浅谈RAID磁盘阵列配置与无人值守功能

Posted 2022-08-14

一、RAID磁盘阵列介绍

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列。RAID是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级别有以下几种: RAIDO，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0等。

二、RAID 0磁盘阵列

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，因此并不能算真正的RAID结构。

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。

三、RAID 1磁盘阵列

通过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。

四、RAID 5磁盘阵列

RAID 5磁盘阵列由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。磁盘容量为（N-1）/N，可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据。

实验解析：

1、打开虚拟机添加四块硬盘（每块磁盘20G）并重启以识别，然后打开终端执行“fdisk /dev/sdc”命令进入交互模式，将磁盘全部按照如图指令步骤变成RAID类型。

2、我们执行“rpm -q ”命令查询是否有mdadm软件，没有的换可以执行“yum install mdadm”命令安装（具体可以参照yum仓库篇）。

3、执行“mdadm -C -v /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sd[b-d]1 -x1 /dev/sde1”命令创建RAID 5磁盘阵列并保留一块磁盘做备用。

4、执行“cat /proc/mdstat”命令查看磁盘同步进程。

5、执行“mdadm -D /dev/md5”命令查看磁盘阵列信息信息。

6、执行“mdadm -f /dev/md5 /dev/sdb1”命令卸掉磁盘来模拟一块磁盘挂了。

7、再执行“mdadm -D /dev/md5”命令查看磁盘阵列信息信息，可以看到无人值守时坏了一块硬盘，备用磁盘自动顶替上来工作了。

（以上就是RAID 5磁盘阵列的工作原理演示，具体的格式化磁盘与挂载请参照磁盘篇）

五、RAID 6磁盘阵列

RAID 6磁盘阵列由N（N>4）块盘组成阵列，磁盘容量为（N2）N。与RAID 5相比，RAD 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 6与上述RAID 5基本一样操作即可，切记保留磁盘备用，有兴趣的朋友可以尝试一下。

六、RAID 1+0磁盘阵列

RAID 1+0磁盘阵列由N（偶数，N>=4）块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0，磁盘容量为N2。N/2块盘同时写入，N块盘同时读取，性能高，可靠性高。

实验解析：

1、重新插入四块硬盘（每块磁盘20G），并做成RAID类型，然后执行“mdadm -C -v /dev/md01 -l1 -n2 /dev/sd[b-c]1”命令先创建第一个镜像卷，再执行“mdadm -C -v /dev/md02 -l1 -n2 /dev/sd[d-e]1”命令创建第二个镜像卷。

2、在做好镜像卷的基础上执行“mdadm -C -v /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md1 /dev/md2”命令将两个镜像组合成RAID 10 磁盘阵列。

3、我们执行“ mdadm -D /dev/md10”命令查看一下RAID 10 磁盘阵列的信息，可以看到容量仅为40G。