RAID磁盘阵列详解
RAID
- 一、RAID磁盘阵列介绍
- 1、==作用==
- 2、RAID级别
- 2.1RAID0（条带化存储）
- 2.2RAID1（镜像存储）
- 2.3RAID5
- 2.4RAID6
- 2.5RAID1+0（先做镜像，再做条带）
- 2.6RAID0+1（先做条带，再做镜像）
- 2.7小结
- 二、构建软RAID磁盘阵列
- 1、第一步
- 2、第二步
- 3、第三步
- 4、创建RAID1+0
- 5、查看RAID磁盘详细信息（还能查看创建RAID的进度）
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
1、作用
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。
2、RAID级别
RAID级别：组成磁盘列阵的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）
常用的级别有：RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0
2.1RAID0（条带化存储）
- RAID0连续以位或字节为单位分隔数据，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
- RAID0只是单纯提高性能，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
- RAID0不能应用于数据据安全性要求高的场合
2.2RAID1（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RAID1可以提高读取性能
- RAID1时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靠性。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
2.3RAID5
- N块盘组成阵列，一份数据产生N-1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1块盘，不影响所有数据
2.4RAID6
- N（N>=4）块盘组成阵列，（N-2）/N磁盘利用率
- 与RAID5相比，增加了第二块独立的奇偶效验信息块
- 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RAID5有更大的“写损失”，因此写性能较差
2.5RAID1+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
2.6RAID0+1（先做条带，再做镜像）
- 读写性能与RAID1+0相同
- 安全性低于RAID1+0
2.7小结
| raid级别 | 硬盘数量要求 | 利用率 | 是否有冗余 | 故障能力 | 读写能力 |
|---|---|---|---|---|---|
| raid0 | n | N | 无 | 不允许有一个设备故障 | 单个硬盘的N倍 |
| raid1 | n（偶数） | N/2 | 有 | 允许一个设备故障 | 读取能力提升，写入能力没有提升 |
| raid5 | n（n>=3) | (N-1)/N | 有 | 允许一个设备故障 | 需要多写一份纠删码，所以写的性能相对raid0低一些 |
| raid6 | n（n>=4) | (N-2)/N | 有 | 允许两个设备故障 | 需要多写两份纠删码，所以写的性能相对raid5更低一些 |
| raid1+0 | n（n>=4且为偶数） | N/2 | 有 | 允许不同组各坏一个 | 读取性能提升N倍，写性能提升N/2倍 |
| raid0+1 | n（n>=4且为偶数） | N/2 | 有 | 允许不同组各坏一个 | 读取性能提升N倍，写性能提升N/2倍 |
二、构建软RAID磁盘阵列
1、第一步
检查是否已安装mdadm软件包
rpm -q mdadm //检查是否安装
yum -y install mdadm //安装mdadm
2、第二步
使用fdisk工具将新磁盘划分为sdb1、sdc1、sdd1、sde1，并且把分区类型的ID标记为“fd”。
3、第三步
创建RAID设备，创建RAID5
mdadm -Cv /dev/md0 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1
| 选项 | 功能 |
|---|---|
| -C | 表示新建 |
| -v | 显示创建过程中的详细信息 |
| /dev/md0 | 创建RAID5的名字 |
| -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 |
| -l | 指定RAID级别，l5表示创建RAID5 |
| -n | 指定使用几块硬盘创建RAID，n3表示使用3块硬盘创建RAID |
| /dev/sd[bcd]1 | 指定使用这3块硬盘分区区创建RAID |
| -x | 指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘做备用 |
| /dev/sde1 | 指定用作于备用的磁盘 |
4、创建RAID1+0
mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[de]1
mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/md1
创建RAID10是先建两个RAID1再建一个RAID0
5、查看RAID磁盘详细信息（还能查看创建RAID的进度）
cat /proc/mdstat //查看进度时只能输入一次查一次，不是动态的
mdadm -D /dev/md0 //动态查看进度
我们可以用一条命令追踪/proc/mdstat的输出实现动态查看
watch -n 10 'cat /proc/mdstat'
-n 10是指定每10秒查看一次