软件磁盘阵列(Software RAID)

tile

  RAID可以透过一个技术(软件或硬件)，将多个较小的磁盘整合成为一个较大的磁盘装置；而这个较大的磁盘功能不只是存储，还具有数据保护的功能。RAID选择的level不同，使得整合后的磁盘具有不同的功能。

常见的level:

           RAID-0(等量模式)：性能最佳

           RAID-1(映像模式)：完整备份

           RAID 0+1

           RAID 5:性能与数据备份的均衡考虑

           Spare Disk:预备磁盘的功能

磁盘阵列的优点:

            当磁盘损毁时，数据能够安全的恢复

            RAID 0可以加强读写性能

            可以让多个磁盘组合起来，单一的文件系统可以有相当大的容量

软件磁盘阵列的设定：

             设定很简单，只要使用mdadm这个指令即可。

      

   

      

   我实验的环境都是在vmware下进行的，所以添加一块10G的硬盘(这个应该很简单)做测试

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[iyunv@minilinux ~]# fdisk -l
Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 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: 0x0006bd09
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1        2481    19921920   83  Linux
/dev/sda2            2481        2611     1046529    5  Extended
/dev/sda5            2481        2611     1046528   82  Linux swap / Solaris
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1305 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: 0xb8b17d21
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

  我希望做成的RAID 5环境：

         利用4个partition组成RAID 5

         每个partition约为1G,需确定每个partition一样大

         利用1个partition设定为spare disk

         这个spare disk的大小与其他RAID所需partition一样大

         将此RAID 5装置挂载到/mnt/raid目录下

  建立所需的磁盘装置：

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      需要5个1G的分区
[iyunv@minilinux ~]# fdisk /dev/sdb
WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').
Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-1305, default 1):
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1305, default 1305): +1G 
Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First cylinder (133-1305, default 133):
Using default value 133
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (133-1305, default 1305): +1G
Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 3
First cylinder (265-1305, default 265):
Using default value 265
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (265-1305, default 1305): +1G
Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
e
Selected partition 4
First cylinder (397-1305, default 397):
Using default value 397
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (397-1305, default 1305):  
Using default value 1305
Command (m for help): n
First cylinder (397-1305, default 397):
Using default value 397
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (397-1305, default 1305): +1G
Command (m for help): n
First cylinder (529-1305, default 529):
Using default value 529
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (529-1305, default 1305): +1G
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1305 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: 0xb8b17d21
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         132     1060258+  83  Linux
/dev/sdb2             133         264     1060290   83  Linux
/dev/sdb3             265         396     1060290   83  Linux
/dev/sdb4             397        1305     7301542+   5  Extended
/dev/sdb5             397         528     1060258+  83  Linux
/dev/sdb6             529         660     1060258+  83  Linux
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

 
1
[iyunv@minilinux ~]# partprobe

 
  用mdadm建立RAID:

    通过mdadm建立磁盘阵列
[iyunv@minilinux ~]# mdadm --create --auto=yes /dev/md0 --level=5 \
> --raid-devices=4 --spare-devices=1 /dev/sdb{1,2,3,5,6}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.

    查看阵列信息  
[iyunv@minilinux ~]# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Tue Jul  9 16:51:39 2013
     Raid Level : raid5
     Array Size : 3176448 (3.03 GiB 3.25 GB)
  Used Dev Size : 1058816 (1034.17 MiB 1084.23 MB)
   Raid Devices : 4
  Total Devices : 5
    Persistence : Superblock is persistent
    Update Time : Tue Jul  9 16:51:59 2013
          State : clean
 Active Devices : 4
Working Devices : 5
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 1
         Layout : left-symmetric
     Chunk Size : 512K
           Name : minilinux:0  (local to host minilinux)
           UUID : 79a8d5ba:b04180ca:a72133ce:358877a4
         Events : 18
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       17        0      active sync   /dev/sdb1
       1       8       18        1      active sync   /dev/sdb2
       2       8       19        2      active sync   /dev/sdb3
       5       8       21        3      active sync   /dev/sdb5
       4       8       22        -      spare   /dev/sdb6
    注：RaidDevice指的就是在此RAID内的磁盘顺序
 
   也可以通过/proc/mdstat查看磁盘阵列信息  
[iyunv@minilinux ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]
md0 : active raid5 sdb5[5] sdb6[4](S) sdb3[2] sdb2[1] sdb1[0]
      3176448 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]
   
  总共有3行，主要解释后两行。
  第二行：指出md0为raid5 使用了sdb1 sdb2 sdb3 sdb5 sdb6 5个磁盘分区。每个分区后面中括号[]内的数字为此磁盘在RAID中的顺序(RaidDevice)，sdb6[4]后面的[S]代表spare.
 
  第三行：此磁盘阵列有3176448个block(每个block单位为1K),使用RAID 5，写入磁盘的小区块(chunk)大小为512K,使用algorithm 2磁盘阵列算法。[m/n]代表此磁盘阵列需要m个分区，且n个分区正常工作。此md0需要4个分区且4个分区都正常工作。后面的[UUUU]代表4个所需的分区的启动情况，U代表正常工作，若为_则代表不正常。

  
  格式化与挂载使用RAID:
   格式化/dev/md0
[iyunv@minilinux ~]# mkfs -t ext4 /dev/md0
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=128 blocks, Stripe width=384 blocks
198800 inodes, 794112 blocks
39705 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=813694976
25 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
7952 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912
Writing inode tables: done                          
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 32 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
 
  挂载/dev/md0
[iyunv@minilinux ~]# mkdir /mnt/raid
[iyunv@minilinux ~]# mount /dev/md0 /mnt/raid
[iyunv@minilinux ~]# df
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1             19609276   1340880  17272300   8% /
tmpfs                   118188         0    118188   0% /dev/shm
/dev/md0               3126500     70192   2897488   3% /mnt/raid
  发现多个一个/dev/md0的装置

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