RAID配置管理

RAID：Redundant Arrays Indexpensive Disks

    多个磁盘组合成一个阵列，来提供更好的性能、冗余

    提高IO功能：

        磁盘并行读写

    提高耐用性：

        磁盘冗余来实现

RAID级别：

    多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同

    RAID实现方式：

        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：软件级别实现RAID

    RAID-0：条带

         读、写性能提升

         可用空间：N*min(S1,S2,…)

         无容错能力

         最少磁盘数：2,2+

     RAID-1：镜像

         读性能提升、写性能略有下降：

         可用空间：1*min(S1,S2,…)

         有冗余能力

         最少磁盘书：2，2+

     RAID-5：

         读、写性能提升

         可用空间：(N-1)*min(S1,S2,…)

         有冗余能力：1块磁盘

         最少磁盘数，3,3+

     RAID-6：

         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+

     混合类型：

         RAID-10：

         读、写性能提升

         可用空间：N*min(S1,S2,…)/2

         有冗余能力：每组镜像最多只能坏一块

         最少磁盘书：4,4+

     RAID-01：

         读、写性能提升

         可用空间：

     RAID-50、RAID7

     JBOD：Just a Bunch Of Disks

         功能：将多个磁盘的空间合并一个大的连续空间使用

         可用空间：sum(S1,S2,…)

软RAID的实现：

    结合内核中的md(multi devices)

    mdadm：模式化的工具

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

            支持RAID级别：LINEAR,RAID0，RAID1，RAID4，RAID5，RAID6，RAID10

        模式：

            创建：-C

            装配：-A

            监控：-F

            管理：-f，-r，-a

        -C：创建模式：

            -n #：使用#个块设备来创建次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chunk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：标记指定磁盘为损坏

            -a：添加磁盘

            -r：移除磁盘

        观察md的状态：

            cat /proc/mdstat

示例：

一.创建由三块硬盘组成的RAID5，一块备用硬盘，chunk大小128K，文件系统为ext4，开机可自动挂载至/backup

1.创建RAID5

[root@CentOS6 ~]# mdadm -C /dev/md0 -c 128K -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
[root@CentOS6 ~]# ll /dev/md0 
brw-rw----. 1 root disk 9, 0 Sep  1 03:54 /dev/md0
[root@CentOS6 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Thu Sep  1 03:54:09 2016
     Raid Level : raid5
     Array Size : 41910272 (39.97 GiB 42.92 GB)
  Used Dev Size : 20955136 (19.98 GiB 21.46 GB)
   Raid Devices : 3
  Total Devices : 4
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Thu Sep  1 03:55:55 2016
          State : clean 
 Active Devices : 3
Working Devices : 4
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 1

         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 128K

           Name : CentOS6.localdomain:0  (local to host CentOS6.localdomain)
           UUID : fe4139e3:29157788:5dd26560:df142e56
         Events : 18

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync   /dev/sdc
       4       8       48        2      active sync   /dev/sdd

       3       8       64        -      spare   /dev/sde
[root@CentOS6 ~]#

2.创建文件系统

[root@CentOS6 ~]# mke2fs -t ext4 -b 2048 -m 3 -L MYRAID /dev/md0 
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=MYRAID
OS type: Linux
Block size=2048 (log=1)
Fragment size=2048 (log=1)
Stride=64 blocks, Stripe width=128 blocks
2619392 inodes, 20955136 blocks
628654 blocks (3.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=557842432
1279 block groups
16384 blocks per group, 16384 fragments per group
2048 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
	16384, 49152, 81920, 114688, 147456, 409600, 442368, 802816, 1327104, 
	2048000, 3981312, 5619712, 10240000, 11943936

Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 23 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@CentOS6 ~]# blkid /dev/md0
/dev/md0: LABEL="MYRAID" UUID="ed800d73-33c1-41d7-bfcf-dce18dc6aa72" TYPE="ext4" 
[root@CentOS6 ~]#

3.挂载文件系统

[root@CentOS6 raid]# cp /etc/* ./ &> /dev/null    #复制文件到此目录
[root@CentOS6 raid]# cat fstab    #数据可正常访问

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Thu Jul 21 15:34:03 2016
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=f4d977bb-af76-4617-b07f-9c70ae42a056 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=7907abdd-41cd-4609-8392-80e4a88c5b4c /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=50054489-14c8-4e49-a912-2ff368371653 /testdir                ext4    defaults        1 2
UUID=d9f41da6-9df2-410f-8074-500425b26a3d swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
//10.1.250.60/share	/root/mount		cifs	username=share,password=zhaizong	0 0
/dev/sr0		/media/cdrom		iso9660 defaults	0 0
LABEL=MYRAID	/mnt/raid			ext4	defaults	0 0

二.模拟故障损坏

1.模拟/dev/sdb硬盘损坏

[root@CentOS6 ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb    #模拟故障/dev/sdb
mdadm: set /dev/sdb faulty in /dev/md0
[root@CentOS6 ~]# mdadm -D /dev/md0
...
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       3       8       64        0      spare rebuilding   /dev/sde    #备用设备/dev/sde接替/dev/sdb
       1       8       32        1      active sync   /dev/sdc
       4       8       48        2      active sync   /dev/sdd

       0       8       16        -      faulty   /dev/sdb
[root@CentOS6 ~]#

2.数据还可以正常访问

[root@CentOS6 raid]# cat fstab

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Thu Jul 21 15:34:03 2016
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=f4d977bb-af76-4617-b07f-9c70ae42a056 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=7907abdd-41cd-4609-8392-80e4a88c5b4c /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=50054489-14c8-4e49-a912-2ff368371653 /testdir                ext4    defaults        1 2
UUID=d9f41da6-9df2-410f-8074-500425b26a3d swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
//10.1.250.60/share	/root/mount		cifs	username=share,password=zhaizong	0 0
/dev/sr0		/media/cdrom		iso9660 defaults	0 0
LABEL=MYRAID	/mnt/raid			ext4	defaults	0 0
[root@CentOS6 raid]#

3.将/dev/sdb重新追加至RAID阵列

[root@CentOS6 ~]# mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb
mdadm: added /dev/sdb
[root@CentOS6 ~]# mdadm -D /dev/md0
...
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       3       8       64        0      active sync   /dev/sde
       1       8       32        1      active sync   /dev/sdc
       4       8       48        2      active sync   /dev/sdd

       5       8       16        -      spare   /dev/sdb    #/dev/sdb处于备用状态
[root@CentOS6 ~]#

三.删除RAID

[root@CentOS6 ~]# umount /mnt/raid/
[root@CentOS6 ~]# mdadm -S /dev/md0
mdadm: stopped /dev/md0
[root@CentOS6 ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdb
[root@CentOS6 ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdc
[root@CentOS6 ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdd
[root@CentOS6 ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sde
[root@CentOS6 ~]# blkid
/dev/sda1: UUID="7907abdd-41cd-4609-8392-80e4a88c5b4c" TYPE="ext4" 
/dev/sda2: UUID="f4d977bb-af76-4617-b07f-9c70ae42a056" TYPE="ext4" 
/dev/sda3: UUID="50054489-14c8-4e49-a912-2ff368371653" TYPE="ext4" 
/dev/sda5: UUID="d9f41da6-9df2-410f-8074-500425b26a3d" TYPE="swap" 
[root@CentOS6 ~]#