目錄

RAID磁盤(pán)陣列介紹

RAID 0磁盤(pán)陣列介紹

RAID1磁盤(pán)陣列介紹

RAID5磁盤(pán)陣列介紹

RAID6磁盤(pán)陣列介紹

RAID1+0磁盤(pán)陣列介紹

擴(kuò)展

創(chuàng)建軟RAID磁盤(pán)陣列步驟

實(shí)驗(yàn)

陣列卡的介紹

陣列卡的緩存

構(gòu)建軟RAID磁盤(pán)陣列

準(zhǔn)備用于RAID陣列的分區(qū)

RAID陣列的管理及設(shè)備恢復(fù)

總結(jié)

RAID磁盤(pán)陣列介紹

RAID 0磁盤(pán)陣列介紹

RAID 0

RAID0特點(diǎn)

RAID1磁盤(pán)陣列介紹

RAID1

RAID1特點(diǎn)

RAID5磁盤(pán)陣列介紹

RAID5

RAID5特點(diǎn)

RAID6磁盤(pán)陣列介紹

RAID6

RAID1+0磁盤(pán)陣列介紹

RAID1+0

RAID1+0（RAID10）

擴(kuò)展

創(chuàng)建軟RAID磁盤(pán)陣列步驟

實(shí)驗(yàn)

陣列卡介紹與真機(jī)配置

陣列卡的介紹

陣列卡的緩存

構(gòu)建軟RAID磁盤(pán)陣列

安裝mdadm

準(zhǔn)備用于RAID陣列的分區(qū)

創(chuàng)建RAID設(shè)備并建立文件系統(tǒng)

掛載并使用文件系統(tǒng)

RAID陣列的管理及設(shè)備恢復(fù)

總結(jié)

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RAID磁盤(pán)陣列介紹

• 是Redundant Array of Independent Disks的縮寫(xiě)，中文簡(jiǎn)稱為獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列

• 把多塊獨(dú)立的物理硬盤(pán)按不同的方式組合起來(lái)形成一個(gè)硬盤(pán)組（邏輯硬盤(pán)），從而提供比單個(gè)硬盤(pán)更高的存儲(chǔ)性能和提供數(shù)據(jù)備份技術(shù)

• 組成磁盤(pán)陣列的不同方式稱為RAID級(jí)別（RAID levels）

• 常用的RAID級(jí)別：

RAID0，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0

RAID 0磁盤(pán)陣列介紹

RAID 0

• RAID O連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀/寫(xiě)于多個(gè)磁盤(pán)上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒(méi)有數(shù)據(jù)冗余

• RAID 0只是單純地提高性能，并沒(méi)有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個(gè)磁盤(pán)失效將影響到所有數(shù)據(jù)

• RAID 0不能應(yīng)用于數(shù)據(jù)安全性要求高的場(chǎng)合

RAID0特點(diǎn)

• 最少需要兩塊磁盤(pán)

• 數(shù)據(jù)條帶分布式

• 沒(méi)有冗余，性能最佳（不存儲(chǔ)鏡像，校驗(yàn)信息）

• 不能應(yīng)用于對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求高的場(chǎng)合

RAID1磁盤(pán)陣列介紹

RAID1

• 通過(guò)磁盤(pán)數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對(duì)的獨(dú)立磁盤(pán)上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)

• 當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID1課用提高讀取性能

• RAID1是磁盤(pán)陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當(dāng)一個(gè)磁盤(pán)失效時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像磁盤(pán)上讀寫(xiě)，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)

RAID1特點(diǎn)

• 最少需要兩塊磁盤(pán)

• 提供數(shù)據(jù)冗余

• 性能好

RAID5磁盤(pán)陣列介紹

RAID5

• N（N>=3）塊盤(pán)組成陣列，一份數(shù)據(jù)產(chǎn)生N-1個(gè)條帶，同時(shí)還有一份校驗(yàn)數(shù)據(jù)，共N份數(shù)據(jù)在N塊盤(pán)上循環(huán)均很存儲(chǔ)

