linux下的Raid配置和管理

rgewr2

一：实验环境
1）:虚拟机
2）:虚拟机上配置lingux系统
3）:利用linux系统实现Raid的配置
4）:在虚拟机中加入6快硬盘
二：实验目标
1）:熟练掌握几种常用的Raid
2）:对于Raid0 Raid1和Raid5三种Raid要熟练掌握配置命令
3）:理解几种常用Raid的区别与用处
4）:对几种不常用的Raid要做认识
5）:理解并记住各Raid的实验要求
三：实验步骤
1）:配置raid0

1：环境：

添加一个sdb硬盘，分两个1G的主分区。sdb1和sdb2

2：步骤

给sdb硬盘创建两个1G的主分区

创建RAID0

导出阵列配置文件

格式化并挂载到指定目录

修改/etc/fstab永久挂载

3：实验步骤
1）：给sdb硬盘创建两个1G的主分区
[iyunv@xuegod63~]# fdisk /dev/sdb   #进入给其分两个主分区
n                        
p     //创建主分区
1     //主分区为sdb1
+1G //给其空间为1G
[iyunv@localhost ~]# ll /dev/sdb*  #查看分区，“*”代表sdb后的所有分区。
brw-rw----. 1 root disk 8, 16  6月 28 20:13 /dev/sdb
brw-rw----. 1 root disk 8, 17  6月 28 20:13 /dev/sdb1
brw-rw----. 1 root disk 8, 18  6月 28 20:13 /dev/sdb2
[iyunv@localhost ~]# ls /dev/sdb*
/dev/sdb /dev/sdb1 /dev/sdb2

##用两种方式查看，可以清楚的看到/dev下有三个分区

2：创建RAID0

[iyunv@localhost ~]# mdadm -C -v /dev/md0 -l0 -n 2 /dev/sdb1 /dev/sdb2
#创建一个名字为md0的阵列， 等级为0 有两块硬盘 1：/dev/sdb1 2： /dev/sdb2
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started. //创建的阵列md0开始运行，说明创建成功

[iyunv@localhost ~]# mdadm –Ds #对刚创建的阵列进行扫描，阵列名为 /dev/md0
ARRAY /dev/md0metadata=1.2 name=localhost.localdomain:0 UUID=0293bd32:6821c095:686fd2b9:0471cbab

[iyunv@localhost~]# mdadm -D /dev/md0 #查看阵列的具体信息
   Number   Major   Minor  RaidDevice State
      0       8       17       0      active sync   /dev/sdb1
      1       8       18       1      active sync   /dev/sdb2

[iyunv@localhost~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf #生成raid配置文件指向  >  /etc/mdadm.conf
[iyunv@localhost ~]# cat !$  #查看生成的配置文件
cat /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2name=localhost.localdomain:0 UUID=0293bd32:6821c095:686fd2b9:0471cbab

[iyunv@localhost ~]# fdisk /dev/md0  #对阵列进行分区

[iyunv@localhost ~]# ll /dev/md0* #进行分区
brw-rw----. 1 root disk   9, 0 6月 28 20:32 /dev/md0
brw-rw----. 1 root disk 259, 0  6月 28 20:32 /dev/md0p1  #红色处，即为新分出的区

3：格式化并挂载到指定目录

对刚分的新区（/dev/md0p1）进行格式化
[iyunv@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md0p1
正在写入inode表: 完成                           
Creating journal (16384 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystemaccounting information: 完成
创建目录并挂载
[iyunv@localhost ~]# mkdir  /raid0 #创建一个与Raid0同的的文件目录
[iyunv@localhost ~]# mount /dev/md0p1  /raid0 #/dev/md0p1挂载到/raid0下

实现开机挂载
[iyunv@localhost ~]# vim /etc/fstab
/dev/md0p1              /raid0        /ext4      defaults        0 0
保存

查看挂载
root@localhost ~]# df -h
文件系统               容量  已用  可用 已用%% 挂载点
/dev/sda2             9.7G  3.2G 6.1G  35% /
tmpfs                1000M  264K 1000M  1% /dev/shm
/dev/sda1             194M   28M 157M  15% /boot
/dev/md0p1            2.0G   68M 1.9G   4% /raid0
挂载成功
Raid0创建成功
2）：配置RAID1
1：环境：
创建分区：sdc1，sdc2，sdc3  大小为1G:2：
2：步骤
创建RAID1
添加1G热备盘
模拟磁盘故障，自动顶替故障盘
卸载阵列
3：实验步骤
1：创建分区并查看
[iyunv@localhost ~]# fdisk /dev/sdc  #创建分区
[iyunv@localhost ~]# ll /dev/sdc*  #查看所分的四个区
brw-rw----. 1 root disk 8, 32  6月 28 20:46 /dev/sdc
brw-rw----. 1 root disk 8, 33  6月 28 20:46 /dev/sdc1
brw-rw----. 1 root disk 8, 34  6月 28 20:46 /dev/sdc2
brw-rw----. 1 root disk 8, 35  6月 28 20:46 /dev/sdc3

