服务器硬件及RALD配置实战

Posted 2021-06-22 lyaeq

一、常用RALD介绍

磁盘阵列的全名是（Redundant Arrays of Inexpensive Disk，RAID），中文意思是独立冗余磁盘阵列。RAID可以通过技术（软件或者硬件）将多个较小的磁盘整合成为一个较大的磁盘设备，而这个较大的磁盘功能可不止存储而已，它还具有数据保护的功能，整个RAID由于选择的级别（level）不同，而使得整合后的磁盘具有不同的功能，基本常用的level有以下几种

1.RALD O (条带化存储）----- 性能最佳

 

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

2.RALD 1 （镜像存储）  -- 完整备份

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。

3.RAID 5 ---性能与数据备份的均衡考虑

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-----更强大的数据备份

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。

5.RAID 1 +0 （先做镜像，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

6.RAID 0+1（先做条带，在做镜像）

读写性能与RAID 10相同；

安全性低于RAID 10；

使用较少。

二、磁盘阵列的优点

 

三、硬件磁盘阵列

所谓的磁盘阵列是通过磁盘阵列卡（上图所示）来完成磁盘阵列的功能，磁盘阵列卡上面有一块专门的芯片用于处理RAID任务，因此在性能方面会比价好。在很多任务（例如RAID5奇偶校验值计算）中，磁盘阵列并不会重复消耗原本系统的I/O总线，理论上性能会较佳，此外目前一般的中高级磁盘阵列卡都支持热插拔，即在不关机的情况下抽换损坏的磁盘，在系统的恢复和数据的可靠性方面非常好用！

2.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RAID0、RAID1、 RAID5、 RAID10等

IDE接口、SCSI接口、 SATA接口和SAS接口

3.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。

四、软件磁盘阵列的设置

这边通过一个案例来详细讲解配置步骤：

为Linux服务器添加4块SCSI硬盘；

使用mdadm软件包，构建RAID5磁盘阵列，提高磁盘存储的性能和可靠性。

1.在VMware中给Linux添加4块SCSI硬盘

 

2.检查是否安装mdadm软件包

使用rpm -q mdadm进行检查，如下图代表已安装过mdadm软件，未安装的话使用yum install -y mdadm 进行安装。

3.新磁盘划分主分区：类型fd

修改 /dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd和 /dev/sde 磁盘

4.创建RAID 5 设备

格式：mdadm -C -v /dev/md0 -a yes -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

选项	作用
-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RAIO 的级别，15表示创建RAID5
-n	指定使用几块硬盘RAID，n3表示使用3块硬盘创建RAID
/dev/sd[bcd]1	指定使用这三块磁盘分区去创建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

5.查看RAID创建进度的两种方式

显示内容解释

mdo：表示后面创建raid5 包含了sdd1,sde1,sdc1,sdb1，其中sde1(s)表示是备份；
第四行的uuu：表示前面三块硬盘都是正常的。

1..检查/dev/sdb1磁盘是否已做RAID。

2.也可以使用mdadm -D /dev/md0进行查看

3.对创建的RAID 5进行格式化并挂载

4.模拟故障检测RAID功能

进入挂载目录先创建目录文件

5.模拟磁盘故障，重新创建

6.创建相关配置文件

创建/etc/mdadm.conf 配置文件，方便管理软RAID的配置，如：启动、停止等

7.停止和启动RAID

-r：移除设备

-a：添加设备

-S：停止RAID

-A：启动RAID

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc1 — 将指定磁盘设为故障

mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc1 — 移除指定磁盘

mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc1 — 添加指定磁盘

 

手动删除故障和添加新磁盘

8.将RAID 停止和启动

如果没有第七步进行/etc/mdadm,conf配置文件的添加，停止后扫描不到配置文件将无法启动

mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/md0

#-s：指查找 /etc/mdadm.conf文件中的配置信息