服务器硬件及RAID配置实战
服务器硬件及RAID配置实战
一、RAID磁盘阵列概述
✎RAID是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列。
✎把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，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。
✎组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)。
✎常用的RAID级别
RAID0， RAID1, RAID5，RAID6，RAID1+0等
二、RAID磁盘阵列
1）RAID 0（条带化存储）
•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。
•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。
•RAID 0 不能应用于数据安全性要求高的场合。
N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘。
2）RAID 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）块硬盘组合成一组镜像，N/2容量。
3）RAID 5
•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。
•可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据。
4）RAID 6
•N (N>=4) 块盘组成阵列，(N-2) /N磁盘利用率。
•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。
•相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差。
•N (偶数,N>=4)块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0。
•N/2磁盘利用率。
•N/2块盘同时写入，N块盘同时读取。
•性能高，可靠性高。
•读写性能与RAID 1+0相同。
•安全性低于RAID 1+0。
| RAID级别 | 硬盘数量 | 硬盘利用率 | 是否有校验 | 保护能力 | 写性能 |
| RAID 0 | N | N | 无 | 无 | 单个硬盘的N倍 |
| RAID 1 | N（偶数） | N/2 | 无 | 允许一个设备故障 | 需写两对存储设备，互为主备 |
| RAID 5 | N>=3 | （N-1）/N | 有 | 允许一个设备故障 | 需写计算校验 |
| RAID 6 | N>=4 | （N-2）/N | 有 | 允许两个设备故障 | 需双重写计算校验 |
| RAID 1+0 | N>=4（偶数） | N/2 | 无 | 允许两个基组中各坏一个 | N/2块盘同时写入 |
三、阵列卡概述
✎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、SCSI接口、SATA接口和SAS接口。
四、阵列卡缓存
✎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。
✎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。
五、创建软 RAID 磁盘阵列步骤
1）检查是否已安装mdadm软件包
rpm -q mdadm yum install -y mdadm
2）使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde划分出主分区sdb1、sdc1、sdd1、sde1.并且把分区类型的ID标记号改为“fd”
fdisk /dev/ sdb fdisk /dev/ sdc fdisk /dev/ sdd fdisk /dev/ sde
3）创建 RAID 设备
#创建 RAID5 mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -15 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/ sde1
-C: 表示新建。
-v: 显示创建过程中的详细信息。
/dev/md0: 创建RAID5 的名称。
-a yes: --auto: 表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建，可省略。
-l: 指定RAID的级别，15表示创建RAID5。
-n: 指定使用几块硬盘创建RAID， n3表示使用3块硬盘创建RAID。
/dev/sd [bcd]1: 指定使用这3块磁盘分区去创建RAID。
-x:指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用。
/dev/sde1: 指定用作于备用的磁盘。
创建 RAID10 ( 先做镜象，再做条带)
mdadm -Cv /dev/md0 - -l1 -n2 /dev/sd [bc] 1 mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de] 1 mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/ md1
4）查看RAID磁盘详细信息
#还能查看创建RAID的进度
cat /proc/ mdstat 或者 mdadm -D / dev/ md0 #用watch命令来每隔一段时间刷新/proc/mdstat的输出 watch -n 10 'cat /proc/mdstat’ #检查磁盘是否已做 RAID mdaldm -E /dev/sd[b-e]1
5）创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/ md0 mkdir /myraid mount /dev/md0 /myraid/ df -Th cp /etc/ fstab /etc/ fstab.bak vim /etc/ fstab /dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0
6）实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/ sdb1 #模拟/dev/ sdb1故障 mdadm -D /dev/ md0 #查看发现sde1已顶替sdb1
7）创建 /etc/mdadm.conf 配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止
echo ' DEVICE /dev/ sdc1 /dev/sdb1 /dev/ sdd1 /dev/sde1' > / etc/ mdadm. conf mdadm --detail --scan>> / etc/ mdadm. conf
8）mdadm命令其它常用选项
-r: 移除设备
-a: 添加设备
-S: 停止RAID
-A: 启动RAID
mdadm /dev/md0 -f /dev/ sdb1 mdadm /dev/md0 -r /dev/ sdb1 mdadm /dev/md0 -a /dev/ sde1
echo ' DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1' > /etc/ mdadm. conf mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm. conf umount /dev/md0 #启动之前要先解挂载 mdadm -S /dev /md0 mdadm -As /dev/ md0 #-s:指查找 /etc/mdadm.conf 文件中的配置信息
例：
首先创建四块磁盘
查看磁盘是否添加完成
进行sdb分区并变更分区类型为fd
进行sdc分区并变更分区类型为fd
进行sdd分区并变更分区类型为fd
进行sde分区并变更分区类型为fd
创建RAID前，先检查是否安装mdadm
创建RAID 5
进行格式化
进行挂载
模拟sdb1故障
查看
