标签:elf 磁盘利用率 面试 校验 试题 bsp 提高 提示 示例
磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID):(廉价冗余磁盘阵列):多个磁盘组合成的一种形式,以提升磁盘的读写速度,可靠性。
RAID的创建有两种方式:软RAID,硬RAID
RAID几种常见的类型
RAID类型 |
|
最低磁盘个数 |
空间利用率 |
各自的优缺点 |
级 别 |
说 明 |
|
|
|
RAID0 |
条带卷 |
2+ |
100% |
读写速度快,不容错 |
RAID1 |
镜像卷 |
2 |
50% |
读写速度一般,容错 |
RAID5 |
带奇偶校验的条带卷 |
3+ |
(n-1)/n |
读写速度快,容错,允许坏一块盘 |
RAID10 |
RAID1的安全+RAID0的高速 |
4 |
50% |
读写速度快,容错 |
镜像:提供了数据的安全性;
条带(块大小也可以说是条带的粒度),它的存在的就是提供了数据并发性
数据的校验:提供了数据的安全
RAID-0的工作原理
条带 (strping),也是我们最早出现的RAID模式
需磁盘数量:2块以上(大小最好相同),是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可.
特点:成本低,可以提高整个磁盘的性能。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,速度快.
任何一个磁盘的损坏将损坏全部数据;磁盘利用率为100%。
RAID-1的工作原理
mirroring(镜像卷),需要磁盘两块以上
原理: 是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,(同步)
特点: RAID 1 mirroring(镜像卷),至少需要两块硬盘
磁盘利用率为50%,即2块100G的磁盘构成RAID1只能提供100G的可用空间。如下图
RAID-5
需要三块或以上硬盘,可以提供热备盘实现故障的恢复;只损坏一块,没有问题。但如果同时损坏两块磁盘,则数据将都会损坏。 空间利用率: (n-1)/n 2/3 如下图所示
奇偶校验信息的作用:
当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
扩展:异或运算
所谓的“奇偶校验”可以简单理解为二进制运算中的“异或运算”,通常用 xor 标识。
最左边的是原始数据,右边分别是三块硬盘,假设第二块硬盘出了故障,通过第一块硬盘上的 1 和第三块硬盘上的 1 xor 2,就能够还原出 2。同理可以还原出 3 和 8。至于 5 xor 6 则更简单了,直接用 5 和 6 运算出来即可。
一句话解释 raid 5 的数据恢复原理就是:都是用公式算出来的。
嵌套RAID级别
RAID-10镜像+条带
RAID 10是将镜像和条带进行两级组合的RAID级别,第一级是RAID1镜像对,第二级为RAID 0。
一般两种处理方法:热备和热插拔
热备:HotSpare
定义:当冗余的RAID组中某个硬盘失效时,在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下,用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘,及时保证RAID系统的冗余性
热插拔:HotSwap
定义:在不影响系统正常运转的情况下,用正常的物理硬盘替换RAID系统中失效硬盘。
全局式:备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享
专用式:备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用
如下图所示:是一个全局热备的示例,该热备盘由系统中两个RAID组共享,可自动顶替任何一个RAID中的一个失效硬盘
RAID的实现方式
面试题:我们做硬件RAID,是在装系统前还是之后?
答:先做阵列才装系统 ,一般服务器启动时,有显示进入配置Riad的提示。
硬RAID:需要RAID卡,我们的磁盘是接在RAID卡的,由它统一管理和控制。数据也由它来进行分配和维护;它有自己的cpu,处理速度快
软RAID:通过操作系统实现
mdadm命令常见参数解释:
参数 |
作用 |
-a |
检测设备名称 添加磁盘 |
-n |
指定设备数量 |
-l |
指定RAID级别 |
-C |
创建 |
-v |
显示过程 |
-f |
模拟设备损坏 |
-r |
移除设备 |
-Q |
查看摘要信息 |
-D |
查看详细信息 |
-S |
停止RAID磁盘阵列 |
1.新添加4块硬盘
第一步:查看磁盘
[root@ken ~]# ls /dev/sd*
/dev/sda /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
第二步:下载mdadm
[root@ken ~]# yum install mdadm -y
第三步:创建raid10阵列
[root@ken ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sd{b,c,d,e}
-C:创建
V:显示过程
-a:检测设备名称添加磁盘
-n:指定设备数量
-l:指定RAID级别
第四步:格式磁盘阵列为xfs
[root@ken ~]# mkfs.xfs /dev/md0
mapper/ mcelog md0 mem midi mqueue/
第五步:挂载
[root@ken ~]# mkdir /raid10
[root@ken ~]# mount /dev/md0 /raid10
[root@ken ~]# df -h
第六步:查看/dev/md0的详细信息m
[root@ken ~]# mdadm -D /dev/md0/dev/md0:
第七步:写入到配置文件中
[root@ken ~]# echo "/dev/md0 /raid10 ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
-D:查看详细信息
第一步:模拟设备损坏
[root@ken ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb
-f: 模拟设备损坏
[root@ken ~]# mdadm -D /dev/md0/dev/md0:
-D:查看详细信息
第二步:添加新的磁盘
[root@ken ~]# reboot
[root@ken ~]# umount /raid10
[root@ken ~]# mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb
*-a:检测设备名称,添加磁盘
[root@ken ~]# mdadm -D /dev/md0/dev/md0:
-D:查看详细信息
再次查看发现已经构建完毕
[root@ken ~]# mdadm -D /dev/md0/dev/md0:
第一步:查看磁盘
[root@ken ~]# ls /dev/sd*
/dev/sda /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
第二步:创建RAID5阵列
[root@ken ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e}
第三步:格式化为xfs
[root@ken ~]# mkfs.xfs /dev/md0
第四步:挂载
[root@ken ~]# mount /dev/md0 /raid5
[root@ken ~]# df -h
第五步:查看阵列信息
可以发现有一个备份盘/dev/sde
[root@ken ~]# mdadm -D /dev/md0/dev/md0:
第六步:模拟/dev/sdb磁盘损坏
可以发现/dev/sde备份盘立即开始构建
[root@ken ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb
[root@ken ~]# mdadm -D /dev/md0/dev/md0:
1.uefi或BIOS初始化,开始开机自检post(power on self test)(自检磁盘、CPU、内存)
2.加载MBR到内存(引导程序)
3.GRUB阶段(加载操作系统)
4.加载内核和initramfs模块(内核和虚拟内存)
5.内核开始初始化,使用systemd来代替centos6以前的init程序
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原文地址:https://www.cnblogs.com/wete/p/11099011.html