raid磁盘阵列

Posted 2021-02-11

raid磁盘阵列

raid基础
硬raid：用raid磁盘阵列卡来实现。通过raid卡专用的软件来管理磁盘。
软raid：用操作系统中提供的raid软件来实现磁盘阵列功能。成本低，性价比硬raid低，因为软raid会占用一定的cpu资源。
raid磁盘阵列
应用场景：公司购买了5块2G的硬盘，要求工程师将这5块硬盘用某种技术从逻辑上组成一个大容量的存储空间如（2G*5=10G）。此时我们就需要用到raid磁盘阵列或LVM逻辑卷管理技术。

raid:是冗余磁盘阵列的缩写，简称磁盘阵列。
raid功能：提供了容量组合、高读写性能、同步备份等功能。

raid实现方式：
硬raid：用raid磁盘阵列卡来实现。通过raid卡专用的软件来管理磁盘。在开机时按某个快捷键就可以进入raid卡的管理软件界面。只需要在界面中选择raid等级和磁盘即可创建出所需要的raid设备。
软raid：用操作系统中提供的raid软件来实现磁盘阵列功能。成本低，性能比硬Raid低，因为软raid会占用一定的cpu资源。

注意：标准的机架服务器上的硬盘通常需要先将硬盘通过raid管理界面转换成逻辑盘，然后才能在装系统时识别到这些硬盘。

服务器的类型：塔式、机架式、刀片式。
服务器的应用级别：入门级、部门级、企业级等。

raid等级：（根据功能不同来分类）n为单块硬盘的容量
等级号 名称 硬盘数 总容量 允许坏盘数（最大值）功能
0 条带化 >=2块 2n+n 0块 高读写性能，容量组合
1 镜像化 =2块 n 1块 同步备份。数据安全
5 分布式奇偶校检的条带化>=3块 3n-n 1块 高读写性能，数据安全
6 双组分布式奇偶校检的条带化>=4 4n-2n 2块 高读写性能，数据安全
10 镜像化+条带化 4+2n块 总容量的50% 坏一半 容量组合+同步备份

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linux系统中的软raid管理工具软件：mdadm
查mdadm命令由哪个rpm包提供：yun provides mdadm
查软件是否安装了：rpm -q mdadm
安装mdadm软件： yum install -y mdadm

mdadm命令选项
-C即create,创建raid设备
-l即leave,指定raid等级号，等级可以是0/1/5/6/10等
-n即number，指定raid中的磁盘设备数量
-x即spare空格，指定raid设备中的热备（备胎、替补）磁盘数量
-D即detail详细，显示raid设备的详细信息
-s即scan扫描，扫描出系统中所有的raid设备
-v即verbose，显示执行过程
-S即stop，停用指定的raid设备
-A即active，激活（启用）指定的raid设备
-a即add，在指定的raid设备组中添加新的成员
-f即faulty错误的，指定raid设备组中有故障的磁盘
-r即remove移除，在指定的raid设备组中删除有故障的磁盘

给虚拟机添加5块SCSI接口的2GB的硬盘，创建快照“5块2G硬盘”，然后将虚拟机开机，执行lsblk命令显示磁盘块设备列表。

raid练习：要求将linux系统虚拟机的5块2G的硬盘用raid5进行管理，将前4块硬盘组建成一个名称为md5的raid 5，其中raid5的活动磁盘为前3块硬盘，第4块硬盘作为热备（备胎、替补）磁盘。
操作思路：
显示磁盘设备列表：lsblk
显示raid设备列表：mdadm -Dsv
显示名称为md5的raid5设备：mdadm -C md5 -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd{c..f}

显示名称为md5的raid5设备的详细信息：mdadm -D /dev/md/md5
显示raid设备列表：mdadm -Dsv
生成raid配置文件：mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf

附加操作：
显示磁盘设备列表：lsblk
停用md5这个raid设备：mdadm -S /dev/md/md5
启用md5这个raid设备：mdadm -A /dev/md/md5
警告：要想在停用raid设备之后再启用，必须保证mdadm.conf配置文件存在

模拟md5这个Raid5设备中的sdc硬盘损坏，然后从md5阵列中移除sdc这个成员，然查看md5设备的详细信息。将sdc硬盘从服务器上拆下，再装一块新硬盘到Sdc硬盘的槽位上。再将sdf硬盘加入到md5这个raid 5设备组中。

显示名称为md5的raid5设备的详细信息：mdadm -D /dev/md/md5
指定sdc硬盘为坏盘：mdadm /dev/md/md5 -f /dev/sdc
显示详细信息：mdadm -D /dev/md/md5
移除sdc这个坏盘：mdadm /dev/md/md5 -r /dev/sdc
将sdb硬盘添加到MD5这个raid组中：mdadm /dev/md/md5 -a /dev/sdb
显示名称为md5的raid设备详细信息：mdadm -D /dev/md/md5

执行lsblk命令，再查看md5这个Raid设备的详细信息，然后将其停用，用lsblk显示块设备信息，删除/etc/mdadm.conf配置文件.
mdadm -S /dev/md/md5
rm -rfv /etc/mdadm.conf
现在用mdadm -A /dev/md/md5 就启用不了 了

linux服务器上有5块2G的硬盘，要求用raid技术将sdc、sdd、sde硬盘创建一个名称为md1的raid1设备，其中的sde硬盘作为热备磁盘，显示md1设备的详细信息，执行lsblk命令，创建mdadm.conf配置文件。

mdadm -C md1 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sd{d..f}
mdadm -D /dev/md/md1
lsblk
mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
mdadm -S /dev/md/md1
mdadm -A /dev/md/md1

将上一个练习的md1这个raid设备格式化成xfs文件系统，创建/mnt/data目录，然后使用fstab自动挂载配置文件将/dev/md/md1设备自动挂载到/mnt/data目录，用mount -av做自动挂载测试，用lsblk或df命令查看已挂载的设备信息。复制/etc/host*文件到/mnt/data目录中。

显示raid设备列表：mdadm -Dsv
格式化：mkfs.xfs /dev/md/md1
创建目录：mkdir -pv /mnt/data
fstab自动挂载：vi /etc/fstab 添加如下内容
/dev/md/md1 /mnt/data xfs defaults 0 0

自动挂载测试：mount -av
显示已挂载的设备：lsblk 或 df
复制文件：cp -v /etc/host* /mnt/data/

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raid小结
1.什么是raid？软raid（通过操作系统提供的软件进行管理）、硬raid（通过raid硬件来实现管理）
2.raid创建的完整管理流程：创建raid--->生成raid配置文件-->格式化raid设备-->挂载raid设备-->写入新数据。
3.raid的删除管理流程：卸载raid设备-->停用raid设备-->删除mdadm.conf配置文件。
4.raid的缺点：
raid阵列组中的后期无法添加新的成员来扩充整体容量。列如，用2块硬盘创建raid0，后期无法再raid 0再增加新的硬盘。由此就产生了LVM逻辑卷管理功能。