一、常用RALD介紹
磁盤陣列的全名是(Redundant Arrays of Inexpensive Disk,RAID),中文意思是獨立冗余磁盤陣列。RAID可以通過技術(軟件或者硬件)將多個較小的磁盤整合成為一個較大的磁盤設備,而這個較大的磁盤功能可不止存儲而已,它還具有數據保護的功能,整個RAID由於選擇的級別(level)不同,而使得整合后的磁盤具有不同的功能,基本常用的level有以下幾種
1.RALD O (條帶化存儲)----- 性能最佳
RAID 0連續以位或字節為單位分割數據,並行讀/寫於多個磁盤上,因此具有很高的數據傳輸率,但它沒有數據冗余
RAID 0只是單純地提高性能,並沒有為數據的可靠性提供保證,而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據;
RAID 0不能應用於數據安全性要求高的場合
2.RALD 1 (鏡像存儲) -- 完整備份
通過磁盤數據鏡像實現數據冗余,在成對的獨立磁盤上產生互為備份的數據
當原始數據繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取數據,因此RAID 1 可以提高讀取性能;
RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的,但提供了很高的數據安全性和可用性。當個磁盤失效時, 系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫,而不需要重組失效的數據。
3.RAID 5 ---性能與數據備份的均衡考慮
N (N>=3) 塊盤組成陣列,一份數據產生N-1個條帶,同時還有1份校驗數據,共N份數據在N塊盤上循環均衡存儲
N塊盤同時讀寫,讀性能很高,但由於有校驗機制的問題,寫性能相對不高;
(N-1) /N磁盤利用率;
可靠性高,允許壞1塊盤,不影響所有數據。
4.RAID 6-----更強大的數據備份
N (N>=4) 塊盤組成陣列,(N-2) N磁盤利用率;
與RAID 5相比,RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊;
兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法,即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數據的使用;
相對於RAID 5有更大的“寫損失"因此寫性能較差。
5.RAID 1 +0 (先做鏡像,再做條帶)
N (偶數,N>=4)塊盤兩兩鏡像后,再組合成一個RAID 0;
N/2磁盤利用率;
N/2塊盤同時寫入,N塊盤同時讀取
性能高,可靠性高
6.RAID 0+1(先做條帶,在做鏡像)
讀寫性能與RAID 10相同;
安全性低於RAID 10;
使用較少。
二、磁盤陣列的優點
三、硬件磁盤陣列
所謂的磁盤陣列是通過磁盤陣列卡(上圖所示)來完成磁盤陣列的功能,磁盤陣列卡上面有一塊專門的芯片用於處理RAID任務,因此在性能方面會比價好。在很多任務(例如RAID5奇偶校驗值計算)中,磁盤陣列並不會重復消耗原本系統的I/O總線,理論上性能會較佳,此外目前一般的中高級磁盤陣列卡都支持熱插拔,即在不關機的情況下抽換損壞的磁盤,在系統的恢復和數據的可靠性方面非常好用!
2.陣列卡介紹
陣列卡是用來實現RAID功能的板卡
通常是由I/O處理器、硬盤控制器、硬盤連接器和緩存等一系列組件構成的
不同的RAID卡支持的RAID功能不同:
例如支持RAID0、RAID1、 RAID5、 RAID10等
IDE接口、SCSI接口、 SATA接口和SAS接口
3.陣列卡的緩存
緩存(Cache)是RAID卡與外部總線交換數據的場所,RAID卡先將數據傳送到緩存,再由緩存
和外邊數據總線交換數據
緩存的大小與速度是直接關系到RAID卡的實際傳輸速度的重要因素。
不同的RAID卡出廠時配備的內存容量不同,一般為幾兆到數百兆容量不等。
四、軟件磁盤陣列的設置
這邊通過一個案例來詳細講解配置步驟:
為Linux服務器添加4塊SCSI硬盤;
使用mdadm軟件包,構建RAID5磁盤陣列,提高磁盤存儲的性能和可靠性。
1.在VMware中給Linux添加4塊SCSI硬盤
2.檢查是否安裝mdadm軟件包
使用rpm -q mdadm
進行檢查,如下圖代表已安裝過mdadm軟件,未安裝的話使用yum install -y mdadm
進行安裝。
3.新磁盤划分主分區:類型fd
修改 /dev/sdb
、/dev/sdc
、/dev/sdd
和 /dev/sde
磁盤
4.創建RAID 5 設備
格式:mdadm -C -v /dev/md0 -a yes -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1
選項 | 作用 |
-c | 表示新建 |
-v | 顯示創建過程中的詳細信息 |
/dev/md0 | 創建RAID5的名稱 |
-a yes | -auto,表示如果有什么設備文件沒有存在的話就自動創建,可省略 |
-l | 指定RAIO 的級別,15表示創建RAID5 |
-n | 指定使用幾塊硬盤RAID,n3表示使用3塊硬盤創建RAID |
/dev/sd[bcd]1 | 指定使用這三塊磁盤分區去創建RAID |
-x | 指定使用幾塊硬盤做RAID的熱備用盤,x1表示保留1塊空閑的硬盤作備用 |
/dev/sde1 | 指定用作於備用的磁盤 |
5.查看RAID創建進度的兩種方式
顯示內容解釋
mdo:
表示后面創建raid5 包含了sdd1,sde1,sdc1,sdb1,其中sde1(s)表示是備份;
第四行的uuu
:表示前面三塊硬盤都是正常的。
1..檢查/dev/sdb1
磁盤是否已做RAID。
2.也可以使用mdadm -D /dev/md0
進行查看
3.對創建的RAID 5進行格式化並掛載
4.模擬故障檢測RAID功能
進入掛載目錄先創建目錄文件
5.模擬磁盤故障,重新創建
6.創建相關配置文件
創建/etc/mdadm.conf 配置文件,方便管理軟RAID的配置,如:啟動、停止等
7.停止和啟動RAID
-r:移除設備
-a:添加設備
-S:停止RAID
-A:啟動RAID
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc1
— 將指定磁盤設為故障
mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc1
— 移除指定磁盤
mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc1
— 添加指定磁盤
手動刪除故障和添加新磁盤
8.將RAID 停止和啟動
如果沒有第七步進行/etc/mdadm,conf
配置文件的添加,停止后掃描不到配置文件將無法啟動
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/md0
#-s:指查找 /etc/mdadm.conf
文件中的配置信息