RAID淺析

目錄索引

一、定義

二、特點

三、常用RAID級別

四、RAID實現方式

五、實際環境測試

一、定義：

磁盤陣列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有“獨立磁盤構成的具有冗余能力的陣列”之意。

獨立磁盤冗余陣列（RAID，redundant array of independent disks）是把相同的數據存儲在多個硬盤的不同的地方（因此，冗余地）的方法。通過把數據放在多個硬盤上，輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良性能。因為多個硬盤增加了平均故障間隔時間（MTBF），儲存冗余數據也增加了容錯。

二、特點：

        可以提高IO能力：

                磁盤并行讀寫

        可以提高耐用性：

                磁盤冗余來實現

        RAID實現的方式：

            硬RAID

                外接式磁盤陣列：通過擴展卡提供適配能力

                內接式RAID：主板集成RAID控制器

            Software RAID：

三、常用RAID級別：

        級別：level：多塊磁盤組織在一起的工作方式有所不同

            RAID-0：條帶卷，strip；把連續的數據分散到多個磁盤上存取；

                優點：讀、寫性能提升

                可用空間：N*min（s1，s2，…）

                缺點：無容錯能力

                最少磁盤數：2，2+

            RAID-1：鏡像卷，mirror；

                特點：讀性能提升，有冗余能力

                缺點：磁盤空間利用率低，寫性能略有下降

                可用空間：1*min（s1，s2，…）

                最少次盤數：2，2+

            RAID-5：

                優點：讀、寫性能提升

                可用空間：（N-1）*min（s1，s2，…）

                有容錯能力：1塊磁盤

                最少磁盤數：3，3+

            RAID-6

                優點L：讀、寫性能提升

                可用空間：（N-2）*min（s1，s2，…）

                有容錯能力：2塊磁盤

                最少磁盤數：4，4+

            RAID10：

                優點：讀、寫性能提升

                可用空間：N*min（s1，s2，…）/2

                有容錯能力：每組鏡像最多只能壞一塊

                最少磁盤數：4，4+ 

            JBOD：Just a Bunch Disks

                功能：將多塊磁盤的空間合并一個大的連續空間使用

                可用空間：sum（s1，s2，….）

四、RAID實現方式：

            相關命令：

            CentOS 6上的RAID的實現

                   結合內核中的md（multi devices）

                   mdadm工具：模式化的工具

                   命令的語法格式：madadm [mode] <raiddevice> [optiongs] <component-devices>

                          支持的RAID級別：LINEAE，RAID0，RAID1，RAID4，RAID5，RAID6，RAID10

                          模式：

                              創建：-C

                              裝配：-A

                              監控：-F

                              管理：-f， -r，-c

                              <raiddevice>：/dev/md#

                              <component-devices>:任意塊設備

                              -C：創建模式

                                    -n #：使用#個快設備來創建此RAID

                                    -l #：指明要創建的RAID的級別

                                    -a {yes|no}：自動創建目標RAID設備的設備文件

                                    -c CHUNK_SIZE：指明塊大小

                                    -x #：指明空閑盤的個數

                                    -D：顯示raid的詳細信息：mdadm -D /dev/md#

                                  管理模式：

                                    -f：標記制定磁盤為損壞

                                    -a：添加磁盤

                                    -r：移除磁盤

                        觀察md的狀態：

                            cat /proc/mdstat

                        停止md設備：

                            mdadm -S /dev/md#

                        watch命令

                            -n #：刷新間隔，單位是秒

                            watch -n# ‘COMMAND’

五、實際環境測試：

            實驗利用4塊盤配置RAID5，為此給虛擬機添加4塊5G硬盤，測試環境如圖所示：

            實驗步驟：

                    1、用#fdisk -l命令來確認可識別新添加硬盤，由下圖可知：新增設備為/dev/sd[b,c,d,e]四塊硬盤。

                    2、用#rpm -qa|grep mdadm命令查看是否已安裝mdadm軟件，若無輸出則證明該系統未安裝相關軟件，則使用#yum install madam進行安裝。

                       如圖所示，本系統已經安裝相關軟件。

                    3、創建RAID5至少需要3塊硬盤，所以本次實驗中將/dev/sd[b,c,d]三塊硬盤作為活動盤，剩下的一塊硬盤/dev/sde作為熱備盤。由于硬盤為

                       新添加硬盤，所以對四塊硬盤進行分區并修改分區類型，命令為：fdisk /dev/sdb；fdisk /dev/sdc；fdisk /dev/sdd；fdisk /dev/sde，

                       分區時將分區類型id改成fd，操作完成后用命令#fdisk -l /dev/sd[b,c,d,e] 如圖所示：

                    4、分區完成，開始創建RAID，命令：#mdadm -C /dev/md5 -n3 -l5 -ayes -x1 /dev/sd[b,c,d,e]1

                    5、用#cat /proc/mdstat 查看剛剛創建的RAID5狀態,以及用#mdadm -D /dev/md5查看所建RAID5的詳細信息

                    6、將新建好的RAID5添加到RAID配置文件/etc/mdadm.conf文件中,命令為：

                        #echo DEVICE /dev/sd[b,c,d,e]1 >> /etc/mdadm.conf

                        #mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf

                       然后，用cat命令查看配置文件信息

                    7、對新建好的磁盤陣列進行格式化，命令為#mkfs.ext4 /dev/md5或#mkfs -t ext4 /dev/md5

                    8、在/下建立名為/testraid5的掛載點，并將其掛載，命令：#mkdir /testraid5;#mount /dev/md5 /testraid5

                    9、掛載完成后，為了下次開機還能正常使用我們的RAID設備，需要將掛載的信息寫入/etc/fstab 文件中

                                        10、至此，本次創建RAID5實驗結束。