磁盘管理之软RAID

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了磁盘管理之软RAID相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1、RAID概述

   RAID,Redundant Arrays of Inexpensive(Independent)Disks的简称,独立磁盘冗余阵列,简称磁盘阵列。简单来说,RAID是把多个硬盘组合成为一个逻辑扇区,因此,操作系统只会把它当作一个硬盘,经常被用在服务器电脑上。不同的RAID实现的功能也是不尽相同的,或增强处理速度,或增强容错能力,当然,更有甚者,是可以兼备这个特性的。

2、RAID分类

   <1>RAID0

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    <2>RAID1

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    <3>RAID4

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    <4>RAID5

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    <5>RAID01

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    <6>RAID10

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3、经典RAID5的实现

   如果只是用作测试的话,软RAID可以在一块硬盘的不同分区上实现,此处用不同的硬盘实现

   <1>添加五块硬盘,四块做成RAID阵列,一块做spare硬盘

     <2>创建文件系统,并调整分区类型为fd

[[email protected]~]#fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): t    # 调整分区类型
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): fd    # 选择fd
Changed type of partition ‘Linux‘ to ‘Linux raid autodetect‘

Command (m for help): w    # 存盘退出
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

     <3>创建RAID设备

[[email protected]~]#mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 4 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e,f}1 
mdadm: /dev/sdb1 appears to contain an ext2fs file system
       size=2097152K  mtime=Thu Jan  1 08:00:00 1970
mdadm: /dev/sde1 appears to contain an ext2fs file system
       size=2097152K  mtime=Mon Aug 29 21:32:01 2016
Continue creating array? y    # 确定创建
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.    # 创建完成并启动

     <4>查看创建进度

[[email protected]/mnt]#cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md0 : active raid5 sde1[5] sdf1[4](S) sdd1[2] sdc1[1] sdb1[0]
      6285312 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]
                            # RAID5创建完成,正式启动
unused devices: <none>

    <5>查看RAID配置

[[email protected]~]#mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Tue Aug 30 15:38:04 2016
     Raid Level : raid5    # RAID级别
     Array Size : 6285312 (5.99 GiB 6.44 GB)    # 阵列大小,使用率为n-1/n
  Used Dev Size : 2095104 (2046.34 MiB 2145.39 MB)    # 备用的磁盘空间大小
   Raid Devices : 4
  Total Devices : 5
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Tue Aug 30 15:38:14 2016
          State : clean 
 Active Devices : 4    # RAID工作状况
Working Devices : 5
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 1

         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K    # Chunk默认大小

           Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
           UUID : fe6313e4:bc14f451:01602e5e:13820d53
         Events : 18

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       17        0      active sync   /dev/sdb1
       1       8       33        1      active sync   /dev/sdc1
       2       8       49        2      active sync   /dev/sdd1
       5       8       65        3      active sync   /dev/sde1

       4       8       81        -      spare   /dev/sdf1    # 备用盘

    <6>为RAID5创建文件系统

[[email protected]/mnt]#mkfs.ext4 /dev/md0
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=128 blocks, Stripe width=384 blocks
393216 inodes, 1571328 blocks
...    # 文件系统创建成功

    <7>挂载RAID

# 创建挂载点
[[email protected]~]#mkdir /mnt/raid    
# 编辑/etc/fstab
[[email protected]~]#vim /etc/fstab 
...
UUID="24adec89-2933-47e3-b824-11e25ef679cf" /mnt/raid  ext4 defaults 0 0 
...
# 挂载
[[email protected]~]#mount -a
# 查看挂载
[[email protected]~]#mount
...
/dev/md0 on /mnt/raid type ext4 (rw,relatime,seclabel,stripe=384,data=ordered)

    <8>创建RAID配置文件

[[email protected]~]#mdadm -Ds /dev/md0 > /etc/mdadm.conf
[[email protected]~]#cat /etc/mdadm.conf 
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 spares=1 name=localhost.localdomain:0 UUID=fe6313e4:bc14f451:01602e5e:13820d53

    <9>测试

[[email protected]~]#cp /etc/* /mnt/raid/ -r    # 数据已通过挂载点存储在RAID5上
[[email protected]~]#cat /mnt/raid/issue
\S
Kernel \r on an \m

   <9>模拟损坏一块磁盘

# 模拟损坏
[[email protected]~]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm: set /dev/sdb1 faulty in /dev/md0    # 已损坏
# 查看RAID运行状况
[[email protected]~]#mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Tue Aug 30 15:38:04 2016
     Raid Level : raid5
     Array Size : 6285312 (5.99 GiB 6.44 GB)
  Used Dev Size : 2095104 (2046.34 MiB 2145.39 MB)
   Raid Devices : 4
  Total Devices : 5
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Tue Aug 30 16:25:52 2016
          State : clean, degraded, recovering 
 Active Devices : 3
Working Devices : 4
 Failed Devices : 1
  Spare Devices : 1

