磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID），有“价格便宜具有冗余能力的磁盘阵列”之意。原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。RAID 0(条带 （strping）)是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的硬盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力，但实现成本是最低的。特点：速度快，没有容错能力
RAID1：镜像（mirroring）ID 1称为磁盘镜像，原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，也就是说数据在写入一块磁盘的同时，会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件，在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上，只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转而使用剩余的镜像盘读写数据，具备很好的磁盘冗余能力。虽然这样对数据来讲绝对安全，但是成本也会明显增加，磁盘利用率为50%，以四块80GB容量的硬盘来讲，可利用的磁盘空间仅为160GB。另外，出现硬盘故障的RAID系统不再可靠，应当及时的更换损坏的硬盘，否则剩余的镜像盘也出现问题，那么整个系统就会崩溃。更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像，外界对数据的访问不会受到影响，只是这时整个系统的性能有所下降。因此，RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。RAID 1示意图
RAID5：条带+分布校验3块以上，利用率为（n-1）/n,有容错功能，最多可以坏一块磁盘
RAID6：条带+分布校验+分布校验5块以上，利用率为（n-2）/n,有容错功能，最多可以坏二块磁盘RAID10：镜像+条带利用率为50%
RAID配置总结：
mdadm命令: mdadm - manage MD(mutiple disk) devices aka Linux Software RAID Currently, Linux supports LINEAR md devices, RAID0 (striping), RAID1 (mirroring), RAID4, RAID5, RAID6, RAID10, MULTIPATH, FAULTY, and CON- TAINER.-C:新建RAID设备-l：设定RAID级别-n：磁盘数目：设定RAID成员设备数目-x(spare device)：磁盘数目，设定备用磁盘数目-s:扫描配置文件/etc/madam.conf-D：查看RAID设备信息-S：停用RAID-A：激活RAID[root@lvm ~]# cat /proc/mdstat 查看RAID的配置信息Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0] 3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU] unused devices: <none>[root@lvm ~]# mdadm -Ds 查看设备信息ARRAY /dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=lvm:5 UUID=e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17创建RAID5mdadm -C /dev/md5 -l5 -n4 -x1 /dev/sd[bcdef]查看RAID的详细信息mdadm -D /dev/md5创建配置文件mdadm -Ds >>/etc/mdadm.conf停止 RAIDmdadm -S /dev/md5查看RAID信息cat /proc/mdstat格式化挂载RAID磁盘阵列mkfs.ext4 /dev/md5自动挂载RAID阵列修改/etc/fstab注:/boot分区用于存放引导文件，不用应用RAID机制RAID5模拟故障让失效的/dev/sdb1替换为/dev/sdg1mdadm /dev/md5 -a /dev/sdg1 -r /dev/sdb1配置共享的热备份磁盘多个RAID共享备份磁盘节约空间修改 mdadm.conf文件添加 spare-group\sparedisks--monitor开启监控RAID多种元数据格式-Es 查看成员设备上的元数据信息--zero -superblock 清空成员设备上的元数据信息[root@localhost ~]# mdadm -E /dev/sdb 查看磁盘上的元数据千万不要在没有关闭RAID的情况下删除分区正确关闭RAID的步骤1.umount卸载RAID文件系统2.mdadm -S停用RAID3.清空/etc/mdadm.conf文件4.清除/etc/fstab中RAID的挂载记录5.清除每块磁盘上的元数据6.删除/dev/下所对应的raid设备[root@lvm ~]# cat /proc/mdstat 查看RAID的配置信息Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0] 3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU] unused devices: <none>[root@lvm ~]# mdadm -DsARRAY /dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=lvm:5 UUID=e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17==========================================================================练习：1.新建raid5卷，使用4块磁盘作raid5，1块磁盘作热备[root@localhost Desktop]# mdadm -C /dev/md5 -l5 -n4 -x1 /dev/sd[bcdef]mdadm: Defaulting to version 1.2 metadatamdadm: array /dev/md5 started.[root@localhost Desktop]# cat /proc/mdstat 查看RAID的配置信息Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0] 可知sdf[4]做了热备盘 3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU][root@localhost Desktop]# mdadm -D /dev/md5 查看/dev/md5的设备信息/dev/md5: Version : 1.2 Creation Time : Sun Jul 21 01:19:25 2013 Raid Level : raid5 Array Size : 3144192 (3.00 GiB 3.22 GB) Used Dev Size : 1048064 (1023.67 MiB 1073.22 MB) Raid Devices : 4 Total Devices : 5 Persistence : Superblock is persistent Update Time : Sun Jul 21 01:19:33 2013 State : clean Active Devices : 4Working Devices : 5 Failed Devices : 0 Spare Devices : 1 Layout : left-symmetric Chunk Size : 512K Name : lvm:5 (local to host lvm) UUID : e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17 Events : 18[root@localhost Desktop]# mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf 创建配置文件[root@localhost Desktop]# mdadm -S /dev/md5 停止RAIDmdadm: stopped /dev/md5[root@localhost Desktop]# mdadm -A /dev/md5 激活RAIDmdadm: /dev/md5 has been started with 4 drives and 1 spare.