服务器硬件详解

2P2C8G

2P:2个物理核心

2C:一个cpu上有2个核心

8G:内容条(RAM)有8 GB

服务器常见品牌:浪潮(最大的服务器厂商)、华为、中兴IBM、DELL、HP、爱立信

raid磁盘阵列介绍

是redundant array of independent disk 的缩写,中文简称是独立冗余磁盘阵列

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不同方式称为RAID级别(RAID Levels)

常用的RAID级别

RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等

RAID0:(条带化存储)

raid 0连续以位或者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,但是它没有冗余数据

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,从而其中的一个磁盘失效将影响到所有的数据

raid 0不能应用于数据安全性要求高的场合
RAID 0 示意图.png

RAID1 (镜像存储)

通过磁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

当原始数据繁忙时候,可以从镜像中拷贝读取数据,因此raid 1可以提高读写性能

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靠性,当一个磁盘失效后,系统会自动切换到镜像盘上读写,而不需要重组失效数据。
RAID 1 磁盘阵列.png

RAID5

要求磁盘数量大于等于3块以上,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块盘上循环均匀存储

N块盘同时读写,读写性能很高,但是由于有校验机制问题,写的性能相对不高

(N-1)/n :{计算磁盘的利用率}

可靠性高,允许坏掉一块盘,不影响所有数据

备注:1、校验数据;起到当一块硬盘挂掉后,其他硬盘可以通过校验数据计算出缺失的数据。起到备份的功能 2、校验数据循环的在每块硬盘上均衡写入

RAID6

要求阵列中的磁盘数量大于4或者等于4,(N-2)/N;表示磁盘利用率

与RAID 5相比.RAID 6 增加了 第二个独立的奇偶校验信息模块

两个独立的奇偶校验信息模块系统使用不同的算法,既使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。

相对于RAID5有更大的“写损失”,因此写性能较差

RAID 6 磁盘阵列.png

RAID1+0

(先做镜像,再做条带)

N(偶数,且要大于等于4)块磁盘两两做镜像后,再组成一个reaid 0

N/2磁盘利用率

N/2块同时写入,N块硬盘同时读取

性能高,可靠性高

raid 0+1 (先做条带,再做镜像)

读写性能与raid 1+0相同

安全性能低于 raid 1+0
RAID 10 示意图.png

总结:各种级别的RAID表

RADI级别 硬盘数量 磁盘利用率 是否有校验 保护能力 写的能力
RAID0 N N 单个硬盘的N倍
RAID1 N(偶数) N/2 允许一个设备故障 需要两对存储设备,互为主备
RAID5 N>=3 (N-1)/N 允许一个设备故障 需要写计算校验
RAID6 N>=4 (N-2)/N 允许两个设备故障 需双重写计算校验
RAID1+0 N>=4(偶数) N/2 允许两个基组中各坏一个 N/2块硬盘同时写入

阵列卡

阵列卡是用来实现RAID功能的板卡

通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的

不同的RAID卡支持的RAID功能不同

例如支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID1+0等

RAID卡的接口类型:IDE、SCSI、STAT、SAS

阵列卡的缓存:

1、缓存是RAID卡与外部总线交换数据的场所。RAID卡先将数据传送到缓存,再由缓存和外边数据线交换数据

2、缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素

不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同,一般为几兆到数百兆容量不等

创建RAID磁盘阵列步骤:

1、检查是否安装了mdadm软件包

rpm -q mdadm ;确认是否安装mdadm

yum install -y mdadm

2、使用fdisk工具将新的磁盘设备/dev/sdb、/dev/sdc 划分出主分区sdb1、sdc1,并在分区交互中按“t”,标记号改成fd

fdisk /dev/sdb ;对sdb设备进行操作

fdisk /dev/sdc ;对sdc设备进行操作

3、创建RAID设备

创建RAID5:
mdadm -C -v /Dev/md5 -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

++备注:++

-C :表示新建

-v :显示创作过程中的详细信息

/dev/md5 :创建RAID 5的名称

-l : 用于指定创建的RAID级别,上面 -l5 表示创建RAID 5

-n :指定适用这3块磁盘分区去创建RAID

/dev/sd[bcd]1 :指定这三块硬盘的分区区创建RAID

-x :指定使用几块硬盘做RAID的热备份盘, -x1表示保留一块空闲的硬盘做备用

/dev/sde1 :指定用作备份盘的sdbe1

4、创建RAID10 (即RAID 1+0,先做镜像,再做条带)

mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1

mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1

mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/md1

5、查看RAID磁盘的详细信息:

cp /etc/fstab /etc/fstab.bak

vim /etc/fstab

/dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0

6、实现故障的恢复

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 ;模拟/dev/sdb1的故障

mdadm -D /dev/md0 ;查看发现sde1已经顶替sdb1

7、创建 /etc/mdadm.conf配置文件,方便管理软件RAID的皮脂,如启动与停止

echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1 /dev/sde1' > /etc/mdadm.conf

mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf

mdadm命令的常用选项

-r :移除设备

-a :添加设备

-S:停止 RAID

-A,启动RAID

#补充:

watch -n 5 'cat /proc/mdstat' ;每5秒动态监听磁盘阵列的状态信息

检查磁盘有无作为raid

mdadm -E /dev/sd[b-e] ;检查sdb-sde的磁盘有无作为raid阵列

实验:创建一个RAID 5 的磁盘阵列

第一步:fdisk dev/sd[b-e],进行磁盘分区

实验1.png

第二步:fdisk -l 查看分区情况(如图已经完整的分区好了)

实验2.png
第三步:新创建RAID5设备,使用3块盘,额外的一块sde1做备份盘

实验3.png

第四步:对RAID 5阵列格式化成xfs系统,此外创建/data目录,将RAID 5挂载到这个目录下
实验4.png

补充:模拟设备故障
使用mdadm /dev/md5 -f /dev/sdc1命令,使sdc1盘模拟故障不可用
再使用 cat /proc/mdstat 查看,如图sde1已经替代sdc1进入工作了/或者 mdadm -D /dev/md5也有相同的查看作用

实验5.png

实验6.png

*++补充:通过echo免交互分区++
以下为指令,分区sdb新磁盘的交互指令(空4行)
echo "n

t
fd
w" |fdisk /dev/sdb

实验7.png