Raid 簡介

1、RAID簡介

    redundant Arrays of Inexpensive Disks Independent 

    早期提高硬碟IO，主要通過    提高rpm，

        scsi：達到15000轉

        為多塊硬碟：提供獨立的控制器

        1.提高IO能力

        2.提高其耐用性

    raid實作的方式

        外接式磁盤陣列：通過擴充卡提供适配能力

        内接式raid：主機闆內建raid控制器

            配置在bios的raid控制器上的

        software RAID：軟體方式實作的raid

        //可以先安裝os獨立磁盤，後配置raid

        //或者os安裝在raid上

    提高IO能力：

        磁盤并行讀寫；

        為raid控制器額外添加記憶體，額外供電UPS

    提高耐用性：

        磁盤備援來實作

2、raid級别

    raid-0，條帶卷，strio 

    raid-1，鏡像卷，mirror

    ...

    raid-4 //4,5都是3塊以上，0,1是2塊以上

    raid-5

    raid-6

    raid10

    raid01

    raid0：多塊硬碟平行組織，100%使用，無備份，n塊

        一個資料分成n塊，然後分别存儲

        讀寫性能提升

        可用空間:N*min(disk1,disk2,disk3...) //最小的那塊決定

        沒有冗錯能力

        最少磁盤數：2,2+

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    raid1：2n塊磁盤，資料複制為兩份，分别分割為n分，分别存儲

        讀性能提升，寫性能沒有提升/同一個資料存儲兩份

        可用空間：2n/2*min(disk1,disk2...diskn)

        有備援能力

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    raid:4:    3塊以上的硬碟組織成raid，存儲資料時，一塊盤存儲校驗碼，其他存儲資料

        校驗碼：異或存儲// 1101 0110 ,1011,

        不允許2塊硬碟以上壞

        假如一塊硬碟壞了以後仍然能夠工作：降級模式，讀取的時候需要換算恢複資料，比較慢，是以應立即添加新的硬碟恢複

        //獨立一塊盤用于做集中校驗盤，壓力較大：缺陷

        //但是可以降級工作，也可以

        //raid可以做熱備，自動頂上去，raid控制器做的

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    raid:5 //輪流做校驗盤

        可用空間：(N-1)*min(disk1,disk2,...)

        有容錯能力，最多1塊磁盤

        最小磁盤數:3

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    RAID-6://兩塊盤做校驗，循環校驗

        可用空間：(N-2)*min(disk1,disk2,...)

        有容錯能力，允許壞兩塊磁盤，

        最少：4塊

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    raid10：先兩個一組做成raid1，然後做raid0//一對對10

        可用空間:N*min(s1,s2...)/2

        有容錯能力:每組鏡像最多隻能壞一塊

        最少磁盤數:4,4+

    raid01：先做0，再做1//一邊為0，一遍為0，整體為1

    raid10：

            0        0        0        //一個資料分成3份，3個chunk，一個chunk複制兩份，分别存儲

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    raid01：//中繼資料先複制成兩份，再分割成chunk

        ——————————    ————————————

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    raid7：為某公司的私有産品

    JBOD：just a Bunch of Disks

        //将多塊硬碟的空間合并為一個大的連續空間使用

        可用空間:sum(s1,s2...)

        //例如隻有1t的硬碟4個，檔案大小為2T

        //

    常用級别：raid-0,raid-1,raid-5,raid-10,raid-01,JBOD

    實作方式：

        硬體實作方式：

        軟體實作方式：

        Centos6 上的軟體RAID的實作

            結合核心總的md(multi device)

3、軟體方式的raid實作

    mdadm(multi device)模式化工具

    指令的文法格式：mdadm [mode] 裝置名 [options] 成員裝置

        支援的raid級别：LINEAR(JBOD),0,1,4,5,6,10,

        裝置名：/dev/md#,

    模式：

        建立：create        -C

        裝配：Assemble        -A

        監控：Fllow or Monitor -F

        管理：Manage        -f,-r,-a

        Grow：改變裝置的數目，不能改變陣列屬性，一般不用

        Misc：查詢或修改陣列中裝置資訊，一般不用

    -C 建立模式

        -n # ：使用多少裝置來建立RAID

        -l # ：raid級别

        -a {yse|no} //自動建立raid裝置的裝置檔案

        -c //CHUNK_SIZE 指定塊大小，預設是64M

        -x //指定空閑盤的個數，不支援備援能力的級别，空閑盤是沒有任何意義的

        示例：建立10G空間可用的raid5

                fdisk /dev/sdb  //建立4個5G的分區，調整為linux raid：fd,一個作為備份

                parted -a /dev/sdb

                mdadm -C /dev/md0 -a yes -n 3 -x 1 -l 5 /dev/sdb[1,2,3,5]

                cat /proc/mdstat 

                mke2fs -t ext4 /dev/md0

                mount /dev/md0 /mnt    

                mdadm -D /dev/md0  //顯示詳細資訊

                    State : clean, degraded  //degraded：降級使用

                mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb2 //模拟損壞

                watch -n 1 'mdadm -D /dev/md0' //每1s檢視一次

                        //會自動重組

                mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1  //再次模拟一塊損壞，會降級使用

                mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb{1,2} //移除損壞的盤

                mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb{1,2} //再次添加硬碟

                mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb6 //新加一塊硬碟，隻會作為空閑盤使用，要想增加raid盤數量，智能使用mdadm grow模式

    管理模式：

        -f 标記指定磁盤為損壞

        -a 添加磁盤

        -r 移除磁盤

        -S 停止裝置

            mdadm -S /dev/md#

    觀察md的狀态

        cat /proc/mdstat

        watch -n 1 'mdadm -D /dev/md0' //動态檢視

        -n 重新整理間隔，機關是秒

練習1：建立一個可用空間為10G的RAID裝置，要求其chunk大小為128k，fs為ext4，開機自動挂載

    （1）建立20G分區，

    （2）格式化

        mke2fs -t ext4 -b 2048 -L　’test' /dev/DEVICE

    （3）fstab

        LABEL='TEST'  /test  ext4 defaults,acl 0 0

    （4）mount 

練習2：建立一個可用空間為10G的RAID0裝置，chunk為256k，fs為ext4，開機自動挂載至/mydata

注意：

    raid的備援，隻能保證裝置的損壞，而導緻的問題有所解決，而不能決定認為損壞的裝置    

注意：JBOD也是一種硬體組合的實作方式，大家有興趣，也可以了解一下

本文轉自MT_IT51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/hmtk520/1950135，如需轉載請自行聯系原作者