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博客8:RAID阵列的实现

时间:2015-09-01 00:05:01      阅读:307      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:适配器   控制器   博客   能力   

RAID阵列的组成原理:
 
   1.RAID:Redundant Arrays of Independent Disks 独立冗余磁盘阵列
          1)提高IO能力,提高耐用性
          2)级别:即多块磁盘组织在一起的工作方式不同
          3)RAID实现的方式:
                      外接式磁盘阵列:通过扩展适配器提供适配能力
                      内接式RAID(软RAID):主板集成RAID控制器
          4)RAID的级别:
                      RAID-0:条带卷
                      RAID-1:镜像卷
                      ...
                      RAID-5:校验码存盘
                      RAID10:从底层开始先镜像,后条带(企业专用)
                      RAID01:从底层开始先条带,后镜像
                      JBOD:简单的将多个盘连接成一个大盘的技术
   2.RAID-0:
   读、写性能提升;
   可用空间:N*min(S1,S2,...)
   无容错能力
   最少磁盘数:2, 2+

     RAID-1:
   读性能提升、写性能略有下降;
   可用空间:1*min(S1,S2,...)
   有冗余能力
   最少磁盘数:2, 2+

  RAID-4:
   1101, 0110, 1011

  RAID-5:
   读、写性能提升
   可用空间:(N-1)*min(S1,S2,...)
   有容错能力:1块磁盘
   最少磁盘数:3, 3+

  RAID-6:
   读、写性能提升
   可用空间:(N-2)*min(S1,S2,...)
   有容错能力:2块磁盘
   最少磁盘数:4, 4+

  
  混合类型
   RAID-10:
    读、写性能提升
    可用空间:N*min(S1,S2,...)/2
    有容错能力:每组镜像最多只能坏一块;
    最少磁盘数:4, 4+
   

   JBOD:Just a Bunch Of Disks
    功能:将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用;
    可用空间:sum(S1,S2,...)


软RAID的实现原理及相关命令的介绍
   1.内核中有个模块md:multidisks,借此实现了软RAID
   2.这个模块有其特有的管理工具:mdadm。
     这是个模式化的工具,首先它的语法格式为:

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

    支持的RAID级别:LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10;

    模式:
      创建:-C
      装配: -A
      监控: -F
      管理:-f, -r, -a

     <raiddevice>: /dev/md#
     <component-devices>: 任意块设备


     -C: 创建模式
      -n #: 使用#个块设备来创建此RAID;
      -l #:指明要创建的RAID的级别;
      -a {yes|no}:自动创建目标RAID设备的设备文件;
      -c CHUNK_SIZE: 指明块大小;
      -x #: 指明空闲盘的个数;

    
     -D:显示raid的详细信息;
      mdadm -D /dev/md#

     管理模式:
      -f: 标记指定磁盘为损坏;
      -a: 添加磁盘
      -r: 移除磁盘

     观察md的状态:
      cat /proc/mdstat

     停止md设备:
      mdadm -S /dev/md#

    watch命令:
     -n #: 刷新间隔,单位是秒;

     watch -n# ‘COMMAND‘                            


软RAID实践操作:

1.首先我们要准备4个分区,其中三个用于RAID5的组成部分,剩余一个用于做空闲的RAID磁盘,防止RAID5中一块硬盘发生错误时,能够及时的顶替上。
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sda
Command (m for help): n
First cylinder (8513-15665, default 8513): 5
Value out of range.
First cylinder (8513-15665, default 8513):
Using default value 8513
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (8513-15665, default 15665): +5G


Command (m for help): t
Partition number (1-7): 5
Hex code (type L to list codes): fd
Changed system type of partition 5 to fd (Linux raid autodetect)


Command (m for help): p

Disk /dev/sda: 128.8 GB, 128849018880 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 15665 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0008ea5a

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1          26      204800   83  Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2              26        7859    62914560   8e  Linux LVM
/dev/sda3            7859        8512     5252256   fd  Linux raid autodetect
/dev/sda4            8513       15665    57456472+   5  Extended
/dev/sda5            8513        9166     5253223+  fd  Linux raid autodetect
/dev/sda6            9167        9820     5253223+  fd  Linux raid autodetect
/dev/sda7            9821       10474     5253223+  fd  Linux raid autodetect

通过以上命令准备好我们将要使用的分区

[root@localhost ~]# partx -a /dev/sda


2.接着我们就要创建RAID5了
   [root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md0 -a yes -n 3 -x 1 -l 5 /dev/sda{3,5,6,7}

  查看系统中的md设备
   [root@localhost ~]# cat /proc/mdstat
   在这个过程中会做recovery的过程,起作用是
    要对raid的磁盘做按位对齐处理,使得raid有冗余能力,能够做按位异或处理

  这样我们的硬件设备就处理好了,接着就要进行格式化处理
  [root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/md0

  进行挂载
  [root@localhost ~]# mkdir /mydata
  [root@localhost ~]# mount /dev/md0 /mydata

  查看创建的相关信息
  [root@localhost ~]# df -lh
  [root@localhost ~]# blkid /dev/md0

  这样一个完整的,有工作能力的RAID5就完成了

 2.如果我们人为地破坏其中一个分区,那么会有什么情况发生呢?
   [root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sda7

   此时RAID会自动进行同步恢复的,查看命令为:
   [root@localhost ~]# cat /proc/mdstat
   如果想要动态的查询,则可使用watch命令
   [root@localhost ~]# watch -n 1 `cat /proc/mdstat`
   此时再查看此RAID,会发现此时坏了的硬盘已经被空闲盘替换上了
   [root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0
   注意,此时的RAID5仍然可以容纳一块硬盘发生损坏,此时为降级使用RAID设备
   [root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -r /dev/sda6

 3.在已经设定好的RAID上在家硬盘,那么只能作为空闲盘来使用,要使其成为RAID5中的一部分,需要使用grow自命令,但在此处就不再赘述了,毕竟不是很重要! 



本文出自 “fante” 博客,请务必保留此出处http://8755097.blog.51cto.com/8745097/1690279

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