一.RAID介紹
RAID剛開始出現的時候叫做廉價磁盤冗余陣列(Redundant Array of Inexpensive Disks),但在當時磁盤并非像現在這么便宜,反而這種組合方式使得代價非常昂貴,所以后來改名為獨立磁盤冗余陣列(Redundant Array of Independent Disks),基本的思想就是組合組合多個便宜的,性能相對較低的磁盤,使之成為一個性能優越,容量大的存儲設備,在邏輯上只表現為一個存儲設備。RAID也分為不同的級別,各個級別有各自的特點。
二.RAID級別及其特點
1.RAID-0:也叫條帶化存儲,將一塊數據切分為塊,其中一半存儲在一塊磁盤中,另一半存儲在另外一塊磁盤中
特點:
(1)至少需要兩塊磁盤 |
(2)可用空間:磁盤塊數 * 所有磁盤中容量最小的磁盤容量大小 |
(3)從圖中可以看出來,RAID 0沒有容錯能力 |
(4)磁盤的讀寫性能均有提升 |
2.RAID-1:也叫鏡像化存儲,將數據拆分為數據塊進行存儲,而且一邊存儲一邊備份
特點:
(1)至少需要兩塊磁盤 |
(2)可用空間:磁盤塊數 * 所有磁盤中容量最小的磁盤容量大小 |
(3)具有容錯功能,允許一塊磁盤損壞 |
(4)磁盤的寫性能有所下降 |
3.RAID-5:分布式奇偶校驗,數據分塊之后存儲在不同的磁盤上,校驗碼也分布在各個磁盤上,如下圖,p為校驗碼
特點:
(1)至少需要3塊磁盤 |
(2)可用空間:(磁盤總數-1)*所有磁盤中容量最小的磁盤的容量 |
(3)具有容錯能力 |
(4)磁盤的讀寫性能均有提升 |
4.RAID-6:雙分布式奇偶校驗,將數據分塊之后存儲在不同的磁盤之上,使用兩個獨立的校驗系統,具有很高的可靠性,即使兩個磁盤同時損壞,也依然能將數據恢復,如下圖,p和p'分別采用不同的校驗系統
特點:
(1)至少需要4塊磁盤 |
(2)可用空間:(磁盤總數-2)*所有磁盤中容量最小的磁盤的容量 |
(3)因為要做兩次校驗,因此磁盤的寫性能下降 |
(4)具有較強的容錯能力 |
5.RAID-01:顧名思義,先做RAID-0,整體再做RAID-1,如下圖所示:
特點:
(1)至少需要4塊磁盤 |
(2)磁盤的讀寫性能均有提升 |
(3)可用空間:(磁盤總數 * 所有磁盤中容量最小磁盤的容量)/2 |
(4)具有容錯能力 |
6.RAID-10:同樣,先做RAID-1,再做RAID-0,如下圖所示
特點:
(1)至少需要4塊磁盤 |
(2)可用空間為:(磁盤總數 * 磁盤中容量最小的磁盤的容量)/2 |
(3)磁盤的讀性寫能都有提升 |
(4)具有容錯能力 |
三.以軟件的方式實現RAID
軟RAID的實現要依賴內核中的multi devices模塊,使用mdadm來實現,目前支持的級別有 RAID-0,RAID-1,RAID-5,RAID-01,RAID-10,注意,要想實現軟RAID磁盤的分區類型必須為fd
1.mdadm的使用方式:
mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices> |
其中:
mode有:創建模式,裝配模式,監控模式,管理模式
(1)創建模式:-C
-n <number>:創建RAID使用的設備數 |
-l <raid_level>:指定所創建的raid級別 |
-a {yes|no}:是否自動創建RAID設備文件 |
-x <number>:指明空閑盤的個數 |
(2)裝配模式:-A
(3)監控模式:-F
(4)管理模式:當對raid設備進行標記,添加,移除等操作時,就是在管理模式
<raid_device> :RAID設備
<component_device>:要使用那幾塊磁盤創建
[options]:
-D <raid_device>:查看指定RAID設備的信息 |
–stop <raid_device> : 停止指定的raid設備 |
-h,–help:獲取幫助 |
2.使用示例:
創建一個大小為10G的RAID1,要求有一個空閑盤,而且CHUNK大小為128k
思路:RAID-1至少需要2塊硬盤,還要求有一個空閑盤,于是至少需要三塊盤,但是由于是軟raid,所以以分區模擬磁盤
步驟:
(1)創建三個分區,使用fdisk創建:
(2)創建RAID-1:
查看結果為:
創建一個大小為4G的RAID5設備,chunk大小為256k,格式化ext4文件系統,要求可開機自動掛載至/backup目錄,而且不更新訪問時間戳,且支持acl功能;
思路:RAID-5至少需要三塊磁盤,同樣以三個分區來模擬,要想實現開機自動掛載,要通過編輯/etc/fstab來實現
步驟:
(1)創建分區,與上一示例相同
(2)創建
查看結果為:
(3)格式化為ext4文件系統
(4)修改/etc/fstab文件
首先創建/backup目錄
修改配置文件:vim /etc/fstab
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