服务器硬件及RAID配置实战

Posted 2021-06-08 袁❈晔

RAID磁盘阵列

• 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），从而提供比单个磁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，RAID5+0等

RAID磁盘阵列介绍

RAID 0（条带卷，N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘）

• RAID 0连续以位或字节位单位（chunk，默认一个chunk是512k）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不能应用与数据安全性要求高的场合

RAID 1（镜像卷，N(偶数)块硬盘组合成一组镜像，N/2容量）

• 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（带奇偶校验码的模式）

• 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

ps：只允许坏一块，坏两块就玩不转了

RAID 6（带两种分布式奇偶校验的独立磁盘结构）

• 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（RAID 10）

• N（偶数，N>=4）块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0
• N/2块盘同时写入，N块盘同时读取
• 读写速度快，有冗余能力，磁盘利用率50%（性能高，可靠性高，但是成本更高）

对比项	RAID 0	RAID 1	RAID 10	RAID 5	RAID 6
磁盘数	>=2	>=2	>=4	>=3	>=4
存储利用率	100%	<=50%	<=50%	n-1/n	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

 

阵列卡介绍（用来做硬RAID）

• 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）

 

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

下面实操看一下（软RAID）

创建RAID 0

-C：创建  -v：显示详情   -l：级别（这里时创建RAID0）  -n 2：代表用两块盘做

补充命令：

mdadm -S /dev/md0    //停止md0

rm -rf /etc/mdadm.conf  //删除配置文件

创建RAID 1

.

下面模拟破坏其中一块硬盘实验下：

也可以创建RAID 1时直接指定热备盘，命令如下：

mdadm -C -v /dev/md1 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sdd /dev/sde /dev/sdf  //这里的sdf就是热备盘

创建RAID 5

下面介绍一个实时监控状态的命令：

下图中可以看出在实时工作：

下图可以看出已经完成，热备sdj取代了sdh：

下面介绍下恢复阵列命令：

在raid5中把原来的备份盘变成正式盘：

mdadm -G /dev/md5 -n 4  //原来3块现在变成4块（注意：如果原来没有热备盘，不可以用-G）

创建RAID 10

mdadm -C -v /dev/md10 -l 10 -n 4 /dev/sd[k,l,m,n]

方法二：先做raid1再做raid0

 

清除磁盘中raid标识

[root@localhost ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdb
[root@localhost ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdc
[root@localhost ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdd
[root@localhost ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sde

注意：raid1可以添加也可以减少磁盘
raid5只可以添加不可以减少磁盘