Linux ❀ Raid-独立磁盘冗余阵列

Raid-独立磁盘冗余阵列

多个独立的物理磁盘按照不同的方式组合起来，形成一个虚拟磁盘。

常用的级别是：
RAID0，（raid0是以条带的形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上。例如40G的数据，RAID0就是将数据平分为两个20G，两个磁盘分别放20G的数据）称为Stripe或Striping，中文译为集带工作方式。它是将要存取的数据。
优点：极高的磁盘读写效率，不存在校验，不会占用太多的CPU资源，使用和配置比较简单。
缺点：无冗余，不能用于对数据安全性要求高的环境。
适用领域：视频生成和编辑、图像编辑，其它需要大的传输带宽的操作。

RAID1，（RAID1以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝，放在成员磁盘上，所需成员磁盘数为2N个，N>=1，最低为2个。数据大小为40G，两个盘分别存40G）
优点：具有100%数据冗余，提供最高的数据安全保障，理论上可以实现2倍的读取效率，设计和使用比较简单
缺点：开销大，空间利用率只有50%,在写性能方面提升不大
适用领域：财务，金融等高可用、高安全的数据存储环境
RAID01，先做RAID0再做RAID1。假设有60G的数据，先将数据分为两个30G，将第一个30G放入A组的每一个磁盘中，将第二个30G放入B组的每一个磁盘中。
RAID10，用的较多，先做RAID1，再做RAID0。假设有60G的数据，先将60G的数据复制两份，将第一个60G平分分别存入A组的每一个磁盘中，将第二个60G平分分别放入B组的每一个磁盘中。所需成员磁盘数：2N，N>=2，最低为4个。
优点：读性能很高，写性能比较好，数据安全性好，允许同时有N个磁盘失效。
缺点：空间利用率只有50%，开销大。
适用领域：多用于要求高可用性和高安全性的数据库应用。
RAID2，采用校验冗余：把数据分散为位或块，加入汉明码，间隔写入到磁盘阵列的每个磁盘中。采用了并行存取方式。花费大，成本昂贵。（不用）
RAID3，数据块被分为更小的块并行传输到各个成员磁盘上，同时计算XOR检验数据存放到专用的校验磁盘上。（基本不用）

RAID4，数据被分为更大的块并行传输到各个成员磁盘上，同时计算XOR校验数据存放到专用的校验磁盘上。（基本不用）

RAID3和4的区别：RAID3的数据块比RAID4的小。
RAID5，采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上。所需成员磁盘数，3个或更多，最低为3个。允许损坏一块磁盘，磁盘使用率为(N-1)/N。
优点：读性能比较高，中等的写性能，检验信息的分布式存取，避免出现写操作的瓶颈。
缺点：控制器设计复杂，磁盘重建的过程比较复杂
适用领域：文件服务器，Email服务器，web服务器等环境数据库应用。
RAID6，是指带有两种分布存储的校验信息的磁盘阵列，它是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合，使用了两种奇偶校验方法，需要N+2个磁盘。使用率为(N-2)/N，允许损坏两个磁盘。
RAID7，自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理系统的软件工具，可以完全独立与主机运行，不占用主机cpu资源。
RAID50，先做RAID5再做RAID0。所需成员磁盘数：6个或更多，最低为6个
优点：比RAID5有更好的读性能，比相同容量的RAID5重建时间更短，可以容许N个磁盘同时失效。
缺点：设计复杂，比较难实现；同一个RAID5组内的两个磁盘失效会导致整个阵列的失效。
适用领域：大型数据库服务器、应用服务器、文件服务器等。

常用RAID级别的比较：

RAID级别	RAID0	RAID1	RAID3	RAID5	RAID10
别名	条带	镜像	专用奇偶位条带	分布奇偶位条带	镜像阵列条带
容错性	无	有	有	有	有
冗余类型	无	镜像	奇偶校验	奇偶校验	镜像
备盘	无	有	有	有	有
读性能	高	低	高	高	中间
随机写性能	高	低	最低	低	中间
连续写性能	高	低	低	低	中间
需要的磁盘数	2个或更多	2个或2N个	3个或更多	3个或更多	4个或2N
可用容量	总的磁盘容量	磁盘容量的50%	磁盘容量的（N-1）/N	磁盘容量的（N-1）/N	磁盘容量的50%

创建软RAID
用分区做RAID，需要修改分区类型：fd

[root@csa ~]# mknod /dev/md1 b 9 1//创建设备

这个设备叫/dev/md1,b块设备，RAID的主设备号为9,从设备号1

[root@csa ~]# mdadm -C /dev/md1 -l 5 -n 3 /dev/sda6 /dev/sda7 /dev/sda8//创建raid，-l表示RAID5，-n表示创建3块
[root@csa ~]# mdadm -Ds /dev/md1//查看
[root@csa ~]# mkfs.ext4 /dev/md1//格式化

挂载 mount /dev/md1 /1

[root@csa ~]# mdadm /dev/md1 -f /dev/sda7//设置/dev/sda7为不可用
[root@csa ~]# mdadm /dev/md1 -r /dev/sda7 //移除/dev/sda7
[root@csa ~]# mdadm /dev/md1 -a /dev/sda9//添加一块新的

移除RAID：
先卸载
将分区均标记为不可用（-f），再移除（-r）

[root@csa ~]# mdadm -S /dev/md1//停用它
[root@csa ~]# rm -rf /dev/md1//删除它

创建硬件RAID
添加磁盘

[root@csa ~]# mknod /dev/md2 b 9 2
[root@csa ~]# mdadm -C /dev/md2 -l 6 -n 4 /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde /dev/sdf
[root@csa ~]# mkfs.ext4 /dev/md2
[root@csa ~]# mdadm -Ds /dev/md2

挂载

[root@csa ~]# mdadm /dev/md2 -f /dev/sdc
[root@csa ~]# mdadm /dev/md2 -f /dev/sdc
[root@csa ~]# mdadm  -Ds /dev/md2
[root@csa ~]# mdadm /dev/md2 -r /dev/sdc
[root@csa ~]# mdadm /dev/md2 -a /dev/sdg

创作者：Eric· Charles