linux(十三) 深入了解RAID 磁盘阵列
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了linux(十三) 深入了解RAID 磁盘阵列相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
一、基础介绍
1.1.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
1.2.RAID 0 磁盘阵列介绍
- RAID0 条带卷或者条带模式
- RAID0 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，但他没有数据冗余。
- RAID0 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所有数据。
- RAID0 不能应用于数据安全性要求高的场合。
1.3.RAID1
- RAID 1 镜像卷
- 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。
- RAID1 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。
1.4.RAID 5（带奇偶校验）
- 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，但由于有效校验机制的问题，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。
1.5.RAID 1+0
- 组合型磁盘阵列
- 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块同时写入，N块盘同时读取。
- 性能高，可靠性高。
1.6.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
1.7.以上5种磁盘阵列对比
为了更清晰的了解RAID、 0、 1、 10、 5、 6等模式的磁盘阵列优缺点，列出下表格，仅供参考：
| 对比项 | RAID0 | RAID1 | RAID10 | RAID5 | RAID6 |
| 所需磁盘数量（涉及成本） | 大于等于2 | 大于等于2 | 大于等于4 | 大于等于3 | 大于等于4 |
| 整体的利用率 | 100% | 小于等于50% | 小于等于50% | n-1/n 磁盘数量越多，利用率越高 | n-2/n |
| 校验盘 | 无 | 无 | 无 | 1 | 2 |
| 容错性 | 无 | 有 | 有 | 有 | 有 |
| IO性能 | 高 | 低 | 中 | 较高 | 较高 |
总结： 根据上表格展示，可以发现RAID5作为企业的磁盘阵列是相对较多的，无论从成本、IO性能、还是利用率，都是比较可观的，而混合模式的RAID10 ，在前期成本和后期扩展而言，都不如RAID5.
二、硬RAID和软RAID
2.1.硬RAID的介绍
需要磁盘阵列卡，此卡用来实现RAID功能的板，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，支持RAID0 ，RAID1、RAID5、RAID10等，对于接口类型也是支持IDE、SCSI、SATA和SAS的，由此可见，硬RAID的搭建是基于磁盘阵列卡的，系统则建立在了硬RAID上。
2.2.软RAID的介绍
此种RAID建立方式，可以认为为 逻辑性的RAID，是通过mdadm的管理工具进行设置RAID模式的，那么RAID的运行便靠的是系统自身的cpu 和内存了，由此可见，软RAID是建立在系统之上的。
2.3.硬、软RAID的对比
两者的对比，可以从成本、性能、可靠性、数据安全性上来进行比较。
硬RAID：成本一般；性能很高；可靠性：只要阵列卡不出问题，基本不影响系统的使用；数据安全方面也是相对较高的。
软RAID：由于建立在系统之上，自然无成本可言；可靠性一般，毕竟系统宕机，RAID也不复存在；数据安全方面也是相当不稳定的。
三、软RAID的相关配置及查询
3.1.创建步骤：
- a.mdadm命令创建RAID
- b.格式化ext4 或者xfs
- c.临时挂载或者永久挂载
- d.读取使用。
3.2.基础命令
3.2.1 mdadm命令解析
- -f 对磁盘进行破坏
- -S 停止
- -r 移除
- -C 创建RAID
- -n 磁盘个数
- -l RAID等级
- -a 添加一个磁盘进行 顶替
- -r 移除被破坏的磁盘
- -x 创建时设定热备份磁盘
- -G 添加active状态磁盘
3.2.2 watch命令
-n设置循环时间
案例：
watch -n 0.5 'mdadm -D /dev/md10 | tail '---- 动态查看磁盘信息
3.2.3.命令案例
- 查看磁盘详细信息
- 设置配置文件，将mdadm -Ds 查出的信息追加到conf文件中
- 查询 阵列状态
mdadm -Cv /dev/md0 -l0 -n2 /dev/sd[b-c]
- 格式化阵列RAID0
mkfs.xfs /dev/md0
- 挂载
mount /dev/md0 /zhou
- 可以通过-f命令进行破坏磁盘
- 通过-r 移除被破坏的磁盘
-
- 通过-S 停止md0
小总结：
- 创建热备份盘块
- 从mdadm中破坏并删除磁盘
- 监控最后的信息 使用watch -n 0.5 ‘执行的命令’ 做到实时监控
- 设置活动磁盘的，先-a设置为热备，-G 扩展活动区域，如果-n 4
- 停止后，重新激活， -A 激活 s为扫描
- 删除所有盘的配置
3.2.4.创建raid10 的两种方式
有硬盘sdb 、sdc 、sdd 、sde
- （1）先做raid1 后做raid0
mdadm -Cv /dev/md11 -l1 -n2 /dev/sd[b-c]
mdadm -Cv /dev/md12 -l1 -n2 /dev/sd[d-e]
mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md1[1-2]
- (2) 使用命令自动分配
mdadm -Cv /dev/md10 -l10 -n4 /dev/sd[b-e]
以上是关于linux(十三) 深入了解RAID 磁盘阵列的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章