服务器硬件及RAID配置

RAID磁盘阵列介绍

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

RAIDO, RAID1, RAID5, RAID6 , RAID1+0等

RAID 0磁盘阵列介绍

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

RAID 1磁盘阵列介绍

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

RAID 5磁盘阵列介绍

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

RAID 6磁盘阵列介绍

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

RAID 1+0磁盘阵列介绍

RAID 1+0 (先做镜象,再做条带)

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

RAID 0+1 (先做条带,再做镜象)

读写性能与RAID 10相同
安全性低于RAID 10

RAID级别	硬盘数量	硬盘利用率	是否有校验	保护能力	写性能
RAID0	N	N	无	无	单个硬盘的N倍
RAID1	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
RAID5	N>=3	(N-1)/N	有	允许一个设备故障	需写计算校验
RAID6	N>=4	(N-2)/N	有	允许两个设备故障	需双重写计算校验
RAID10	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

阵列卡介绍

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RAIDO,RAID1,RAID5,RAID10等.

RAID卡的接口类型

IDE接口、 SCSI接口、SATA接口RSAS接口

阵列卡的缓存

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

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

3、创建RAID设备

#创建RAID5

mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -l5 -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

#查看RAID磁盘详细信息

cat /proc/mdstat #还能查看创建RAID的进度

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

mdadm -E /dev/sd[b-e]1

4、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

5、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

6、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

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