Linux服务器硬件与RAID配置_linux设置热备盘

一、RAID磁盘阵列介绍

RAID是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列

把多块独立的物理硬盘按照不同的方式组合起来形成一个硬盘组（也就是逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术

组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）

常用的RAID级别有：RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等

RAID 0磁盘阵列介绍

RAID 0（条带化储存）
RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余。

RAID 0只是单纯的提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据

RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合
（N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘）
特点
最少需要两块磁盘
数据条带分布式
没有冗余，性能最佳（不存储镜像、校验信息）
不能应用于对数据安全性要求高的场合

RAID 1磁盘阵列介绍

RAID 1 （镜像储存）
通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据

当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能

RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的。但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。

（N（偶数）块硬盘组合成一组镜像，N/2容量）
特点
最少需要两块磁盘
提供数据冗余（提供备份）
性能好

RAID 5磁盘阵列介绍

RAID 5
N(N≥3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份校验数据，共N份数据在N块盘上循环均衡存储

N块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高

（N-1）/N 磁盘利用率

可靠性高，允许坏一块盘，不影响所有数据

特点
最少3块磁盘数据
条带形式分布
以奇偶校验作冗余
适合多读少写的情景，是性能与数据冗余最佳的折中方案

RAID 6磁盘阵列介绍

RAID 6
N（N≥4）块盘组成阵列，（N-2）/N 磁盘利用率

与RAID 5相比，RAID 6增加了第二块独立的奇偶校验信息块

两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用

相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差

RAID 1+0磁盘阵列介绍

RAID 1+0 (先做镜像，在做条带)
N (偶数，N>=4)块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0
N/2磁盘利用率N/2块盘
N/2同时写入，N/2块盘同时读取
性能高，可靠性高
允许一边坏一块

特点
最少4块磁盘
先按RAID 0 分成两组，再分别对两组按RAID 1 方式镜像
兼顾冗余（提供镜像存储）和性能（数据条带形式分布）
在实际应用中较为常用

RAID 0+1**磁盘阵列介绍

RAID 0+1(先做条带，再做镜象)
读写性能与RAID 10相同
安全性低于RAID 10
允许一边坏两块

二、创建软RAID磁盘阵列

1、检查是否已安装mdadm 软件包

[root@yzq ~]# rpm -q mdadm
mdadm-4.1-9.el7_9.x86_64
1
2

若没有安装可用yum -y install mdadm安装

2.使用fisk工具对sdb，sdc，sdd，sde四个磁盘分区

分区已完成，步骤之前文章介绍过这里就不介绍了

3.创建RAID设备

创建RAID5

[root@yzq ~]# mdadm -C -v /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: size set to 2094080K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.
1
2
3
4
5
6
7

-C：表示创建
-v：显示创建过程中的详细信息
/dev/md*：创建RAID5的名称md5
-a yes：–autou，表示设备文件不存在时可自动创建，可省略
-l：指定RAID的级别，raid5就是l5
-n：指定几块盘创建raid，n3表示使用三块硬盘创建raid
/dev/sd【bcd】1：指定使用这三块盘创建raid
-x：指定使用几块盘做热备盘，x1表示保留1块空闲的硬盘备用
/dev/sde1：指定用与备用的磁盘

查看到创建的md5

查看磁盘状态

查看全部proc 设备（raid状态）

[root@yzq ~]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md5 : active raid5 sdd1[4] sde1[3](S) sdc1[1] sdb1[0]
      4188160 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

unused devices: <none>
1
2
3
4
5
6

指定查看/dev/md5（显示md5的详细信息）

[root@yzq ~]# mdadm -D /dev/md5 
/dev/md5:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Jul  7 12:23:58 2022
        Raid Level : raid5
        Array Size : 4188160 (3.99 GiB 4.29 GB)
     Used Dev Size : 2094080 (2045.00 MiB 2144.34 MB)
      Raid Devices : 3
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent
       
       Update Time : Thu Jul  7 12:24:06 2022
             State : clean 
    Active Devices : 3
   Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 1

            Layout : left-symmetric
        Chunk Size : 512K
        
Consistency Policy : resync

              Name : yzq:5  (local to host yzq)
              UUID : 4bde8dc5:1354fe85:252aa006:a6d13f0a
            Events : 18

   Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       17        0      active sync   /dev/sdb1
       1       8       33        1      active sync   /dev/sdc1
       4       8       49        2      active sync   /dev/sdd1

      3       8       65        -      spare   /dev/sde1
1
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33

格式化

挂载

测试停用一块磁盘，备用是否生效

mdadm -D /dev/md5 静态显示

watch -n 1 mdadm -D /dev/md5 动态显示（每一秒看一次看磁盘状态）

停用一块盘

[root@yzq ~]# mdadm /dev/md5  -f /dev/sdb1
mdadm: set /dev/sdb1 faulty in /dev/md5
1
2

dbe1启用

创建RAID 0

[root@yzq ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -l0 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
1
2
3
4

查看磁盘状态

[root@yzq ~]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid0] 
md0 : active raid0 sdc1[1] sdb1[0]
      4188160 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices: <none>
1
2
3
4
5
6

指定查看/dev/md5

格式化

[root@yzq ~]# mkfs.xfs /dev/md0 
meta-data=/dev/md0               isize=512    agcount=8, agsize=130944 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=1047040, imaxpct=25
         =                       sunit=128    swidth=256 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
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挂载

[root@yzq ~]# mount /dev/md0 /data
[root@yzq ~]# df -hT
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root xfs        37G  5.2G   32G   14% /
devtmpfs                devtmpfs  894M     0  894M    0% /dev
tmpfs                   tmpfs     910M     0  910M    0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     910M   11M  900M    2% /run
tmpfs                   tmpfs     910M     0  910M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               xfs      1014M  179M  836M   18% /boot
tmpfs                   tmpfs     182M  4.0K  182M    1% /run/user/42
tmpfs                   tmpfs     182M   40K  182M    1% /run/user/0
/dev/sr0                iso9660   4.3G  4.3G     0  100% /run/media/root/CentOS 7 x86_64
/dev/md0                xfs       4.0G   33M  4.0G    1% /data

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创建RAID 1

[root@yzq ~]# mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device.  If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90
mdadm: size set to 2094080K
Continue creating array? 
Continue creating array? (y/n) y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.
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查看磁盘状态

格式化

挂载

[root@yzq ~]# mount /dev/md1 /data
[root@yzq ~]# df -hT
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root xfs        37G  5.2G   32G   14% /
devtmpfs                devtmpfs  894M     0  894M    0% /dev
tmpfs                   tmpfs     910M     0  910M    0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     910M   11M  900M    2% /run
tmpfs                   tmpfs     910M     0  910M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               xfs      1014M  179M  836M   18% /boot
tmpfs                   tmpfs     182M  4.0K  182M    1% /run/user/42
tmpfs                   tmpfs     182M   40K  182M    1% /run/user/0
/dev/sr0                iso9660   4.3G  4.3G     0  100% /run/media/root/CentOS 7 x86_64
/dev/md1                xfs       2.0G   33M  2.0G    2% /data

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创建RAID 10

[root@yzq ~]# mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device.  If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90
mdadm: size set to 2094080K
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.
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[root@yzq ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[de]1
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device.  If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90
mdadm: size set to 2094080K
Continue creating array? y  
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
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[root@yzq ~]# mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md[10]
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md10 started.
1
2
3
4

查看磁盘详细信息

或

格式化

挂载

[root@yzq ~]# mount /dev/md10 /data
[root@yzq ~]# df -hT
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root xfs        37G  5.2G   32G   14% /
devtmpfs                devtmpfs  894M     0  894M    0% /dev
tmpfs                   tmpfs     910M     0  910M    0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     910M   11M  900M    2% /run
tmpfs                   tmpfs     910M     0  910M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               xfs      1014M  179M  836M   18% /boot
tmpfs                   tmpfs     182M  4.0K  182M    1% /run/user/42
tmpfs                   tmpfs     182M   40K  182M    1% /run/user/0
/dev/sr0                iso9660   4.3G  4.3G     0  100% /run/media/root/CentOS 7 x86_64
/dev/md10               xfs       4.0G   33M  4.0G    1% /data
1
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mdadm命令

-a：检测设备名称
-n：指定设备数量
-l：指定raid的级别
-C：创建raid
-v：显示过程
-f：模拟设备盘损坏
-r：移除设备
-Q：查看摘要信息
-D：查看详细信息
-S：停止阵列
-x：指定热备盘