         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K

 Rebuild Status : 57% complete    # 进度

           Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
           UUID : fe6313e4:bc14f451:01602e5e:13820d53
         Events : 29

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       4       8       81        0      spare rebuilding   /dev/sdf1    # 正在修复中
       1       8       33        1      active sync   /dev/sdc1
       2       8       49        2      active sync   /dev/sdd1
       5       8       65        3      active sync   /dev/sde1

       0       8       17        -      faulty   /dev/sdb1    # faulty状态
# 查看数据
[[email protected]~]#cat /etc/issue
\S
Kernel \r on an \m
                      # 数据无损坏

    <10>不修复faulty硬盘,再次模拟损坏一块硬盘

# 损坏硬盘
[[email protected]~]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc1
mdadm: set /dev/sdc1 faulty in /dev/md0
# 查看状态
[[email protected]~]#mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Tue Aug 30 15:38:04 2016
     Raid Level : raid5
     Array Size : 6285312 (5.99 GiB 6.44 GB)
  Used Dev Size : 2095104 (2046.34 MiB 2145.39 MB)
   Raid Devices : 4
  Total Devices : 5
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Tue Aug 30 16:33:01 2016
          State : clean, degraded 
 Active Devices : 3
Working Devices : 3
 Failed Devices : 2
  Spare Devices : 0

         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K
                                       # 也没有修复的进度
           Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
           UUID : fe6313e4:bc14f451:01602e5e:13820d53
         Events : 39

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       4       8       81        0      active sync   /dev/sdf1
       2       0        0        2      removed    # 没有硬盘顶替,显示remove状态
       2       8       49        2      active sync   /dev/sdd1
       5       8       65        3      active sync   /dev/sde1

       0       8       17        -      faulty   /dev/sdb1    # 已损坏
       1       8       33        -      faulty   /dev/sdc1    # 已损坏
# 再次查看数据
[[email protected]~]#cat /mnt/raid/issue
\S
Kernel \r on an \m
                      # 数据无损

     <11>依然不修复,再次损坏

# 损坏硬盘
[[email protected]~]#mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd1
mdadm: set /dev/sdd1 faulty in /dev/md0
[[email protected]~]#mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:    
        Version : 1.2
  Creation Time : Tue Aug 30 15:38:04 2016
     Raid Level : raid5
     Array Size : 6285312 (5.99 GiB 6.44 GB)
  Used Dev Size : 2095104 (2046.34 MiB 2145.39 MB)
   Raid Devices : 4
  Total Devices : 5
    Persistence : Superbloc
     k is persistent

    Update Time : Tue Aug 30 16:39:41 2016
          State : clean, FAILED 
 Active Devices : 2
Working Devices : 2
 Failed Devices : 3
  Spare Devices : 0

         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K

           Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
           UUID : fe6313e4:bc14f451:01602e5e:13820d53
         Events : 41

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       4       8       81        0      active sync   /dev/sdf1
       2       0        0        2      removed    # 移除
       4       0        0        4      removed    # 移除
       5       8       65        3      active sync   /dev/sde1

       0       8       17        -      faulty   /dev/sdb1    # 已损坏
       1       8       33        -      faulty   /dev/sdc1    # 已损坏
       2       8       49        -      faulty   /dev/sdd1    # 已损坏
# RAID5中,已损坏俩块硬盘,校验数据失效,数据全部损坏。
[[email protected]~]#cat /mnt/raid/fstab 
cat: /mnt/raid/fstab: Input/output error

此时数据已经损坏,不可恢复

    RAID支持热插拔技术

    <12>在RAID 不损坏之前也是可以增加RAID的磁盘的

[[email protected]~]#mdadm -G /dev/md0 -a -n 5 /dev/sdg1

        RAID损坏后,移除RAID   

[[email protected]~]#mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1
mdadm: hot removed /dev/sdb1 from /dev/md0

    标准的卸载RAID的步骤

    <13>取消挂载、停止RAID、删除配置文件

[[email protected]~]#umount /mnt/raid/
[[email protected]~]#mdadm -S /dev/md0    备注----->启用RAID:mdadm -A -s /dev/md5
mdadm: stopped /dev/md0
[[email protected]~]#rm -f /etc/mdadm.conf

    <14>移除RAID中的磁盘

    <15>删除磁盘上的RAID信息

[[email protected]~]#mdadm --zero-superblock /dev/sdf1    # 一定要先停止,否则报错


        

    

本文出自 “LINUX_Home” 博客,请务必保留此出处http://dmwing.blog.51cto.com/11607397/1844494

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