[root@localhost Desktop]# mkfs.ext4 /dev/md52.格式化raid5设备[root@localhost Desktop]# mkfs.ext4 /dev/md5 格式化md53.挂载使用[root@localhost Desktop]# mkdir /file[root@localhost Desktop]# mount /dev/md5 /file 4.自动挂载功能，修改/etc/fstab文件，添加在/etc/fstab写入/devsda5 /file ext4 defaults 0 0[root@localhost Desktop]# mdadm -D /dev/md5 格式化及挂载后， 再次查看md5设备信息/dev/md5: Number Major Minor RaidDevice State 0 8 16 0 active sync /dev/sdb 1 8 32 1 active sync /dev/sdc 2 8 48 2 active sync /dev/sdd 5 8 64 3 active sync /dev/sde 4 8 80 - spare 5.让其中的一块失效，然后看raid5是否能够继续使用[root@localhost Desktop]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdd（先失效一块）[root@localhost Desktop]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sde （后失效一块）使用cat /proc/mdstat命令查看修复过程(需赶快查看，才能看到效果) 6.删除有问题的磁盘，添加一个好的磁盘作热备，要求磁盘>容量一致mdadm /dev/md5 -r /dev/sde[de] -a /dev/sd【gh】[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat 查看raid的构建过程Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] md5 : active raid5 sde[5] sdf[4](S) sdd[2] sdc[1] sdb[0] 3144192 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/3] [UUU_] [=============>.......] recovery = 68.5% (719232/1048064) finish=0.0min speed=143846K/sec[root@localhost file]# mdadm -D /dev/md5/dev/md5: Version : 1.2 Creation Time : Sun Jul 21 01:19:25 2013 Raid Level : raid5 Array Size : 3144192 (3.00 GiB 3.22 GB) Used Dev Size : 1048064 (1023.67 MiB 1073.22 MB) Raid Devices : 4 Total Devices : 5 Persistence : Superblock is persistent Update Time : Sun Jul 21 01:44:49 2013 State : clean Active Devices : 4Working Devices : 5 Failed Devices : 0 Spare Devices : 1 Layout : left-symmetric Chunk Size : 512K Name : lvm:5 (local to host lvm) UUID : e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17 Events : 68 Number Major Minor RaidDevice State 0 8 16 0 active sync /dev/sdb 1 8 32 1 active sync /dev/sdc 4 8 80 2 active sync /dev/sdf 6 8 112 3 active sync /dev/sdh 5 8 96 - spare /dev/sdg[root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdh 再次破坏/dev/sdh[root@localhost file]# mdadm -D /dev/md5 Active Devices : 4Working Devices : 4 Failed Devices : 1 Number Major Minor RaidDevice State 0 8 16 0 active sync /dev/sdb 1 8 32 1 active sync /dev/sdc 4 8 80 2 active sync /dev/sdf 5 8 96 3 active sync /dev/sdg 6 8 112 - faulty spare /dev/sdh[root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdh[root@localhost file]# mdadm -D /dev/md5/dev/md5: State : clean, degraded, recovering Active Devices : 3Working Devices : 4 Failed Devices : 1 Spare Devices : 1 Number Major Minor RaidDevice State 0 8 16 0 active sync /dev/sdb 1 8 32 1 active sync /dev/sdc 4 8 80 2 active sync /dev/sdf 5 8 96 3 spare rebuilding /dev/sdg 6 8 112 - faulty spare /dev/sdh【root@localhost file]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdf 破坏/sdf盘 Active Devices : 2Working Devices : 2 Failed Devices : 3 Number Major Minor RaidDevice State 0 8 16 0 active sync /dev/sdb 1 8 32 1 active sync /dev/sdc 2 0 0 2 removed 3 0 0 3 removed 4 8 80 - faulty spare /dev/sdf 5 8 96 - faulty spare /dev/sdg[root@localhost /]# mount -a 卸载再挂载mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on /dev/md5,[root@localhost /]# mdadm -S /dev/md5mdadm: stopped /dev/md5[root@localhost /]# mdadm -A /dev/md5mdadm: /dev/md5 assembled from 2 drives - not enough to start the array.[root@localhost /]# mdadm -Es /dev/sdb 查看成员设备上的元数据信息ARRAY /dev/md/5 metadata=1.2 UUID=e433a3d5:94c67839:5e66cae5:e4976d17 name=lvm:5[root@localhost /]# mdadm -E /dev/sdb Raid Level : raid5 Device Role : Active device 0 Array State : AA.. ('A' == active, '.' == missing)=========删除/dev/md51.卸载挂载点[root@localhost /]# umount /dev/sda52.[root@localhost /]#mdadm -S停用RAID3.清空 /etc/mdadm.conf文件4彻底清除/etc/fstab文件的挂载记录5.清除每块磁盘的元数据[root@localhost /]# mdadm --zero-superblock /dev/sd[bcdefg]6.删除/dev/下所对应的raid设备
posted on 2015-04-20 17:40
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