RAID磁盘阵列详解(一)

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RAID 1.RAID概述 Raid是一种将多块磁盘组成一个阵列整体的技术，我们可以把它当成单个磁盘使用。Raid磁盘阵列根据其使用的技术不同，可用于提高数据读写效率、提高数据冗余（备份），当阵列中一个磁盘发生故障时，可以通过校验数据从其它磁盘中进行恢复，大大增强了应用系统数据的读写性能及可靠性。RAID一般是在SCSI磁盘上实现的，因为IDE磁盘的性能较慢，而且IDE通道最多只能接4个磁盘。 2.RAID的分类 Ø       硬件RAID：硬件RAID是通过RAID 卡来实现的，通过RAID卡把若干同等容量大小的硬盘，根据使用方向的不同，聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备（RAID0，RAID1,RAID5或RAID10……），如果每个硬盘容量不一致，以最小容量的硬盘为基础。它的成员是整个硬盘。在企业级应用领域，大部份都是硬件RAID。 Ø       软RAID：通过软件来实现的，把若干同等容量大小的硬盘或分区，根据使用方向的不同，聚合起来成为一个大的虚拟RAID设备（RAID0，RAID1,RAID5或RAID10……），如果每个硬盘或分区容量不一致，以最小容量的硬盘或分区为基础。软RAID的成员是整个硬盘或分区。软件RAID由于性价比高，大多被中小型企业所采用。 3.常见的软RAID技术包括以下几种 Ø       RAID 0: 是一种最基本的阵列方式，n(磁盘数)>=2，实际容量=n x 单块磁盘(分区)容量。存取数据时，通过将数据分段同时写入到不同的磁盘中，大大提高了读写速度。但没有数据冗余，其中任何一块磁盘损坏，都可能导致数据丢失。所以RAID0常被用于对存储效率要求较高，但对数据安全性要求不高的应用解决方案中。 Ø       RAID 1:磁盘镜像技术，n>=2(磁盘利用率：1/n)，实际容量=单块磁盘（分区）容量。.这种方式将数据同时写入到阵列中的多块磁盘上，不同磁盘中的数据完全相同。因此，任何一块磁盘损坏，数据都不会丢失。一般用于安全性要求比较高的应用中。 Ø       RAID 5:通过引入数据校验技术来保证数据的安全，n>=3(磁盘利用率：n-1/n)，每块磁盘必须提供相同的磁盘空间，实际容量=(n-1)x单块磁盘容量。这种方式并不使用固定的某块磁盘来存放校验数据，而是分段存储在各个磁盘中。因此，任何一块磁盘损坏，都可以根据其它磁盘中的校验数据进行恢复。但如果是2块或者更多的磁盘损坏，那么将不能恢复。因其性价比比较高，所以被大范围内采用。 Ø       RAID10：也是冗余安全阵列，是RAID0+RAID1的集成，n>=4(磁盘利用率：n/2),并且n必须是偶数，实际容量=n/2 x单个硬盘（分区）容量 。RAID10有RAID1的镜像特点，还有RAID0的速度。可以这么理解RAID10,比如有四个硬盘做成的RAID10,过程是先把每两个硬盘做成RAID1,然后再两个RAID1的基础上再做成RAID0。从理论上来说，RAID10应该继承RAID0的速度和RAID1的冗余安全。但经过我在软RAID0、RAID1、RAID5、RAID10的测试过程中发现RAID10的写入速度是最慢的。 磁盘读写速度：RAID0> 不做RAID>RAID1>RAID5>RAID10 4.创建RAID5 在 RHEL5 系统中，配置软 RAID 阵列可以通过安装 mdadm 软件包实现。该软件包一般为系统默认安装，若检查没有安装的话，从 RHEL5 系统光盘中查找安装即可。 Shell # mount /dev/cdrom /media # rpm -ivh /media/Server/mdadm-2.5.4-3.el5.i386.rpm 4.1准备用于 RAID 阵列的分区 添加了3块20G的SCSI硬盘，并给每块硬盘划一个分区，将20G全部给该分区，依次为：/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1。注意在建分区时，要将其类型ID改为“fd”,对应为“Linux raid autodetect”，表示支持用于RAID磁盘阵列。创建分区后，执行“partprobe”命令重新探测分区表（或重启系统），验证分区类型和容量等信息。  Shell      # partprobe      # fdisk -l /dev/sd[b-d] | grep "^/dev/sd" /dev/sdb1               1        2610    20964793+  fd  Linux raid autodetect /dev/sdc1               1        2610    20964793+  fd  Linux raid autodetect /dev/sdd1               1        2610    20964793+  fd  Linux raid autodetect 4.2创建 RAID 设备 使用mdadm工具可以组合多个    RAID 分区作为一个磁盘阵列，阵列设备文件名习惯上使用“/dev/mdx”，x从0开始0,1,2……。 Shell  # mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n4 -l5 /dev/sd[b-d]1 mdadm: layout defaults to left-symmetric mdadm: chunk size defaults to 64K mdadm: size set to 20964672K mdadm: array /dev/md0 started. 在上述命令操作中，“/dev/md0”为新建的 RAID 阵列设备文件名，“/dev/sd[bcd]1”表示此阵列将使用/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1 这三个分区。其他各部分选项、参数的含义如下： u     -C，等同于 --create：创建一个新的阵列设备（你的电脑没声音或是电脑自动关机请到电脑常见故障网，寻找计算机基础知识试题及答案请来本站http://www.16qiuxue.com）。 u     -v，等同于 --verbose：执行过程中输出细节信息。 u     -a，等同于 --auto=：指定参数为 yes 时，表示若对应的设备文件不存在则自动创建。 u     -n，等同于 --raid-devices=：用于组成阵列的分区设备个数，“-n3” 表示为 3 个。 u     -l，等同于 --level=：使用的 RAID 级别，“-l5”表示为 RAID 5关于 mdadm 命令更多选项的使用，请参考“man mdadm”帮助信息。 创建好 md0 阵列设备后，将自动被激活，执“cat/proc/mdstat”可以观察阵列设备的运行状态http://www.16qiuxue.com。 Shell       # cat /proc/mdstat Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] md0 : active raid5 sdd1[2] sdc1[1] sdb1[0]       41929344 blocks level 5, 64k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU] unused devices: <none> 其中，“[3/3”部分中的第一个“3”表示成员设备个数，后边的“3”表示当前的活动设备个数，“UUU”对应为成员设备的状态。例如，若出现“[3/2][UU_]”的信息时，则表示第 3 个成员设备（/dev/sdd1）出现故障了 RAID磁盘阵列详解(一)，RAID磁盘阵列详解(一)