• N塊盤(pán)同時(shí)讀寫(xiě)，讀寫(xiě)性能很高，但由于有校驗(yàn)機(jī)制的問(wèn)題，寫(xiě)性能相對(duì)不高

• （N-1）/N磁盤(pán)利用率

• 可靠性高，允許壞1塊盤(pán)，不影響所有數(shù)據(jù)

RAID5特點(diǎn)

• 最少3快磁盤(pán)

• 數(shù)據(jù)條帶形式分布

• 以奇偶校驗(yàn)作為冗余

• 適合多讀少寫(xiě)的情景，是性能與數(shù)據(jù)冗余最佳的折中方案

RAID6磁盤(pán)陣列介紹

RAID6

• N（N>=4）塊盤(pán)組成陣列，（N-2）/N磁盤(pán)利用率

• 與RAID5相比，RAID6增加了第二個(gè)獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)信息

• 兩個(gè)獨(dú)立的奇偶系統(tǒng)使用不同的算法，即使兩塊磁盤(pán)同時(shí)失效也不會(huì)影響數(shù)據(jù)的使用

• 相對(duì)于RAID5有更大的“寫(xiě)損失”，因此寫(xiě)性能較差

RAID1+0磁盤(pán)陣列介紹

RAID1+0

• N（偶數(shù)，N>=4）塊盤(pán)兩兩鏡像后，再組合一個(gè)RAID0

• N/2磁盤(pán)利用率

• N/2塊盤(pán)同時(shí)寫(xiě)入，N塊盤(pán)同時(shí)讀取

• 性能高，可靠性高

RAID1+0（RAID10）

• 最少四塊磁盤(pán)

• 先按RAID0分成兩組，再分別對(duì)兩組按RAID1方式鏡像

• 兼顧冗余（提供鏡像存儲(chǔ)）和性能（數(shù)據(jù)條帶形式分布）

• 在實(shí)際應(yīng)用中較為常用

擴(kuò)展

RAID條帶（strip）是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分割成相同大小的數(shù)據(jù)塊，把每段數(shù)據(jù)分別寫(xiě)入到陣列中的不同磁盤(pán)上的方法。簡(jiǎn)單的說(shuō)，條帶是一種將多個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器合并為一個(gè)卷的方法。 許多情況下，這是通過(guò)硬件控制器來(lái)完成的

RAID 中主要有三個(gè)關(guān)鍵概念和技術(shù)：鏡像（ Mirroring ）、數(shù)據(jù)條帶（ Data Stripping ）和數(shù)據(jù)校驗(yàn)（ Data parity ） 。

鏡像：將數(shù)據(jù)復(fù)制到多個(gè)磁盤(pán)，一方面可以提高可靠性，另一方面可并發(fā)從兩個(gè)或多個(gè)副本讀取數(shù)據(jù)來(lái)提高讀性能。顯而易見(jiàn)，鏡像的寫(xiě)性能要稍低， 確保數(shù)據(jù)正確地寫(xiě)到多個(gè)磁盤(pán)需要更多的時(shí)間消耗。

數(shù)據(jù)條帶：將數(shù)據(jù)分片保存在多個(gè)不同的磁盤(pán)，多個(gè)數(shù)據(jù)分片共同組成一個(gè)完整數(shù)據(jù)副本，這與鏡像的多個(gè)副本是不同的，它通常用于性能考慮。數(shù)據(jù)條帶具有更高的并發(fā)粒度，當(dāng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，可以同時(shí)對(duì)位于不同磁盤(pán)上數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作， 從而獲得非常可觀的 I/O 性能提升 。

