Linux存儲管理（2）

  RAID磁盤陣列，簡稱獨立磁盤備援陣列。可以将多個硬碟按不同方式組合在一起形成一個硬碟組，進而産生比單個硬碟更高的存儲行能和資料備份功能；使多個磁盤實作并行讀寫；擁有容錯能力；使用者可以對組成的硬碟組進行格式化，挂載等操作，與單個硬碟的操作一模一樣，但其存儲速度就要比單個硬碟的存儲速度要高得多；

  RAID磁盤陣列按等級劃分，不同等級所具有的功能不同，級數越高，對硬碟組的功能也就越完善，在這裡給大家介紹一下；

  RAID0：

  需要由至少兩塊磁盤才能組成的磁盤陣列，要求磁盤所有的記憶體都投入使用，沒有存儲空間浪費是以并沒有備援容錯能力；

  RAID1:

  RAID1是通過磁盤資料鏡像實作資料備援，在成堆的獨立磁盤上産生互為備份的資料，即先将資料存入主盤，再将資料存入從盤，當一個磁盤失效後，系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫；磁盤整體使用率較低，為50%；如果兩塊磁盤60G，則磁盤使用率為30G；有備援容錯能力；

  RAID4：

  RAID4磁盤陣列至少需要三塊硬碟組成，其中固定一塊硬碟作為校驗盤，當作為資料載體的兩塊硬碟中的其中一塊存在資料丢失，則可以通過校驗快和另一塊硬碟進行異或校驗得出丢失資料硬碟的資料；但是如果固定一塊硬碟作為校驗盤，校驗盤IO壓力巨大，很容易形成性能瓶頸；

  RAID5：

  RAID5磁盤陣列也是一個需要至少三塊硬碟來實作的磁盤陣列；他與RAID4不同在于，他不會固定一塊硬碟做為校驗盤，而是随機循環讓硬碟做為校驗盤；多塊磁盤進行循環備援校驗，将校驗值随機配置設定到不同磁盤的條帶中；讀寫IO性能均明顯提升，又不會出現性能瓶頸；

  RAID6：

  RAID6磁盤是一個至少需要四塊磁盤來組成，可以多塊磁盤進行兩輪循環備援校驗，将校驗值随機配置設定到兩個不同磁盤的條帶中；讀寫IO性能均明顯提升，又不會出現性能瓶頸；其最多允許兩塊磁盤出現故障損壞，依然保證資料可用，代價就是增加了計算校驗值的時間；

  RAID2和RAID3因為在一線運維中并不經常使用是以在這裡就不多加描述；

  建立RAID磁盤陣列指令：

  mdadm：模式化工具；

  該指令分為三種模式進行工作，建立模式，裝配模式以及管理模式；

  建立模式：-C

  常用選項：

     -n #：使用多少塊硬碟進行陣列建立，要結合所建立陣列的最小磁盤數進行搭配；

     -l #：建立的RAID陣列級别；

     -a(yes|no):允許系統或不允許系統自動建立md裝置檔案；

     -c CHUNK——SIZE：指定CHUNK的大小；

     -x #：指定在陣列中空閑磁盤的數量；

  管理模式：

 -f：為指定的磁盤或分區添加損壞标記；

 -a：添加磁盤或分區到md裝置中；

 -r：從md裝置中移除磁盤或分區；

 -S：停止陣列；

 -D --scan：

         顯示檢視RAID裝置的詳細資訊；

         mdadm -D --scan > /etc/mdadm.conf

         儲存裝配資訊

  裝配模式：-A

     通過讀取/etc/mdadm.conf檔案中的裝配資訊，對RAID磁盤陣列進行裝配；

     例

     #mdadm -S /dev/md0 停止陣列

     #mdadm -C /dev/md0 -n 4 -l 0 -a yes /dev/sd{b,c,d,e} 建立陣列，建立由四個磁盤構成的      RAID0陣列

     #mke2fs -t ext4 /dev/md0 為RAID陣列建立檔案系統

     挂載到根下的目錄中；

  RAID磁盤陣列給我們提供不同模式的磁盤組合，而如何去有效管理這些由多個磁盤組合在一起的磁盤組，緻使在有需要的情況下，可以對磁盤進行擴充，縮減操作；當遇到某個分區不夠用時管理者可能甚至要備份整個系統、清除硬碟、重新對硬碟分區，然後恢複資料到新分區。這樣的方式效率太低，甚至需要重新開機整個系統，這對運維從業人員來說很難實作，于是有了LVM邏輯盤卷管理的方式出現；

  LVM是Linux系統管理磁盤分區的一種機制，是建立在硬碟和分區上的一個邏輯層，來為檔案系統屏蔽下層磁盤分區布局提供一個抽象的盤卷，在盤卷上建立檔案系統；實體卷（physical volume）實體卷就是指硬碟分區或從邏輯上與磁盤分區具有同樣功能的裝置(如RAID)，是LVM的基本存儲邏輯塊，但和基本的實體存儲媒體（如分區、磁盤等）比較，卻包含有與LVM相關的管理參數。一個或多個實體卷可以組成一個卷組；

