目錄

RAID實現方式

RAID 0

RAID 1

RAID 5

RAID 10

管理RAID0

創建RAID

查看RAID

格式化和掛載

刪除RAID

管理RAID1

創建RAID

查看RAID

格式化和掛載

增加熱備盤

模擬故障

刪除故障磁盤

刪除RAID

管理RAID5

創建RAID

查看RAID

md5設備劃分分區

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RAID實現方式

從實現角度看，RAID主要分為：

• 軟RAID：所有功能均有操作系統和CPU來完成，沒有獨立的RAID控制/處理芯片和I/O處理芯片，效率最低。

• 硬RAID：配備了專門的RAID控制/處理芯片和I/O處理芯片以及陣列緩沖，不占用CPU資源，成本很高。

• 軟硬混合RAID：具備RAID控制/處理芯片，但缺乏I/O處理芯片，需要CPU和驅動程序來完成，性能和成本在軟RAID和硬RAID之間。

RAID 0

RAID0使用數據條帶化（striping）的方式將數據分散存儲在多個磁盤驅動器上，而不進行冗余備份。數據被分成固定大小的塊，并依次存儲在每個磁盤上。

例如，如果有兩個驅動器（驅動器A和驅動器B），一塊數據的第一個部分存儲在驅動器A上，第二個部分存儲在驅動器B上，以此類推。這種條帶化的方式可以同時從多個驅動器讀取或寫入數據，從而提高系統的性能。

