Linux服务器硬件及RAID配置实战

RAID磁盘阵列介绍

独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)

作用

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RAID级别(RAID Levels)

常用的RAID级别

RAID0,RAID1,RAID5,RAID6RAID1+0等

RAID 0磁盘阵列介绍

RAID 0 (条带化存储)
●RAID 0连续以位或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,但它没有数据冗余
●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,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据
●RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合
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N块硬盘进行组合成一个新的逻辑盘

RAID 1磁盘阵列介绍

RAID 1 (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,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能
●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用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据
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N(偶数)块硬盘组合成一组镜像,N/容量

RAID 5磁盘阵列介绍

RAID5
●N (N>=3) 块盘组成阵列,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块盘上循环均衡存储
●N块盘同时读写,读性能很高,但由于有校验机制的问题,写性能相对不高
●(N-1) /N磁盘利用率
●可靠性高,允许坏1块盘,不影响所有数据
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RAID 6磁盘阵列介绍

RAID 6
●N (N>=4)块盘组成阵列,(N-2) /N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块
●两个独立的奇偶系统使用不同的算法,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
●相对于RAID 5有更大的“写损失"因此写性能较差
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RAID 1+0磁盘阵列介绍

RAID 1+0 (先做镜象,再做条带)
●N (偶数,N>=4)块盘两两镜像后,再组合成一个RAID 0
●N/2磁盘利用率
●N/2块盘同时写入,N块盘同时读取
●性能高,可靠性高
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RAID 0+1 (先做条带,再做镜象)
●读写性能与RAID 10相同
●安全性低于RAID 10
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RAID级别 硬盘数量 磁盘利用率 是否有校验 保护能力 写性能
RAIDO N N 单个硬盘的N倍
RAID1 N (偶数) N/2 允许一个设备故障 需写两对存储设备,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
RAID10 N>=4 ( 偶数) N/2 允许两个基组中各坏一个 N/2块盘同时写入

阵列卡介绍(了解一下)

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、 RAID10等
RAID卡的接口类型
●IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口

阵列卡的缓存(了解一下)

缓存(Cache)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总线交换数据
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

创建软RAID磁盘阵列步骤

1、检查是否已安装mdadm软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm
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2、使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/sdb、 /dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde划分出主分区sdb1、sdc1、sdd1、sde1, 并且把分区类型的ID标记号改为“fd”
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
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3、创建RAID设备
创建RAID5
mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -15 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

-C: 表示新建;
-v:显示创建过程中的详细信息。
/dev/md0: 创建RAID5 的名称。
-a yes: --auto,表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建,可省略。
-1: 指定 RAID 的级别,15 表示创建 RAID5。
-n: 指定使用几块硬盘创建 RAID, n3 表示使用 3 块硬盘创建 RAID。
/dev/sd [bcd]1: 指定使用这3块磁盘分区去创建 RAID。
-x: 指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘,x1表示保留1块空闲的硬盘作备用
/dev/sdel: 指定用作于备用的磁盘
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4、实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/ sdb1 模拟/dev/sdbl故障
mdadm -D /dev/ md0 查看发现sde1已顶替sdb1

图示为故障模拟
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5、创建/etc/mdadm.conf 配置文件,方便管理软RAID的配置, 比如启动、停止
echo’DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdbl /dev/sddl /dev/sde1’ > /etc/mdadm. conf
mdadm --detail --scan >> /etc/ mdadm. conf

mdadm命令其它常用选项

-r:移除设备
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-a: 添加设备
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-S: 停止RAID
-A: 启动RAID
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watch -n进行指定检测
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mdadm /dev/md0 -f /dev/ sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/ sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/ sde 1
echo’ DEVICE /dev/ sdc1 /dev/ sdb1 /dev/ sdd1 ’ > / etc/ mdadm. conf
mdadm --detail --scan >> / etc/ mdadm. conf
umount /dev/md0
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As / dev/md0

-s: 指查找/etc/ mdadm.conf 文件中的配置信息