RAID磁盘阵列介绍:
1.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,即逻辑硬盘,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
2.组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别
3.常用的RAID级别:
RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID1+0等
RAID三大技术及概念
镜像( Mirroring )将数据复制到多个磁盘,一方面可以提高可靠性,另一方面可并发从两个或多个副本读取数据来提高读性能。显而易见,镜像的写性能要稍低, 确保数据正确地写到多个磁盘需要更多的时间消耗。
数据条带( Data Stripping )将数据分片保存在多个不同的磁盘,多个数据分片共同组成一个完整数据副本,这与镜像的多个副本是不同的,它通常用于性能考虑。数据条带具有更高的并发粒度,当访问数据时,可以同时对位于不同磁盘上数据进行读写操作, 从而获得非常可观的 I/O 性能提升 。
数据校验( Data parity )利用冗余数据进行数据错误检测和修复,冗余数据通常采用海明码、异或操作等算法来计算获得。利用校验功能,可以很大程度上提高磁盘阵列的可靠性、鲁棒性和容错能力。不过,数据校验需要从多处读取数据并进行计算和对比,会影响系统性能。
不同等级的 RAID 采用一个或多个以上的三种技术,来获得不同的数据可靠性、可用性和 I/O 性能。至于设计何种 RAID (甚至新的等级或类型)或采用何种模式的 RAID ,需要在深入理解系统需求的前提下进行合理选择,综合评估可靠性、性能和成本来进行折中的选择。
常用的RAID介绍
RAID0:
1.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
2.只单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一块磁盘失效将影响所有数据
3.不能用于数据安全性要求高的场合
什么是数据冗余
数据冗余:在一个数据集合中重复的数据称为数据冗余.
数据冗余技术是使用一组或多组附加驱动器存储数据的副本,这就叫数据冗余技术,比如镜像就是一种数据冗余技术。
RAID1:
1.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
2.当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID1可以提高读取性能
3.RAID1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
RAID5:
1.N(N>=3)块磁盘组成阵列,一份数据产生N-1个条带,同时还有一份校验数据,共N份数据在N块盘上循环均衡存储
2.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
3.(N-1)/N磁盘利用率
4可用性高,允许坏一块盘,不影响所有数据
RAID6:
1.N(N>=4)块盘组成阵列,(N-2)/N磁盘利用率
2.与RAID5相比,RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块
3.两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
4.相比RAID5有更大的写损失,因此写性能较差
RAID1+0:
1.N(偶数,N>=4)块盘两两镜像后,再组合成一个RAID0
2.N/2磁盘利用率
3.N/2块盘同时写入,N块盘同时读取
4.性能高,可靠性高
RAID0+1:
1.读写性能与RAID 10相同
2.安全性低于RAID 10
3.使用较少
阵列卡
阵列卡是用来实现RAID功能的板卡,通常由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
RAID卡的接口类型:IDE接口,SCSI接口,SATA接口,SAS接口
RAID功能实现:
1.提高读写性能
2.提高耐用性,磁盘冗余算法实现备份
RAID实现方式:
1.外接式磁盘阵列:通过扩展卡提供适配能力
2.内接式RAID:主板集成RAID控制器。安装OS前在BIOS里配置
3.软件RAID:通过OS实现
RAID级别 读写可用空间 容错能力 最少磁盘数
RAID0 N*min(S1,S2......) 无容错能力 1+
RAID1 1*min(S1,S2.......) 允许坏一个盘 2+
RAID5 (N-1)*min(S1,S2......) 最多坏一个盘 3+
RAID10 N*min(S1,S2......) 每组镜像最多坏一个盘 4+
硬盘状态
显示 含义
Online 该硬盘已加入RAID
Global Hot Spare 表示该硬盘为全局热备盘
Dedicated Hot Spare 该硬盘为局部热备盘
Unconfigured Good/bad 该硬盘为空闲硬盘
Foreign 外来设备
服务器常见故障:系统不停重启,进入不了系统
1.排查是否是硬件故障,系统盘是否损坏
2.查看系统第一启动项是哪种方式(硬盘,网络网卡,光驱,U盘)
3.是否双系统
4.硬盘主板背板是否有问题
5.可能是服务器开机较慢
6.uefi和legacy
UEFI+GPT分区,只可安装win8/win10,开机快,效率高
Legacy+MBR分区,安装任何系统,开机慢,无法支持超过2T的硬盘
实现软raid
mdadm工具:为软raid提供管理界面,为空余磁盘添加冗余,结合内核中的md(multi devices)RAID 设备可命名为/dev/md0,/dev/md1......
格式:mdadm [mode](模式) 阵列名(md0,md1......)[选项] 选择分区(/dev/sdb、/dev/sdc......)