適用于需要高性能而不關心數據冗余的場景

優點

• 高性能：通過數據條帶化和并行讀寫操作，RAID0可以提供更快的數據傳輸速度和更高的系統性能。

• 成本效益：相對于其他RAID級別(如RAID1或RAID5)，RAID0不需要額外的磁盤用于冗余備份，因此在成本上更具競爭力。

缺點

• 缺乏冗余：由于RAID0不提供數據冗余，如果任何一個驅動器發生故障，所有數據都可能丟失。因此，RAID0不適合存儲關鍵數據。

• 可靠性降低：由于沒有冗余備份，RAID0的可靠性相對較低。如果任何一個驅動器發生故障，整個陣列的可用性將受到影響。

RAID 1

優點

• 數據冗余備份：RAID1通過數據鏡像將數據完全復制到多個驅動器上，提供冗余備份，保護數據免受驅動器故障的影響。

• 高可用性：由于數據的冗余備份，即使一個驅動器發生故障，系統仍然可以從其他驅動器中讀取數據，保證數據的可用性和連續性。

• 讀取性能提升：RAID1可以通過并行讀取數據的方式提升讀取性能，從而加快數據訪問速度。

缺點

• 成本增加：由于需要額外的磁盤用于數據冗余備份，RAID1的成本相對較高。需要考慮額外的硬件成本。

• 寫入性能略低：由于數據需要同時寫入多個驅動器，相對于單個驅動器的寫入性能，RAID1的寫入性能可能略低。

RAID 5

優點

• 性能增強：通過數據條帶化和并行讀寫操作，RAID5可以提供較高的數據傳輸速度和系統性能。

• 數據冗余備份：通過分布式奇偶校驗，RAID5可以提供數據的冗余備份，保護數據免受驅動器故障的影響。

• 成本效益：相對于其他RAID級別（如RAID1），RAID5只需要額外一個驅動器用于奇偶校驗信息，從而在成本上更具競爭力。

缺點

• 寫入性能受限：由于寫入數據時需要重新計算奇偶校驗信息，相對于讀取操作，RAID5的寫入性能較低。

• 驅動器故障期間的數據完整性：如果一個驅動器發生故障，系統在恢復數據時需要進行計算，這可能導致數據訪問速度較慢，并且在此期間可能會有數據完整性的風險。

RAID 10

優點

• 高性能：通過數據條帶化和并行讀寫操作，RAID10可以提供較高的數據傳輸速度和系統性能。

• 數據冗余備份：通過數據鏡像將數據完全復制到另一個驅動器上，RAID10提供了數據的冗余備份，保護數據免受驅動器故障的影響。

• 較高的可靠性：由于RAID10采用鏡像的方式進行數據冗余備份，即使一個驅動器發生故障，仍然可以從其他驅動器中讀取數據，確保數據的可用性和連續性。

• 快速的故障恢復：在RAID10中，如果一個驅動器發生故障，系統可以直接從鏡像驅動器中恢復數據，而無需進行復雜的計算，從而加快故障恢復的速度。

缺點

• 較高的成本：相對于其他RAID級別，RAID10需要更多的驅動器用于數據鏡像，從而增加了硬件成本。

• 低效的空間利用：由于RAID10的數據鏡像特性，有效的存儲容量只等于所有驅動器中一半的容量，因此空間利用率較低。

管理RAID0

創建RAID

#創建一個包含2個塊設備的raid0設備/dev/md0
mdadm -C /dev/md0 -l raid0 -n 2 /dev/sd{b,c}

查看RAID

#查看raid信息
cat /proc/mdstat
#查看raid設備詳細信息
mdadm -D /dev/md0

格式化和掛載

mkfs.xfs /dev/md0
mkdir /data/raid0
mount /dev/md0 /data/raid0
df -h /data/raid0#創建數據
cp /etc/ho* /data/raid0
ls /data/raid0/

刪除RAID

#卸載
umount /dev/md0
#stop RAID陣列，將刪除陣列
mdadm --stop /dev/md0
#清除原先設備上的 md superblock
mdadm --zero-superblock /dev/sd{b,c}

raid0條帶不能增加新成員盤

raid0條帶不能強制故障成員盤

管理RAID1

創建RAID

#創建一個包含兩個塊設備的raid1設備/dev/md1
mdadm -C /dev/md1 -l 1 -n 2 /dev/sd{a,b}

查看RAID

mdadm -D /dev/md1

等待同步完成

格式化和掛載

mkfs.xfs /dev/md1
mkdir -p /data/raid1
mount /dev/md1 /data/raid1
df -h /data/raid1#創建數據
cp /etc/ho* /data/raid1
ls /data/raid1/

增加熱備盤

mdadm /dev/md1 -a /dev/sdd
mdadm -D /dev/md1 | tail -5

此時sdd的狀態為spare（備用）

模擬故障

mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb
#查看成員狀態
mdadm -D /dev/md1 |tail -5

sdd立刻頂替故障磁盤，并進行同步。數據依然能夠正常訪問

刪除故障磁盤

m3stopdadm /dev/md1 -r /dev/sdb
mdadm -D /dev/md1 |tail -5

刪除RAID

#卸載
umount /dev/md1
#stop RAID陣列，將刪除陣列
mdadm --stop /dev/md1
#清除原先設備上的md superblock
mdadm --zero-superblock /dev/sd{a..d}

管理RAID5

創建RAID

#創建一個包含4個塊設備的raid5設備/dev/md5
mdadm -C /dev/md5 -l 5 -n 4 /dev/sd{b..e}

查看RAID

mdadm -D /dev/md5

md5設備劃分分區

#創建兩個分區
fdisk /dev/md5
lsblk /dev/md5

#格式化
mkfs.xfs /dev/md5p1
mkfs.xfs /dev/md5p2
#新建目錄
mkdir /data/webapp /data/dbapp
#掛載
mount /dev/md5p1 /data/webapp/
mount /dev/md5p2 /data/dbapp/
#驗證
df -h | grep md5
echo hello webapp > /data/webapp/test
echo hello dbapp > /data/dbapp/test
#添加備用盤
mdadm /dev/md5 --add /dev/sdf
#模擬故障
mdadm /dev/md5 --fail /dev/sdb
##此時會發現sdf立刻頂替了損壞的盤
#移除故障盤
mdadm /dev/md5 --remove /dev/sdf
#再次添加
mdadm /dev/md5 --add /dev/sdb
#擴容raid設備，將raid成員數增加到5個
mdadm -G /dev/md5 --raid-devices 5
mdadm /dev/md5 --add /dev/sdg
lsblk /dev/md5
#新建分區3
fdisk /dev/md5
lsblk
#文件系統擴容
df -hT /data/dbapp/
xfs_growfs /data/dbapp/
df -hT /data/dbapp/