磁盘阵列（RAID）

 

磁盘阵列（ RAID ）

 

软件磁盘阵列 (Software RAID)

磁盘阵列全名是『 Redundant Arrays of Inexpensive Disks, RAID 』，英翻中的意思是：容错式廉价磁盘阵列。

整个 RAID 由 于 选择的等级 (level) 不 同，而使得整合后的磁盘具有 不 同的功能， 基本常见的 level 有这几种(注1)：

RAID ---0

利用率 100% ，不能最备份。

RAID- ― 1 (映像模式, mirror)：完整备 份

整体 RAID 的容量 50% ，任 何一颗硬盘损毁时， 都可以上完整的保存资料。

RAID 0+1，RAID 1+0

 

RAID----5

磁盘容量是原来的 75% ，若采用 5 个硬盘时， 4 个是 Active ， 1 个作热备份 ( Spare Disk )

创建 RAID 的过程―― RAID5

 

@ 创建磁盘分区

 

[root@ wangfc ~]# fdisk -clu /dev/sda

Disk /dev/sdb: 5368 MB, 5368709120 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk identifier: 0x0008a69b

 

   Device Boot       Start          End       Blocks    Id   System

/dev/sdb1                1          652      5237158+    5   Extended

/dev/sdb5                1          200      1606437    83   Linux

/dev/sdb6              201          226       208813+   83   Linux

/dev/sdb7              227          252       208813+   83   Linux

/dev/sdb8              253          278       208813+   83   Linux

/dev/sdb9              279          304       208813+   83   Linux

/dev/sdb10             305          330       208813+   83   Linux

 

@ 更改磁盘的类型，（也可以不改）

fd   Linux raid auto

Command (m for help): t

Partition number (1-11): 7

Hex code (type L to list codes): fd

Changed system type of partition 7 to fd (Linux raid autodetect)

 

Command (m for help): t

Partition number (1-11): 8

Hex code (type L to list codes): fd

Changed system type of partition 8 to fd (Linux raid autodetect)

。。。。

/dev/sdb7              227          252       208813+   fd   Linux raid autodetect

/dev/sdb8              253          278       208813+   fd   Linux raid autodetect

/dev/sdb9              279          304       208813+   fd   Linux raid autodetect

/dev/sdb10             305          330       208813+   fd   Linux raid autodetect

/dev/sdb11             331          356       208813+   fd   Linux raid autodetect

 

[root@wangfc ~]# ll /dev/sdb*

brw-rw----. 1 root disk 8, 16 Aug   1 02:49 /dev/sdb

brw-rw----. 1 root disk 8, 17 Jul 31 19:37 /dev/sdb1

brw-rw----. 1 root disk 8, 26 Aug   1 02:47 /dev/sdb10

brw-rw----. 1 root disk 8, 27 Aug   1 02:49 /dev/sdb11

brw-rw----. 1 root disk 8, 21 Jul 31 19:51 /dev/sdb5

brw-rw----. 1 root disk 8, 22 Jul 31 19:51 /dev/sdb6

brw-rw----. 1 root disk 8, 23 Aug   1 02:44 /dev/sdb7

brw-rw----. 1 root disk 8, 24 Aug   1 02:47 /dev/sdb8

brw-rw----. 1 root disk 8, 25 Aug   1 02:47 /dev/sdb9

 

 

@ 以 mdadm 创建 RAID

 

[root@wangfc ~]# mdadm --create --auto=yes /dev/md0 --level=5 --raid-devices= 4 --spare-devices=1 /dev/sdb{7,8,9,10,11}

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata

mdadm: array /dev/md0 started.

 

@ 查看

[root@wangfc ~]# mdadm  --detail /dev/md0

/dev/md0:                                                                                                                                    <==RAID 设备文件名

        Version : 1.2

  Creation Time : Wed Aug   1 03:30:54 2012

     Raid Level : raid5                                                                                                     <==RAID 等级为 RAID  5

     Array Size : 625152 (610.60 MiB 640.16 MB)                                                 <== 此 RAID 的可用次磁盘容量

  Used Dev Size : 208384 (203.53 MiB 213.39 MB)                                                 <== 每个设备的可用容量

   Raid Devices : 4                                                                                                               <== 用作 RAID 的设备数量

  Total Devices : 5                                                                                                                  <== 全部设备数量

    Persistence : Superblock is persistent

 

    Update Time : Wed Aug   1 03:31:09 2012

          State : clean

 Active Devices : 4                                                                                                        <== 启动的（ active ）设备数量

Working Devices : 5                                                                                                           <== 可动作的设备数量

 Failed Devices : 0                                                                                                           <== 预备错误的设备数量

  Spare Devices : 1                                                                                                             <== 预备磁盘的设备数量

 

         Layout : left-symmetric

     Chunk Size : 512K

 

           Name : wangfc.example.com:0   (local to host wangfc.example.com)

           UUID : 6f8a672e:3af7ed12:de9d579a:06b582dd

         Events : 18

 

    Number    Major    Minor    RaidDevice State

       0        8        23         0       active sync    /dev/sdb7

       1        8        24         1       active sync    /dev/sdb8

       2        8        25         2       active sync    /dev/sdb9

       5        8        26         3       active sync    /dev/sdb10

 

       4        8        27         -       spare    /dev/sdb11

 

@ 查看系统磁盘阵列的情况

[root@wangfc ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]

md0 : active raid5 sdb10[5] sdb11[4](S) sdb9[2] sdb8[1] sdb7[0]

