环均衡存储。
（2）与raid5相比，raid6增长了第二个奇偶校验信息块。两个独立的奇偶使用不一样的算法，数据的可靠性很是的高，即便两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
（3）缺点：须要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID5有更大的“写损失”
（4）应用场景：主要用户企业，根据需求应用。与raid5相比主要是钱的差距。服务器
【5】raid1+0（成本最高，应用最广）
（1）至少四块磁盘而且数量为偶数，两两之间互为镜像（类似raid1），把两两看作两块磁盘，就与raid0很类似。
（2）容量n/2同时写入，n块同时读取，性能高，可靠性高，读写速度快，但容量的利用率仅仅是一半，损失太大。
（3）应用场景：大多数企业，如电信，移动等应用这种级别。svg
【6】raid10（3块盘组，互为镜像备份，磁盘为奇数）
（1）3块盘互为两两备份
（2）利用率2n/3性能
2、构建硬件与软件RAID
一、构建硬件RAID与阵列卡
【1】阵列卡
（1）阵列卡介绍
用来实现RAID功能的板卡一般由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘链接器和缓存等一系列零组件构成的。3d
（2）阵列卡功能
不一样的raid卡支持的raid功能不一样。code
（3）RAID接口类型
A、IDE接口：电子集成驱动器，把“硬盘驱动器”与“盘体”集成在一块儿的硬件驱动器，属于并行接口
B、SCSI接口：小型计算机系统接口，是应用普遍在小型机上高速传输数据的技术，应用于中高档工做站中，支持热插拔等优势。
C、SATA接口:典型的采用串行方式传输数据，SATA2.0传输率达到300M/S，最大600M/S。
D、SAS接口:新一代的SCSI技术采用串行技术传输数据，这个技术能够向下兼容SATA
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【2】阵列卡的缓存
（1）缓存：是RAID与外部总线交换数据的场所。是RAID卡电脑板上的一块存储芯片，与硬盘相比，具备极快的存取速度。
（2）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。
【3】配置硬件RAID5
（1）在以下界面按住Ctrl+R进入RAID管理界面。
（2）使用Ctrl+M换页查看硬盘状态ready
（3）选择RAID5进行配置
（4）初始化硬盘
（5）RAID5配置完成，接下来就是给服务器装系统
二、构建软RAID磁盘阵列（案例说明）
【1】需求描述
（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，提升磁盘存储的性能和可靠性
【2】步骤
（1）查看安装mdadm
RPM -qa | grep mdadm
在光盘挂载目录下进入packages包中安装mdadm
Rpm -ivh mdadm-3.2.6
（2）准备用户RAID阵列的分区（不一样的硬盘，并改分区类型为fd）
Fdisk /dev/sdb Fdisk /dev/sdc Fdisk /dev/sdd Fdisk /dev/sde 刷新分区表： Partprobe /dev/sdb Partx -a /dev/sdb
（3）建立RAID设备
Mdadm -Cv /dev/md0 -a yes（建立过程当中没有的自动建立）-n4（硬盘数）-l5（级别） /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 Mdadm -Cv /dev/md0 -a yes（建立过程当中没有的自动建立）-n4（硬盘数）-l5（级别） /dev/sd[bcde]1 查看建立信息 Ls -l /dev/md0 cat /proc/mdstat（阵列状态）
（4）在RAID设备中创建文件系统（格式化过程）
Mkfs -t ext4 /dev/md0
（5）挂载并使用文件系统
Mkdir /mdata Mount /dev/md0 /mdata df -hT（RAID5的大小会小一点，有校验磁盘每块500M）
【3】RAID阵列的管理及设备恢复
（1）扫描或查看磁盘阵列信息
Mdedm -vD详细描述信息 -s扫描 /md0 Mdedm -vDs > /etc/mdadm.conf Vim /etc/mdadm.conf 
（2）启动或中止RAID阵列
Mdadm -S /dev/md0中止（若是不行则要:卸载挂载） Mdadm -A /dev/md0启动 Mdsdm /dev/md0 -f /dev/sde1（设置这个分区不能用） Mdadm /dev/md0 -r /dev/sde1（把/dev/sde1从/dev/md0中移除）
（3）设备恢复操做
Mdadm /dev/md0 -a /dev/sde1（把/dev/sde1加入到/dev/md0中） cat /proc/mdstat（阵列状态）有进度条显示。