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LINUX服务器硬件及RAID配置实战_linux服务器添加磁盘阵列

作者：花生_TL007 | 2024-04-17 09:43:43

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linux服务器添加磁盘阵列

LINUX服务器硬件及RAID配置实战

一、RAID磁盘阵列介绍

是Redundant Array of lndependent Disks的缩写，中文简称独立冗余磁盘阵列

把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（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

RAID0，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0等

如图所示就是磁盘阵列：

在这里插入图片描述

二、RAID 0磁盘阵列介绍————条带化存储

RAID 0连续以位或字节位单位分割数据，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只是单纯地提高性能，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

在这里插入图片描述

三、RAID 1 ————镜像存储

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。

在这里插入图片描述

四、RAID 5磁盘阵列介绍

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分校验数据，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1块盘，不影响所有数据
在这里插入图片描述

五、RAID 6磁盘阵列介绍

N（N>=4）块盘组成阵列，（N-2）/N磁盘利用率

于RAID 5相比，RAID 6增加了第二个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”，因此写性能比较差

在这里插入图片描述

六、RAID 1+0磁盘阵列介绍

RAID1+0(先做镜像，再做条带)

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块盘同时写入，N块盘同时读取

性能高，可靠性高

在这里插入图片描述

RAID 0+1(先做条带，再做镜像)

读写性能与RAID10 相同

安全性低于RAID10

在这里插入图片描述

RAID级别	硬盘数量	磁盘利用率	是否有校验	保护能力	写性能
RAID0	N	N	无	无	单个硬盘的N倍
RAID1	N(偶数)	N/2	无	允许一个设备故障	需写两对存储设备，互为主备
RAID5	N>=3	(N-1)/N	有	允许一个设备故障	需写计算校验
RAID6	N>=4	(N-2)/N	有	允许两个设备故障	需双重写计算校验
RAID10	N>=4(偶数）	N/2	无	允许两个基组中各坏一个	N/2块盘同时写入

七、创建软RAID磁盘列阵步骤

1、检查是否已安装mdadm软件包

在这里插入图片描述

如果没有安装的话用yum install -y mdadm,yum下

2、使用fdisk工作将新磁盘设备/dev/sdb、dev/sdc、dev/sdd、dev/sde划分出主分区sdb1、sdc1、sdd1、sde1,并且把分区类型的ID标记改为“fd”

在这里插入图片描述

其他的sdc、sdd、sde这3个按照同样的方法将划分主分区并把主分区类型的改为fd

3、创建RAID设备

创建RAID5

mdadm -Cv /dev/mdo [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

在这里插入图片描述

-C:表示新建

-v：显示创建过程中的详细信息

/dev/md0:创建RAID5的名称

-a yes：——auto，表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建，可以省略——如图我就没有输入

-l：指定RAID的级别，l5表示创建RAID5

-n：指定使用几块硬盘去创建RAID，n3表示使用3块硬盘创建RAID

/dev/sd[bcd]1：指定使用这3块磁盘分区去创建RAID

-x：指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空间的硬盘做备份用

/dev/sde1：指定用作于备份的磁盘

创建RAID10(先做镜像，在做条带)

mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1

mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1

mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/md1

4、查看RAID磁盘详细信息

cat /proc/mdstat

在这里插入图片描述

或者mdadm -D /dev/md0——这里的md0是你创建RAID5时设置的名字

检查磁盘是否已做RAID

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

5、创建并挂载文件系统

mkfs -t xfs /dev/md0

在这里插入图片描述

mkdir myraid

在这里插入图片描述

mount /dev/md0 /myraid/

df-Th

cp /etc/fstab /etc/fstab.bak

vim /etv/fstab

/dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0

在这里插入图片描述

6、实现故障恢复

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1————模拟/dev/sdb1故障

在这里插入图片描述

mdadm -D /dev/md0————————查看发现sde1已顶替sdb1

在这里插入图片描述

如图所示，冗余硬盘已经代替sdc1

7、mdadm命令其他常用选项

-r：移除设备

-a：添加设备

-S：停止RAID

-A：启动RAID

mdadm -S /dev/md0

mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1

八、阵列卡介绍

1、阵列卡是用来实现RAID功能的板卡
2、通常是有I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的
3、不同的RAID卡支持的RAID功能不同
例如支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等
4、RAID卡的接口类型
IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口
阵列卡如图所示在这里插入图片描述

九、阵列卡缓存

1、缓存是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据
2、缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素
3、不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等

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