      625152 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

 

第一行 ：指出 md0 为 raid5 ，且使用了 hdb7,8,9,10 四块磁盘设备。每个设备后面的中括号的数字为此磁盘在 RAID 中的

顺序；至于 sdb11 后面的 s 达标十点半 1 为 spare 之意。

第二行 ：此磁盘阵列拥有 625152 个 block （每个 block 单位为 1KB ），总容量约为 625MB ，使用 RAID5 等级，写入磁盘的小区快（ chunk ）大小为 512K ，使用 algorithm 磁盘阵列算法。 [m/n] 代表此数组需要 m 个设备，且 n 个设备正常运行。因此本 md0 需要 4 个设备且 zhe4 个设备均正常工作。后面的 [UUUU] 代表的是四个需要的设备（就是 [m/ n] 里面的 m) 的启动情况， U 代表正常运行，若为 _ 代表不正常

 

 

@ 格式化与挂载使用

 

[root@wangfc ~]# mkfs.ext4 /dev/md0

mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Filesystem label=

OS type: Linux

Block size=4096 (log=2)

Fragment size=4096 (log=2)

Stride=128 blocks, Stripe width=384 blocks

39120 inodes, 156288 blocks

7814 blocks (5.00%) reserved for the super user

First data block=0

Maximum filesystem blocks=163577856

5 block groups

32768 blocks per group, 32768 fragments per group

7824 inodes per group

Superblock backups stored on blocks:

        32768, 98304

 

Writing inode tables: done                            

Creating journal (4096 blocks): done

Writing superblocks and filesystem accounting information: done

 

This filesystem will be automatically checked every 24 mounts or

180 days, whichever comes first.   Use tune2fs -c or -i to override.

 

 

[root@wangfc ~]# mkdir /mnt/raid

[root@wangfc ~]# mount /dev/md0 /mnt/raid/

[root@wangfc ~]# df

Filesystem            1K-blocks       Used Available Use% Mounted on

/dev/sda2              47238516    4295328   40543600   10% /

tmpfs                   1025848         88    1025760    1% /dev/shm

/dev/sda1                297485      30367     251758   11% /boot

/dev/mapper/vg0-lv0      198337       5675     182422    4% /home

/dev/md0                 615308      16864     567188    3% /mnt/raid

 

@ 仿真 RAID 错误的救援模式

 

[root@wangfc ~]# cp -a /etc/ /var/log  /mnt/raid/

[root@wangfc ~]# df /mnt/raid/ ; du -sm /mnt/raid/*

Filesystem            1K-blocks       Used Available Use% Mounted on

/dev/md0                 615308      52700     531352   10% /mnt/raid

32       /mnt/raid/etc

4        /mnt/raid/log

1        /mnt/raid/lost+found

 

设置磁盘为错误

 

[root@wangfc ~]# mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/sdb7

mdadm: set /dev/sdb7 faulty in /dev/md0

[root@wangfc ~]# mdadm --detail /dev/md0

/dev/md0:

        Version : 1.2

  Creation Time : Wed Aug   1 03:30:54 2012

     Raid Level : raid5

     Array Size : 625152 (610.60 MiB 640.16 MB)

  Used Dev Size : 208384 (203.53 MiB 213.39 MB)

   Raid Devices : 4

  Total Devices : 5

    Persistence : Superblock is persistent

 

    Update Time : Wed Aug   1 04:03:21 2012

          State : clean, degraded, recovering

 Active Devices : 3

Working Devices : 4

 Failed Devices : 1

  Spare Devices : 1

 

         Layout : left-symmetric

     Chunk Size : 512K

 

 Rebuild Status : 98% complete

 

           Name : wangfc.example.com:0   (local to host wangfc.example.com)

           UUID : 6f8a672e:3af7ed12:de9d579a:06b582dd

         Events : 35

 

    Number    Major    Minor    RaidDevice State

       4        8        27         0       spare rebuilding    /dev/sdb11

       1        8        24         1       active sync    /dev/sdb8

       2        8        25         2       active sync    /dev/sdb9

       5        8        26         3       active sync    /dev/sdb10

 

       0        8        23         -       faulty spare    /dev/sdb7

一会儿通过 spare disk 重建完毕的 RAID5 情况

[root@wangfc ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]

md0 : active raid5 sdb10[5] sdb11[4] sdb9[2] sdb8[1] sdb7[0](F)

      625152 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

     

unused devices: <none>

 

又恢复正常了

 

@ 将出错的磁盘删除并加入新磁盘

 

新建分区

[root@wangfc ~]# fdisk /dev/sdb

 

 

[root@wangfc ~]# mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sdb13 --remove /dev/sdb7

 

@ 开机自动启动 RAID 并自动挂载

 

[root@wangfc ~]# mdadm -- detail  /dev/md0   | grep  -i  uuid

 

[root@wangfc ~]# vim / etc/mdadm.conf

ARRAY    /dev/md0  UUID=

 

@ 测试

[root@wangfc ~]# umount  /dev/md0; mount -a

 

[root@wangfc ~]# df    /mnt/raid

 

 

@ 关闭软件 RAID

 

一、

[root@wangfc ~]# umount  /dev/md0

 

[root@wangfc ~]# vim / etc/fstab

 

二、

 

[root@wangfc ~]# mdadm  --stop /dev/md0

 

[root@wangfc ~]# cat  / proc/mdstat

 

[root@wangfc ~]# vim / etc/mdadm.conf