一、RAID简单介绍

   RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列，早期称为廉价磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。简单地解释，就是将N台硬盘通过RAID Controller（分Hardware，Software）结合成虚拟单台大容量的硬盘使用。RAID技术大致分为两种：基于硬件的RAID技术和基于软件的RAID技术。

1，RAID 0

  实现RAID0至少需要两块磁盘，没有容错能力。数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上，所以RAID0的磁盘利用率是100%。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。RAID0实现了数据的并发存储，但在冗余上却为0，如果是为了快速读取数据则RAID0是个不错的选择。

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2，RAID 1

  RAID 1 最少需要两块硬盘，一块用来存放数据，另一块用来做镜像，用牺牲容量的方式换来了系统容错能力的提升。RAID1的磁盘利用率只有50%，是所有RAID中磁盘利用率最低的。

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3，RAID 4

  RAID 4需要三块或更多的磁盘，它在一个驱动器上保存校验信息，并以RAID 0方式将数据写入其它磁盘，如果一个驱动器出现故障，那么可以使用校验信息来重建所有数据。如果两个驱动器出现故障，那么所有数据都将丢失。不经常使用这个级别的原因是校验信息存储在一个驱动器上。每次写入其它磁盘时，都必须更新这些信息。因此，在大量写入数据时很容易造成校验磁盘的瓶颈。

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4，RAID 5

  RAID 5至少需要三块磁盘，允许一块盘出错。RAID5 与 RAID4 之间最大的区别就是校验信息均匀分布在各个驱动器上，如图4所示，这样就避免了RAID 4中出现的瓶颈问题。如果其中一块磁盘出现故障，那么由于有校验信息，所以所有数据仍然可以保持不变。如果可以使用备用磁盘，那么在设备出现故障之后，将立即开始同步数据。如果两块磁盘同时出现故障，那么所有数据都会丢失。RAID5 可以经受一块磁盘故障，但不能经受两块或多块磁盘故障。

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5、RAID 10

  RAID 10至少需要四块磁盘，说白了就是先做两组RAID 1 再做成RAID 0，然后将这两组各自视为RAID 1运作。RAID 10有着不错的读取速度，而且拥有比RAID 0更高的数据保护性。允许不同RAID1组内各坏一块盘。



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6、RAID 01

  RAID 01则是跟RAID 10的程序相反，是先分区再将数据镜射到两组硬盘。它将所有的硬盘分为两组，变成RAID 1的最低组合，而将两组硬盘各自视为RAID 0运作。RAID 01比起RAID 10有着更快的读写速度，不过也多了一些会让整个硬盘组停止运转的机率；因为只要同一组的硬盘全部损毁，RAID 01就会停止运作，而RAID 10则可以在牺牲RAID 0的优势下正常运作。

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   RAID 10/01巧妙的利用了RAID 0的速度以及RAID 1的保护两种特性，不过它的缺点是需要的硬盘数较多，因为至少必须拥有四个以上的偶数硬盘才能使用。

二、软RAID相关命令说明

1、mdadm命令（multiple devices admin）

  linux下的软件RAID叫md,我们要用mdadm（配置文件：/etc/mdadm.conf）这个命令来搞定软件RAID的创建及维护。

  语法： mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>

  [mode]：

        A：装配模式：使用指定的设备装配并启动指定的RAID设备  mdadm -A /dev/md0 /dev/sdb{1,2,3}

        C：创建模式

               -n #：用于创建RAID设备的个数

               -x #：热备磁盘的个数

               -l：RAID的级别

               -a：yes，自动为创建的RAID设备创建设备文件

               -c：CHunk_Size：指定分块大小，默认为512，单位为KB

        F：监控模式

           管理模式

               -f：fault，设置为损坏

               -r：remove，移除损坏的磁盘

               -a：add，增加RAID磁盘

               -S：stop，停止指定的RAID设备

               -D：--detail，显示阵列的详细信息

2、命令格式举例

      mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sdb{1,2,3,4}

3、查看软件RAID状态信息  

      fdisk -l

      mdadm -D /dev/md0

      cat /proc/mdstat

      watch -n1 'cat /proc/mdstat/ '

三、创建一个RAID 5，增加热备盘，并模拟损坏、移除、增加，最后停止RAID并重新装配。

1、首先创建四个linux软RAID的FD分区，3个用作RAID5，一个用作热备盘。

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2、创建分区并修改文件系统标识为FD，保存退出。

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3、格式化四个磁盘，主要目的是创建文件系统。

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4、使用mdadm命令创建软RAID5，为/dev/md0

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5、使用cat /proc/mdstat查看RAID状态。

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6、使用命令mdadm -D /dev/md0查看RAID详细信息，RAID 5状态正常，热备盘状态正常。

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7、使用mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc3命令设置sdc3损坏。

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8、查看RAID5一个磁盘损坏后的状态：热备盘自动补上，且会同步数据，损坏盘撤下，RAID工作正常。

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9、使用mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc3命令撤下损坏盘。

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10、撤下损坏盘后，RAID状态。

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11、使用mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc3命令增加一块新的热备盘到RAID上。

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12、增加新RAID热备盘后，工作状态回复到最初状态。

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13、使用mdadm -S /dev/md0命令停止指定RAID设备，并用mdadm -A /dev/md0 /dev/sdc{1,2,3,4}命令进行重新装配。

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14、RAID重新装配后，状态依然完好如初。

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