RAID技术

 RAID全称磁盘冗余阵列，是由多块独立磁盘组合的一个超大容量磁盘组。

 一、RAID技术特性

      RAID技术意为将多个硬盘设备组成一个容量更大，安全性更好的磁盘阵列组，将数据切割成多个区段后分别存放在不同的物理硬盘上，利用分散读写技术提升磁盘阵列组的整体性能，并且数据同步在不同的物理硬盘上，也起到了数据冗余备份的作用。

      RAID特性：独立模式（一块磁盘读写数据）；热备份模式（防止单独一块硬盘坏掉，故障，另一块硬盘随时等待接替）；集群模式（一堆硬盘共同提供工作，提高读写效率）

二、不同的raid级别

      raid0：将两个或两个以上的相同型号、容量的硬盘组合，磁盘阵列的总容量便是多个硬盘的总和。数据一次写入物理硬盘，理想状态下，硬盘读写性能会提升。缺点：任意一块硬盘故障都可能导致整个系统数据被破坏。数据分别向两个硬盘设备写入数据，没有数据备份的功能。适用于对数据安全性不太关注，追求性能的场景。

  

    raid1：是将两块以上的硬盘绑定，数据写入时，同时写入多个硬盘，即使有硬盘故障，也有数据备份。缺点：极大降低了磁盘利用率。

  

   raid3：至少需要3块硬盘，只要校验盘没有坏，坏了一块数据盘是可以反推数据来恢复。缺点：同样也会浪费一块盘，校验盘故障就比较麻烦。

  

   raid5：检验码会均匀放在每一块硬盘上，如：硬盘1存放2、3、4的校验码。优点：任意一块挂了，都能快速恢复，但是也仅仅是只能挂掉一块硬盘。

            

   raid10：至少需要四块硬盘搭建raid10。通过raid1两两镜像复制，保障数据安全性；针对两个raid1部署raid0，进一步提升磁盘读写速度；只要坏掉的不是同一组的所有硬盘，就算坏掉一半硬盘都不会丢失数据。

  

三、部署RAID 10

    1. 额外添加4块硬盘，用于搭建RAID 10

   

    2.检查linux的磁盘

  

   3. mdadm命令

      用于建设，管理和监控软件RAID阵列

      参数：

 

  4. 创建RAID10，且命名为/dev/md0

       mdadm -Cv /dev/md0  -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

   5. 检查raid 10 分区

       fdisk -l | grep /dev/md0

   6. 格式化磁盘阵列文件系统

       mkfs.xfs  /dev/md0

   7. 新建文件夹，用于挂载分区

   8. 检查挂载分区使用情况

   9. 检查raid 10磁盘阵列的信息

 

 

  10. 向磁盘中写入数据，检查分区使用情况

四、故障一块硬盘怎么恢复数据

    1. 模拟一块硬盘故障，剔除一块磁盘

        mdadm  /dev/md0 -f /dev/sdd

 2. 检查RAID 10状态

     mdadm -D /dev/md0

     raid 10磁盘阵列挂掉一块硬盘并不影响使用，只需要购买新的设备，替换损坏的磁盘即可。

     1）先取消RAID 10阵列的挂载（注：必须在没有人使用挂载的情况下）：umount /dev/md0

     2）重启操作系统 reboot

     3）添加新设备：mdadm /dev/md0 -a /dev/sdd

 

  4)  检查RAID 10阵列状态

  

五、重启软RAID

   1. 软RAID和硬RAID

       软件RAID：由CPU去控制硬盘驱动器进行数据交换、计算的过程就是软件RAID

       硬件RAID：由专门的RAID卡上的主芯片操控，就是硬件RAID

    2. 软件RAID和硬件RAID差异

       软件RAID额外消耗CPU资源，性能弱

       硬件RAID更加稳定，软件RAID可能造成磁盘发热过量，造成威胁

       兼容性问题，软件RAID依赖操作系统。

   3. 要配置软RAID的配置文件，否则如果停止软RAID后就无法激活

      1）. 手动创建配置文件：echo DEVICE /dev/sd[b-e] > /etc/mdadm.conf

      2）. 扫描磁盘阵列信息，追加到/etc/mdadm.conf配置文件中：mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf

      3）. 取消软RAID的挂载： umount /data

      4）. 停止软RAID：mdadm -S /dev/md0

             查看阵列状态：mdadm -D /dev/md0

      5）. 在有配置文件的情况下，可以正常启动软RAID：mdadm -A  /dev/md0

              查看阵列状态：mdadm -D /dev/md0

 

六、删除软件RAID

   1. 先卸载磁盘：umount /dev/md0

   2. 停止raid服务：mdadm -S /dev/md0

   3. 卸载raid中所有硬盘：mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdb

                                          mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdc

                                          mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdd

                                          mdadm --misc --zero-superblock /dev/sde

 

    4. 删除raid配置文件： rm -rf /etc/mdadm.conf

    5. 删除开机自动挂载配置文件中的相关内容：vim /dev/fstab

七、软RAID与备份盘

   三块盘做raid，一块做备份盘，防止磁盘故障

   1. 创建raid 5，且命名为/dev/md0

       mdadm -Cv /dev/md0  -a yes -n 3 -l 5  -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

 

   2. 检查raid状态： mdadm -D /dev/md0

   3. 格式化磁盘文件系统：mkfs.xfs -f /dev/md0

   4. 挂载文件系统，开始使用分区：mount /dev/md0 /data

   5. 检查挂载情况：mount -l |grep md0

                                df -h |grep md0

   6. 写入数据：echo {1..1000} > /tmp/test.txt 

                         touch /tmp/test{1..10}.txt               

 

  7. 备份盘的作用

       1）此时raid中磁盘情况：mdadm -D /dev/md0 |grep sd

       2）剔除一块磁盘：mdadm  /dev/md0 -f /dev/sdb

       3）查看raid状态(备份磁盘上来了）：mdadm -D /dev/md0