數(shù)據(jù)校驗(yàn)：利用冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)和修復(fù)，冗余數(shù)據(jù)通常采用海明碼、異或操作等算法來(lái)計(jì)算獲得。利用校驗(yàn)功能，可以很大程度上提高磁盤(pán)陣列的可靠性、魯棒性和容錯(cuò)能力。不過(guò)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)需要從多處讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比，會(huì)影響系統(tǒng)性能。

不同等級(jí)的 RAID 采用一個(gè)或多個(gè)以上的三種技術(shù)，來(lái)獲得不同的數(shù)據(jù)可靠性、可用性和 I/O 性能。至于設(shè)計(jì)何種 RAID （甚至新的等級(jí)或類型）或采用何種模式的 RAID ，需要在深入理解系統(tǒng)需求的前提下進(jìn)行合理選擇，綜合評(píng)估可靠性、性能和成本來(lái)進(jìn)行折中的選擇

創(chuàng)建軟RAID磁盤(pán)陣列步驟

1、檢查是否已安裝mdadm軟件包

rpm -q madam yum -y install mdadm

2、使用fdisk.工具將新磁盤(pán)設(shè)備/dev/ sdb、 /dev/sdc、/dev/sdd、 /dev/sde劃分出主分區(qū)sdb1、sdc1、 sdd1、 sde1， 并且把分區(qū)類型的ID標(biāo)記號(hào)改為"fd”

fdisk /dev/sdb fdisk /dev/sdc

3、創(chuàng)建RAID設(shè)備

#創(chuàng)建RAID5

mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -15 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

-C:表示新建; -v:顯示創(chuàng)建過(guò)程中的詳細(xì)信息。 /dev/md0: 創(chuàng)建RAID5的名稱。 -ayes:--auto，表示如果有什么設(shè)備文件沒(méi)有存在的話就自動(dòng)創(chuàng)建，可省略。 -1: 指定RAID 的級(jí)別，15表示創(chuàng)建RAID5。. -n:指定使用幾塊硬盤(pán)創(chuàng)建RAID, n3表示使用3塊硬盤(pán)創(chuàng)建RAID。 /dev/sd [bcd]1: 指定使用這3塊磁盤(pán)分區(qū)去創(chuàng)建RAID。 -x:指定使用幾塊硬盤(pán)做RAID的熱備用盤(pán)，x1表示保留1塊空閑的硬盤(pán)作備用 /dev/sde1: 指定用作于備用的磁盤(pán)

#創(chuàng)建RAID10 ( 先做鏡象，再做條帶)

mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1 mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1 mdadm -Cv /dev/md10 -l10 -n2 /dev/md0/dev/md1

#查看RAID磁盤(pán)詳細(xì)信息

cat /proc/mdstat

這個(gè)可以查看創(chuàng)建RAID的進(jìn)度

mdadm -D /dev/md0

這個(gè)也可以

#用watch命令來(lái)每隔-一段時(shí)間刷新/proc/mdstat的輸出

watch -n 10 'cat/proc/mdstat'

#檢查磁盤(pán)是否EL做RAID.

mdadm -E /dev/d/sd[b-e]1

4、創(chuàng)建并掛載文件系統(tǒng)

mkfs -t xfs /dev/imd0 mkdir /myraid mount /dev/md0 /myraid/ df -Th cp /etc/ fstab /etc/fstab.bak vim /etc/fstab /dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0

5、實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 #模擬/dev/sdb1故障 mdadm -D /dev/md0 #查看發(fā)現(xiàn)sde1已頂替sdb1

6、 創(chuàng)建/etc/mdadm.conf 配置文件，方便管理軟RAID的配置，比如啟動(dòng)、停止

echo ' DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1 /dev/sde1' > /etc/mdadm.conf

mdadm命令其它常用選項(xiàng)

-r: 移除設(shè)備

-a:添加設(shè)備mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1.