  注意：如果用來建立實體卷的裝置是普通分區，一定要将分區的ID修改為8e；

  LVM機制流程：

  1.建立并表示實體卷

  2.在實體卷的基礎上建立卷組，在建立卷組時需要指定PE大小，預設為4MB，一旦确定就不可再修改；

  3.在已經建立的卷組中，建立邏輯卷；

  4.在邏輯卷中建立檔案系統；（進階格式化）

  5.挂載；

   實體卷的管理操作：

   pvcreate：建立實體卷，将希望添加到卷組的磁盤或分區添加到實體卷中；

   pvdisplay：顯示實體卷的詳細資訊；

   pvs：顯示實體卷的簡單資訊；

   pvremove：删除實體卷；

   pvmove：将某個實體卷中的所有PE移動到其他實體卷，保證實體卷上沒有任何PE占據才能删除；否則會影響邏輯卷裡的資料；

   例

   #pvcreate /dev/sd{b,c,d,e} 建立四個實體塊

   #pvremove /dev/sde 若實體塊中沒有資料可直接删除

   #pvmove /dev/sdc 将sdc的實體卷移到其他實體卷

   #pvremove /dev/sdc 才可以删除

   卷組管理操作：

   vgcreate：卷組建立指令，将幾個實體塊，組合成一個卷組；并且指定PE大小；

  -s [Kk|Mm|Gg|:指定PE大小，如果省略該選項，預設PE為4MB，必須為2的n次方；

  例

  #vgcreate myvg /dev/sd{b,c,d,e} 

   vgremove：删除卷組；

   vgremove /dev/myvg 删除卷組myvg

   vgextend：擴充卷組容量，将新的實體卷往卷組中添加；

   vgextend myvg /dev/sdf 将新的實體塊sdf添加到卷組中

   vgreduce：縮減卷組容量，将pv從卷組中移除，在做此操作前，應該先使用pvmove，将要移除的實體卷中的資料轉移到其他實體卷中，避免資料流失；

   pvmove /dev/sdb

   vgreduce myvg /dev/sdb

   邏輯卷管理操作：

   lvcreate：建立邏輯卷，需要指定邏輯卷的大小，若邏輯卷容量不夠，可以不超過卷組容量的情況下添加，若卷組容量不夠，可通過添加實體塊增加卷組容量；

   -L LV_SIZE(#{kK|mM|gG})：指定邏輯卷大小，不能超過卷

   組大小；

   #lvcreate -L 20G -n mylv myvg

   -l #%{FREE|VG|ORIGIN|PVS}：指定邏輯卷占用對應存儲單元的百分比；

   FREE:邏輯卷剩餘空間的百分比；

   VG：卷組剩餘空間的百分比；

   -n：指定邏輯卷的名稱；

   lvremove：移除邏輯卷；删除邏輯卷之前，如果已經挂載，則先将邏輯卷解除安裝，再移除；

   #umount /dev/myvg/mylv

   #lvremove /dev/myvg/mylv

   lvdisplay：顯示邏輯卷的詳細資訊；

   lvs：顯示邏輯卷的簡短資訊；

   lvchange：修改LV的狀态；

     -ay：激活邏輯卷；

     -an：停用邏輯卷；

   lvextend：擴充邏輯卷空間；

   在添加邏輯卷的空間時需要在實體情況下添加邏輯卷的空間，再在邏輯情況下添加邏輯卷的空間；

   #lvextend -L -5G /dev/myvg/mylv 建構實體邊界

   #resize2fs -f /dev/myvg/mylv 建構邏輯邊界

   lvreduce：縮減邏輯卷空間；

   先解除安裝挂載内容；

   umount /dev/raid_vg/raid_lv

   resize2fs -f /dev/raid_vg/raid_lv 15G

   e2fsck /dev/raid_vg/raid_lv

   lvreduce -L 15G /dev/raid_vg/raid_lv

   mount /dev/raid_vg/raid_lv /userhome/

   先将資料存入主盤，在将資料存入從盤據挂載

  快照卷：快照卷也是邏輯卷的一種，隻不過快照卷的屬性與普通邏輯卷的屬性不太一樣；以此來獲得檔案系統狀态的一緻性備份；在為邏輯卷建立快照卷後，并不會發生資料的實體複制，隻有在原始邏輯卷發生改變後，快照卷才會自動将修改前的邏輯卷的資料複制下來；

  建立快照

  -s：建立快照卷；

  -n：快照卷名字；

  lvcreate -s -p -L 15G -n mylv-snopshot /dev/myvg/mylv

  建立大小為15G的快照卷，快照卷的大小，最好與被備份資料一緻，備份目标的邏輯卷路徑，快照卷名稱為mylv-snopshot

  建立完快照卷後再對其建立檔案系統，挂載；備份完資料後再對其解除安裝，移除快照卷；

本文轉自 wujunqi1996 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/12480612/1925305