RAID浅析

目录索引

一、定义

二、特点

三、常用RAID级别

四、RAID实现方式

五、实际环境测试

一、定义：

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

独立磁盘冗余阵列（RAID，redundant array of independent disks）是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方（因此，冗余地）的方法。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间（MTBF），储存冗余数据也增加了容错。

二、特点：

        可以提高IO能力：

                磁盘并行读写

        可以提高耐用性：

                磁盘冗余来实现

        RAID实现的方式：

            硬RAID

                外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力

                内接式RAID：主板集成RAID控制器

            Software RAID：

三、常用RAID级别：

        级别：level：多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同

            RAID-0：条带卷，strip；把连续的数据分散到多个磁盘上存取；

                优点：读、写性能提升

                可用空间：N*min（s1，s2，…）

                缺点：无容错能力

                最少磁盘数：2，2+

            RAID-1：镜像卷，mirror；

                特点：读性能提升，有冗余能力

                缺点：磁盘空间利用率低，写性能略有下降

                可用空间：1*min（s1，s2，…）

                最少次盘数：2，2+

            RAID-5：

                优点：读、写性能提升

                可用空间：（N-1）*min（s1，s2，…）

                有容错能力：1块磁盘

                最少磁盘数：3，3+

            RAID-6

                优点L：读、写性能提升

                可用空间：（N-2）*min（s1，s2，…）

                有容错能力：2块磁盘

                最少磁盘数：4，4+

            RAID10：

                优点：读、写性能提升

                可用空间：N*min（s1，s2，…）/2

                有容错能力：每组镜像最多只能坏一块

                最少磁盘数：4，4+ 

            JBOD：Just a Bunch Disks

                功能：将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用

                可用空间：sum（s1，s2，….）

四、RAID实现方式：

            相关命令：

            CentOS 6上的RAID的实现

                   结合内核中的md（multi devices）

                   mdadm工具：模式化的工具

                   命令的语法格式：madadm [mode] <raiddevice> [optiongs] <component-devices>

                          支持的RAID级别：LINEAE，RAID0，RAID1，RAID4，RAID5，RAID6，RAID10

                          模式：

                              创建：-C

                              装配：-A

                              监控：-F

                              管理：-f， -r，-c

                              <raiddevice>：/dev/md#

                              <component-devices>:任意块设备

                              -C：创建模式

                                    -n #：使用#个快设备来创建此RAID

                                    -l #：指明要创建的RAID的级别

                                    -a {yes|no}：自动创建目标RAID设备的设备文件

                                    -c CHUNK_SIZE：指明块大小

                                    -x #：指明空闲盘的个数

                                    -D：显示raid的详细信息：mdadm -D /dev/md#

                                  管理模式：

                                    -f：标记制定磁盘为损坏

                                    -a：添加磁盘

                                    -r：移除磁盘

                        观察md的状态：

                            cat /proc/mdstat

                        停止md设备：

                            mdadm -S /dev/md#

                        watch命令

                            -n #：刷新间隔，单位是秒

                            watch -n# ‘COMMAND’

五、实际环境测试：

            实验利用4块盘配置RAID5，为此给虚拟机添加4块5G硬盘，测试环境如图所示：

            实验步骤：

                    1、用#fdisk -l命令来确认可识别新添加硬盘，由下图可知：新增设备为/dev/sd[b,c,d,e]四块硬盘。

                    2、用#rpm -qa|grep mdadm命令查看是否已安装mdadm软件，若无输出则证明该系统未安装相关软件，则使用#yum install madam进行安装。

                       如图所示，本系统已经安装相关软件。

                    3、创建RAID5至少需要3块硬盘，所以本次实验中将/dev/sd[b,c,d]三块硬盘作为活动盘，剩下的一块硬盘/dev/sde作为热备盘。由于硬盘为

                       新添加硬盘，所以对四块硬盘进行分区并修改分区类型，命令为：fdisk /dev/sdb；fdisk /dev/sdc；fdisk /dev/sdd；fdisk /dev/sde，

                       分区时将分区类型id改成fd，操作完成后用命令#fdisk -l /dev/sd[b,c,d,e] 如图所示：

                    4、分区完成，开始创建RAID，命令：#mdadm -C /dev/md5 -n3 -l5 -ayes -x1 /dev/sd[b,c,d,e]1

                    5、用#cat /proc/mdstat 查看刚刚创建的RAID5状态,以及用#mdadm -D /dev/md5查看所建RAID5的详细信息

                    6、将新建好的RAID5添加到RAID配置文件/etc/mdadm.conf文件中,命令为：

                        #echo DEVICE /dev/sd[b,c,d,e]1 >> /etc/mdadm.conf

                        #mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf

                       然后，用cat命令查看配置文件信息

                    7、对新建好的磁盘阵列进行格式化，命令为#mkfs.ext4 /dev/md5或#mkfs -t ext4 /dev/md5

                    8、在/下建立名为/testraid5的挂载点，并将其挂载，命令：#mkdir /testraid5;#mount /dev/md5 /testraid5

                    9、挂载完成后，为了下次开机还能正常使用我们的RAID设备，需要将挂载的信息写入/etc/fstab 文件中

                                        10、至此，本次创建RAID5实验结束。