raid 5 軟件實現

raid 5

       RAID 5是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。 RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以為系統提供數據安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盤空間利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數據讀取速度，只是多了一個奇偶校驗信息，寫入數據的速度比對單個磁盤進行寫入操作稍慢。同時由于多個數據對應一個奇偶校驗信息，RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高，存儲成本相對較低，是目前運用較多的一種解決方案

1 分區

這里使用/dev/sda8、/dev/sda9兩分區和/dev/sdb、/dev/sdc兩個硬盤。

注意：記得把分區的ID 改為fd。

2   創建raid 5

 命令格式：mdadm -C  /dev/md5 -a yes -l 5 -n 3  -x 1 /dev/sdd1 /dev/sde1 /dev/sdf /dev/sdb2

[root@centos7 ~]# mdadm -C /dev/md5 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sda8 /dev/sda9 /dev/sdb  /dev/sdc
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.

-C 創建模式

       -n #：使用#個快設備來創建次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 #： 為指定備用磁盤個數，放在最后的默認為備用磁盤

3 創建文件系統

[root@centos7 ~]# mkfs.ext4 /dev/md5

4 掛載

[root@centos7 ~]# mkdir /mnt/raid5
[root@centos7 ~]# mount /dev/md5 /mnt/raid5

5 生成配置文件

[root@centos7 ~]# cat /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=centos7.3.loacl:5 UUID=5ec4115c:ab1e25c8:ff36d8a2:74f6fd8a

查看md的狀態

[root@centos7 ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid0] [raid6] [raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sdb[4] sdc[3](S) sda9[1] sda8[0]
      2095104 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

查看raid的詳細信息

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5
/dev/md5:
        Version : 1.2
  Creation Time : Tue Apr 25 14:38:54 2017
     Raid Level : raid5
     Array Size : 2095104 (2046.00 MiB 2145.39 MB)
  Used Dev Size : 1047552 (1023.00 MiB 1072.69 MB)
   Raid Devices : 3
  Total Devices : 4
    Persistence : Superblock is persistent
    Update Time : Tue Apr 25 14:50:08 2017
          State : clean
 Active Devices : 3
Working Devices : 4
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 1
         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K
           Name : centos7.3.loacl:5  (local to host centos7.3.loacl)
           UUID : 5ec4115c:ab1e25c8:ff36d8a2:74f6fd8a
         Events : 18
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8        8        0      active sync   /dev/sda8
       1       8        9        1      active sync   /dev/sda9
       4       8       16        2      active sync   /dev/sdb
       3       8       32        -      spare   /dev/sdc

可以看到復合預期，三個活動設備，一個空閑（備用）設備

6 禁用和啟用

umount /mnt/raid0

mdadm  -S  /dev/md0

mdadm  -A  /dev/md0

（1）停用raid

[root@centos7 ~]# umount /mnt/raid5
[root@centos7 ~]# mdadm -S /dev/md5
mdadm: stopped /dev/md5

檢查一下，可以看到已經停止成功

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5
mdadm: cannot open /dev/md5: No such file or directory

（2）啟用raid設備

[root@centos7 ~]# mdadm -A /dev/md5
mdadm: /dev/md5 has been started with 3 drives and 1 spare.

再來檢查一下，發現已經成功啟動

[root@centos7 ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid0] [raid6] [raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sda8[0] sdc[3](S) sdb[4] sda9[1]
      2095104 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

7 模擬/dev/sdc損壞

[root@centos7 ~]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdc
mdadm: set /dev/sdc faulty in /dev/md5

8 移除/dev/sdc

[root@centos7 ~]# mdadm /dev/md5 -r /dev/sdc
mdadm: hot removed /dev/sdc from /dev/md5
[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5
/dev/md5:
 [……]
 Active Devices : 3
Working Devices : 3
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 0
[……]
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8        8        0      active sync   /dev/sda8
       1       8        9        1      active sync   /dev/sda9
       4       8       16        2      active sync   /dev/sdb

可以看到已經移除成功。

再來看下磁盤情況

[root@centos7 ~]# lsblk
NAME    MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE  MOUNTPOINT
fd0       2:0    1    4K  0 disk 
sda       8:0    0   20G  0 disk 
[……]
├─sda8    8:8    0    1G  0 part 
│ └─md5   9:5    0    2G  0 raid5
└─sda9    8:9    0    1G  0 part 
  └─md5   9:5    0    2G  0 raid5
sdb       8:16   0    1G  0 disk 
└─md5     9:5    0    2G  0 raid5
sdc       8:32   0    1G  0 disk 
sr0      11:0    1  7.7G  0 rom

可以看到/dev/sdc已經不屬于md5陣列

9 添加到raid成員

 [root@centos7 ~]# mdadm /dev/md5 -a /dev/sdc
mdadm: added /dev/sdc
[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5
/dev/md5:
 [……]
   Raid Devices : 3
  Total Devices : 4
Active Devices : 3
Working Devices : 4
[……]
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8        8        0      active sync   /dev/sda8
       1       8        9        1      active sync   /dev/sda9
       4       8       16        2      active sync   /dev/sdb
       3       8       32        -      spare   /dev/sdc

可以看到添加成功

10 增加raid成員數量從3變為4個

這里添加設備/dev/sdd到陣列

[root@centos7 ~]# mdadm -G /dev/md5 -n 4 -a /dev/sdd
mdadm: added /dev/sdd
mdadm: Need to backup 3072K of critical section..

檢查文件系統完整性

[root@centos7 ~]# e2fsck -f /dev/md5
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/md5: 11/131072 files (0.0% non-contiguous), 17964/523776 blocks

同步文件系統

[root@centos7 ~]# resize2fs /dev/md5
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/md5 to 785664 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/md5 is now 785664 blocks long.

再來查看/dev/md5陣列情況

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5
/dev/md5:
        Version : 1.2
  Creation Time : Tue Apr 25 14:38:54 2017
     Raid Level : raid5
     Array Size : 3142656 (3.00 GiB 3.22 GB)
  Used Dev Size : 1047552 (1023.00 MiB 1072.69 MB)
   Raid Devices : 4
  Total Devices : 5
    Persistence : Superblock is persistent
    Update Time : Tue Apr 25 15:13:32 2017
          State : clean
 Active Devices : 4
Working Devices : 5
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 1
         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K
           Name : centos7.3.loacl:5  (local to host centos7.3.loacl)
           UUID : 5ec4115c:ab1e25c8:ff36d8a2:74f6fd8a
         Events : 47
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8        8        0      active sync   /dev/sda8
       1       8        9        1      active sync   /dev/sda9
       4       8       16        2      active sync   /dev/sdb
       5       8       48        3      active sync   /dev/sdd
       3       8       32        -      spare   /dev/sdc