Linux上RAID以及软RAID实现

• RAID

  • 独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks）
  • 旧称廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks)

  • 详细介绍请自行百度
    
    

    
    

• 常用RAID级别：

  • RAID0：提高读写性能，没有容错能力，至少需要两块磁盘，磁盘利用率100%
  • RAID1：至少需要两块硬盘，两块硬盘互为镜像，读性能提升，写性能下降，磁盘利用率50%
  • RAID5: 至少需要三块硬盘，允许一块盘出错，读写性能提升，磁盘利用率（n-1）/n

  • RAID10：至少需要四块磁盘。允许不同组内个各坏一块盘，读写性能提升，磁盘利用率50%
    
    

    
    

• 软件RAID管理工具：mdadm

  • 支持的RAID级别：LINEAR、RAID0、1、4、5、6、10
  • 用法： mdadm [mode] {raiddevice} [options] {component-devices}
    • raiddevice : /dev/md#
    • component-devices : 任意块设备
    • mode ：
      -F : FOLLOW 监控
      -S : 停止RAID
      -D --detail : 显示阵列详细信息
      -A : 装配
      -C : 创建
      -n #: 用于创建RAID设备的个数
      -x #: 热备磁盘的个数
      -l #: 指定RAID级别
      -a {yes|no}: 自动为创建的RAID设备创建设备文件
      -c: 指定块的大小，默认为512KB
      -f：模拟损害
      -r：模拟移除设备
      -a：模拟添加新设备

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• 创建软RAID5：

  • 首先准备5块同样大小的磁盘(三块用于创建RAID5，一块用于热备,一块用于稍后添加新硬盘到RAID5中)

  • 四块50G磁盘：/dev/sdb，/dev/sdc，/dev/sdd，/dev/sde，/dev/sdf

  • (1)使用mdadm创建并定义RAID5设备：
    mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

    -a:自动创建RAID设备的设备文件；-l:RAID的级别；-n 3:用三块硬盘组成RAID；-x 1:一块热备磁盘

    

  • 现在我们已经创建好了RAID5，RAID5的设备文件在/dev/md0，使用mdadm -D /dev/md0可以查看raid设备信息：
    
  • (2)对RAID设备进行格式化并创建文件系统：
    mkfs.xfs /dev/md0 #将md0格式化为xfs文件系统
    
  • (3)增加新硬盘到md0：
    mdadm -G /dev/md0 -n 4 -a /dev/sdf #增加了sdf之后raid成员数就变成了4块了，所以这里要-n 4
    

  • 增加了新硬盘之后系统会自动同步raid上的信息，cat /proc/mdstat可以看到同步的进度
    

  • (4)模拟磁盘sdb故障并移除磁盘：
    mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb
    mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb
    

  • 此时我们使用mdadm -D /dev/md0可以看到之前用于热备的sde已经替代了损坏的磁盘，这时要赶紧用一块同样大小的硬盘替换掉坏的硬盘。
    

  • (5)等待热备的硬盘同步完成之后再关机取出故障磁盘并开机，替换故障磁盘：
    mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb #添加进去之后，sdb就成了热备磁盘了，使用mdadm -D /dev/md0可以看到详细的信息。

  • (6)生成配置文件：
    mdadm -D -s >> /etc/mdadm.conf #配置文件用于开机自动启用raid设备。
  • (7)停止RAID设备：
    mdadm -S /dev/md0
  • (8)激活设备：
    mdadm -A -s /dev/md0
  • (9)强制启动：
    mdadm -R /dev/md0
  • (10)删除磁盘上的RAID信息：
    mdadm --zero-superblock /dev/sdb #当不想使用某块磁盘来组成raid后(当然要先从raid中移除)，使用这条命令可以删除磁盘上的raid信息，以作他用。