磁盘之文件系统的高级操作

标签：磁盘   RAID   

现在科技的发展可谓是日新月异，计算机的存储变化更是巨大，个人电脑从不到80G的硬盘存储，到现在轻轻松松2TB，读写速度从在100M每秒徘徊，到现在的2000M每秒的读写。但是本着做人不能忘本，而且速度快，但是TB以上的固态硬盘简直贵的可怕，所以我们不得不重提磁盘阵列，更何况磁盘阵列还有较为可靠的安全性呢

下面我们先说一下RAID的常用的几种类型：

RAID-0: 磁盘性能最佳

• 又称为Stripe或Striping(分条)，即数据分条技术。RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群，从而提高磁盘的性能和吞吐量，要求至少两个磁盘。
• 无容错，无冗余，不适用于安全性要求高的类型
• 读、写性能提升； 理论上可以成倍提升，即有多少块磁盘组成的RAID-0就能提升多少倍。
• 可用空间：Nｘ最小的磁盘容量(S1,S2,...)； 损坏一块，数据全部损坏，因为对于计算机来说，数据就是0和1，但是多一个或者少一个，可能就代表不同的意义，更何况直接少了一整块硬盘的数据呢
• 最少磁盘数：2块或以上
  

RAID-1：只为安全而生

• 又称为Mirror或Mirroring(镜像)。RAID 1把一个磁盘的数据镜像放在另一个磁盘上面，在不影响性能的情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性。
• 很高的数据冗余能力，安全性高
• 读性能提升、写性能略有下降；
• 可用空间：1ｘ最小的磁盘容量(S1,S2,...) ----------牺牲硬盘空间和少量写能力，换来安全性
  

RAID-5：读取性能不错，跟RAID-0差不多，写入性能很一般

• 是RAID 0和RAID 1的折衷方案，但没有完全使用RAID 1镜像概念，而是使用了”奇偶校验信息”来作为数据恢复的方式，需要至少三个或更多的磁盘。
• 读、写性能提升
• 可用空间：(N-1)ｘ最小的磁盘容量(S1,S2,...) ; 因为有一个磁盘存的校验码，但是校验码是平均分配到每块磁盘上的，最多只能损坏一块硬盘。
• 有容错能力：允许最多1块磁盘损坏
• 最少磁盘数：3, 3+

RAID-10：合体永远都是一个好办法

• 又称为镜像阵列条带。如RAID 0一样，数据跨磁盘抽取，也如RAID 1一样，每个磁盘都有一个镜像磁盘。因此RAID 10又称为RAID 1+0。
• 有冗余，允许RAID1类型的组，每组坏一块磁盘，依旧正常工作
• 磁盘容量为：（最小的磁盘的容量ｘ磁盘数量）/2

创建RAID时必须用到的命令：

mdadm

• mdadm -C /dev/md0 -a yes -n 2 -l 0 /dev/sdc /dev/sdd。 创建RAID，自动回答是，有两块盘组成了该RAID，RAID等级是0，这两块盘分别是 /dev/sdc /dev/sdd。
• mdadm -C /dev/md1 -a yes -n 2 -l 1 /dev/sde /dev/sdf
• mdadm -C /dev/md1 -a yes -n 2 -l 1 -x 1 /dev/sd{e,f,g} 　　　　此处的　-x 　1 就是指明接下来的磁盘中有一块作为热备盘使用
• -C 创建raid
• -a yes 自动创建raid设备/dev/mdX
• -n num 阵列中磁盘的数量
• -l num 阵列的等级 ; 　磁盘等级就是说你创建的是RAID-1 还是RAID-0 或者RAID-5
• -x num 热备盘的数量 ;　热备盘不能只用在RAID-0的设备中，因为RAID-0挂掉一块盘整个数据就没救了，所以此时顶上一块后备盘也没有意义了。

软件RAID模拟硬盘损坏实验

• mdadm /dev/md1 -f /dev/sdf　　　　　　　　　将md1中的sdf设置为坏的设备
• mdadm /dev/md1 -r /dev/sdf　　　　　　　　　将md1中的sdf从raid成员中删除
• mdadm /dev/md1 -a /dev/sdf 　　　　向md1中增加新成员sdf -------sdf会自动变成热备盘
• mdadm -G /dev/md1 -n 3 -a /dev/sdh 　　将raid1 md1的成员数量改为3，并加入新的成员
  ----------（不是加为热备盘）

开机自动启动 RAID 并自动挂载

vim /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md0 UUID="此处是md0的uuid"
vim /etc/fstab
/dev/md0 /mnt/raid 　　 ext4 　　 defaults 　　　 1 　　　2
这样以后开机时这个raid设备就能自动挂载了

关闭软件RAID

如果raid设备以后并不使用，而是单纯的测试一下，那么我们测试完成后需要将该raid设备关闭
不然在以后分区时可能会出现莫名其妙的错误。

先卸载md0 设备 ： umount /dev/md0
删除etc/fstab 里的该raid信息。 ：　　可以直接删除也可以加 # 注释掉
停止raid设备 ： mdadm -S /dev/md0
删除/etc/mdadm.conf里的该raid的信息 ： 　可以直接删除或者是加 # 注释掉

删除软件RAID：请神容易送神难，RAID同样如此啊

先移除RAID设备中的每个磁盘

mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdb --remove /dev/sdb
mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdc --remove /dev/sdc
mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdc --remove /dev/sdd
即把每个磁盘先标记为损坏磁盘，然后再移除。

停止并删除RAID设备

mdadm - -stop /dev/md0
mdadm - -remove /dev/md0

删除某块硬盘的raid信息

mdadm - -zero -superblock /dev/sdb
mdadm - -zero -superblock /dev/sdc
mdadm - -zero -superblock /dev/sdd

即： 先删除RAID中的所有设备，然后停止该RAID即可

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