一.RAID介紹

什么是RAID

RAID（redundant arrays of independents disk，獨(dú)立磁盤冗余陣列）是利用數(shù)組的方式組成磁盤組。RIAD大多是由廉價的磁盤組成容量巨大的磁盤組。，利用個別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果提升整個磁盤系統(tǒng)效能。

使用RAID目的

• 加快訪問速度

• 使用一個虛擬磁盤，從而增加存儲容量

• 減少磁盤失效帶來不利的影響

RAID實(shí)現(xiàn)的方式：

• 外接式磁盤陣列：通過擴(kuò)展卡提供適配能力。

• 內(nèi)接式磁盤陣列：主板集成RAID控制器。安裝OS前在BIOS里配置

• 軟件RAID：通過OS實(shí)現(xiàn)。

RAID有級別之分，不同的級別僅代表磁盤組織工作的方式不同，并未有優(yōu)劣之分。

常用的RAID級別有：

1. RAID-0：條帶卷

2. RAID-1：鏡像卷

3. RAID-5：單磁盤分布式奇偶校驗(yàn)

4. RAID-6：雙磁盤雙分布式奇偶校驗(yàn)

5. RAID-10：RAID-1嵌套在RAID-0中使用

6. RAID-01：RAID-0嵌套在RAID-1中使用

對比總結(jié)

二.RAID級別及其特點(diǎn)

1.RAID-0:也叫條帶化存儲,將一塊數(shù)據(jù)切分為塊，其中一半存儲在一塊磁盤中，另一半存儲在另外一塊磁盤中

特點(diǎn)：

（1）至少需要兩塊磁盤

（2）可用空間：磁盤塊數(shù) * 所有磁盤中容量最小的磁盤容量大小

（3）從圖中可以看出來，RAID 0沒有容錯能力

（4）磁盤的讀寫性能均有提升

2.RAID-1:也叫鏡像化存儲，將數(shù)據(jù)拆分為數(shù)據(jù)塊進(jìn)行存儲，而且一邊存儲一邊備份

特點(diǎn)：

(1)至少需要兩塊磁盤

(2)可用空間：磁盤塊數(shù) * 所有磁盤中容量最小的磁盤容量大小

(3)具有容錯功能，允許一塊磁盤損壞

(4)磁盤的寫性能有所下降

3.RAID-5:分布式奇偶校驗(yàn),數(shù)據(jù)分塊之后存儲在不同的磁盤上，校驗(yàn)碼也分布在各個磁盤上，如下圖，p為校驗(yàn)碼

特點(diǎn)：

(1)至少需要3塊磁盤

(2)可用空間：（磁盤總數(shù)-1）*所有磁盤中容量最小的磁盤的容量

(3)具有容錯能力

(4)磁盤的讀寫性能均有提升

4.RAID-6:雙分布式奇偶校驗(yàn)，將數(shù)據(jù)分塊之后存儲在不同的磁盤之上，使用兩個獨(dú)立的校驗(yàn)系統(tǒng)，具有很高的可靠性，即使兩個磁盤同時損壞，也依然能將數(shù)據(jù)恢復(fù)，如下圖，p和p'分別采用不同的校驗(yàn)系統(tǒng)

特點(diǎn)：

(1)至少需要4塊磁盤

(2)可用空間：（磁盤總數(shù)-2）*所有磁盤中容量最小的磁盤的容量

(3)因?yàn)橐鰞纱涡ｒ?yàn)，因此磁盤的寫性能下降

(4)具有較強(qiáng)的容錯能力

5.RAID-01:顧名思義，先做RAID-0,整體再做RAID-1,如下圖所示：

特點(diǎn)：

(1)至少需要4塊磁盤

(2)磁盤的讀寫性能均有提升

(3)可用空間：（磁盤總數(shù) * 所有磁盤中容量最小磁盤的容量)/2

(4)具有容錯能力

6.RAID-10:同樣，先做RAID-1,再做RAID-0,如下圖所示

特點(diǎn)：

(1)至少需要4塊磁盤

(2)可用空間為：（磁盤總數(shù) * 磁盤中容量最小的磁盤的容量)/2

(3)磁盤的讀性寫能都有提升

(4)具有容錯能力

三.以軟件的方式實(shí)現(xiàn)RAID

軟RAID的實(shí)現(xiàn)要依賴內(nèi)核中的multi devices模塊，使用mdadm來實(shí)現(xiàn)，目前支持的級別有 RAID-0,RAID-1,RAID-5,RAID-01,RAID-10,注意，要想實(shí)現(xiàn)軟RAID磁盤的分區(qū)類型必須為fd

1.mdadm的使用方式：

mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>

其中：

mode有：創(chuàng)建模式，裝配模式，監(jiān)控模式，管理模式

(1)創(chuàng)建模式：-C

-n <number>:創(chuàng)建RAID使用的設(shè)備數(shù)

-l <raid_level>:指定所創(chuàng)建的raid級別

-a {yes|no}:是否自動創(chuàng)建RAID設(shè)備文件

-x <number>:指明空閑盤的個數(shù)

(2）裝配模式：-A

(3)監(jiān)控模式：-F

(4)管理模式：當(dāng)對raid設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記，添加，移除等操作時，就是在管理模式

<raid_device> ：RAID設(shè)備

<component_device>：要使用那幾塊磁盤創(chuàng)建

[options]:

-D <raid_device>:查看指定RAID設(shè)備的信息

–stop <raid_device> : 停止指定的raid設(shè)備

-h，–help:獲取幫助

2.使用示例：

創(chuàng)建一個大小為10G的RAID1，要求有一個空閑盤，而且CHUNK大小為128k

思路：RAID-1至少需要2塊硬盤，還要求有一個空閑盤，于是至少需要三塊盤，但是由于是軟raid，所以以分區(qū)模擬磁盤

步驟：

（1）創(chuàng)建三個分區(qū)，使用fdisk創(chuàng)建：

(2)創(chuàng)建RAID-1:

查看結(jié)果為：

創(chuàng)建一個大小為4G的RAID5設(shè)備，chunk大小為256k，格式化ext4文件系統(tǒng)，要求可開機(jī)自動掛載至/backup目錄，而且不更新訪問時間戳，且支持acl功能；

思路：RAID-5至少需要三塊磁盤，同樣以三個分區(qū)來模擬，要想實(shí)現(xiàn)開機(jī)自動掛載，要通過編輯/etc/fstab來實(shí)現(xiàn)

步驟：

（1）創(chuàng)建分區(qū)，與上一示例相同

（2）創(chuàng)建

查看結(jié)果為：

（3）格式化為ext4文件系統(tǒng)

（4）修改/etc/fstab文件

首先創(chuàng)建/backup目錄

修改配置文件：vim /etc/fstab