-S: 停止RAID

-A: 啟動(dòng)RAID

實(shí)驗(yàn)

RAID0 實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)建兩塊盤(pán)

mdadm -Cv /dev/md0 -n2 -l0 /dev/sd[b,c]1 mdadm -D /dev/md0 mkfs.xfs /dev/md0 mkdir /opt/md0 mount /dev/md0 /opt/md0

RAID1 實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)建三塊盤(pán) 備一塊

mdadm -Cv /dev/md1 -n2 -l1 /dev/sdd1 /dev/sde1 -x1 /dev/sdf1 mkfs.xfs /dev/md1 mkdir /opt/md1 mount /dev/md1 /opt/md1 添加故障 mdadm -f /dev/md1 /dev/sde1

RAID5 實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)建四塊盤(pán) 備一塊

mdadm -Cv /dev/md5 -n3 -l5 /dev/sd[b-d]1 -x1 /dev/sde1 #使用 mdadm 命令創(chuàng)建 RAID5 mkfs.xfs /dev/md5 mkdir /opt/md5 mount /dev/md5 /opt/md5 # 添加掛載 創(chuàng)建測(cè)試文件 touch /opt/md5/test{1..66}.txt mdadm -f /dev/md5 /dev/sdb1 #添加故障 cat /proc/mdstat #查看過(guò)程信息 mdadm -D #查看信息

陣列卡介紹與真機(jī)配置

陣列卡的介紹

1、陣列卡是用來(lái)實(shí)現(xiàn)RAID功能的板卡

2、通常是由I/O處理器、硬盤(pán)控制器、硬盤(pán)連接器和緩存等一系列組件構(gòu)成的

3、不同的RAID卡支持的RAID功能不同

• 例如支持RAIDO、RAID1、RAID5、RAID10等

4、RAID卡的接口類型

• IDE接口、ScSI接口、SATA接口和SAS接口

陣列卡的緩存

• 緩存(Cache)是RAID卡與外部總線交換數(shù)括的場(chǎng)所,RAID卡先將數(shù)據(jù)傳送到緩存，再由緩存和外邊數(shù)據(jù)總線交換數(shù)據(jù)

• 緩存的大小與速度是直接關(guān)系到RAID卡的實(shí)際傳輸速度的重要因素

• 不同的RAID卡出廠時(shí)配備的內(nèi)存容量不同，一般為幾兆到數(shù)百兆容量不等

構(gòu)建軟RAID磁盤(pán)陣列

案例：構(gòu)建軟RAID磁盤(pán)陣列

需求描述

• 為linux服務(wù)器添加4塊SCSI硬盤(pán)

• 使用mdadm軟件包，構(gòu)建RAID5磁盤(pán)整列，提高磁盤(pán)存儲(chǔ)的性能和可靠性

安裝mdadm

準(zhǔn)備用于RAID陣列的分區(qū)

• 為linux服務(wù)器添加4塊SCSI硬盤(pán)、并使用fdisk工具各劃分出一塊2GB的分區(qū)，以此為

/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1

• 將其類型ID更改為“fd”，對(duì)應(yīng)為“Linux taid autodetect”，表示支持用于RAID磁盤(pán)陣列

創(chuàng)建RAID設(shè)備并建立文件系統(tǒng)

掛載并使用文件系統(tǒng)

RAID陣列的管理及設(shè)備恢復(fù)

• 掃描或查看磁盤(pán)陣列信息

• 啟動(dòng)/停止RAID陣列

• 設(shè)備恢復(fù)操作

  • 模擬陣列設(shè)備故障

  • 更換故障設(shè)備，并恢復(fù)數(shù)據(jù)

總結(jié)

• RAID提供比單個(gè)硬盤(pán)具有更高的存儲(chǔ)性能和提供數(shù)據(jù)備份技術(shù)

• 常用的RAID級(jí)別 RAIDO、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等

• 陣列卡及緩存

• 軟RAID磁盤(pán)陣列構(gòu)建方法

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的服务器硬件详解RAID磁盘阵列详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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