2：创建Raid1
[iyunv@localhost ~]# mdadm-C -v /dev/md1 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sdc1 /dev/sdc2 /dev/sdc3
#创建一个名字为md1的阵列， 等级为1有3块硬盘 1：/dev/sdc1  2和3

mdadm: size set to 1059222K
Continue creating array? Y # 选择Y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.

[iyunv@localhost ~]# ll /dev/md1  #查看阵列md1
brw-rw----. 1 root disk 9, 1  6月 28 20:56 /dev/md1

[iyunv@localhost ~]# cat /proc/mdstat  #创建的md0和md1都在运行
Personalities : [raid0] [raid1]
md1 : active raid1 sdc3[2](S)sdc2[1] sdc1[0]
     1059222 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
md0 : active raid0 sdb2[1]sdb1[0]
     2117632 blocks super 1.2 512k chunks

[iyunv@localhost ~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf  #对生成文件进行指定
[iyunv@localhost ~]# cat !$
cat /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2name=localhost.localdomain:0 UUID=0293bd32:6821c095:686fd2b9:0471cbab
ARRAY /dev/md1 metadata=1.2 spares=1name=localhost.localdomain:1 UUID=f7c34545:ecab8452:d826598e:e68c64f3

对其进行分区，验证和格式化
[iyunv@localhost ~]#fdisk /dev/md1  #分区
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-264805, default 1):
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G}(1-264805, default 264805):
Using default value 264805
Command (m for help): w

[iyunv@localhost ~]# ll /dev/md1* #验证
brw-rw----. 1 root disk   9, 1 6月 28 21:13 /dev/md1
brw-rw----. 1 root disk 259, 1  6月 28 21:13 /dev/md1p1
#对于md1阵列的分区，会自动分出md1p1的区，在md1下。
[iyunv@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md1p1  #格式化
正在写入inode表: 完成                           
Creating journal (8192 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystemaccounting information: 完成

创建目录并挂载
[iyunv@localhost ~]# mkdir /raid1 #创建目录
[iyunv@localhost ~]# mount /dev/md1p1 /raid1#将其挂载在raid1目录下
[iyunv@localhost ~]# df –h  #查看已经挂载的
文件系统               容量  已用  可用 已用%% 挂载点
/dev/sda2             9.7G  3.2G 6.1G  35% /
tmpfs                1000M  288K 1000M  1% /dev/shm
/dev/sda1             194M   28M 157M  15% /boot
/dev/md0p1            2.0G   68M 1.9G   4% /raid0
/dev/md1p1           1019M   34M 934M   4% /raid1
#我们看到我md1p1已经挂载到raid1下了

[iyunv@localhost ~]# cat /proc/mdstat  #验证查看下正在运行的进程
Personalities : [raid0] [raid1]
md1 : active raid1 sdc3[2](S) sdc2[1]sdc1[0]
     1059222 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
                           

3：模拟故障
[iyunv@localhost ~]# vim /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md1 metadata=1.2 spares=1name=localhost.localdomain:1 UUID=f7c34545:ecab8452:d826598e:e68c64f3
空闲-spares –备用的硬盘

没有出故障前
Every 1.0s: cat /proc/mdstat                            Sun Jun 28 21:41:432015
Personalities : [raid0] [raid1]
md1 : active raid1 sdc3[2]（s） sdc2[1] sdc1[0]
     1059222 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
#这里我们可以清楚的看到md1阵列是在正常运行的。sdc3[2]（s）这一块一热备盘，用来做备份的
让/dev/md1 下的/dev/sdc1挂掉
[iyunv@localhost ~]# mdadm -f /dev/md1 /dev/sdc1
mdadm: set /dev/sdc1 faulty in /dev/md1

处故障后
Every 1.0s: cat /proc/mdstat                            Sun Jun 28 21:44:15 2015
Personalities : [raid0] [raid1]
md1 : active raid1 sdc3[2] sdc2[1] sdc1[0](F)
     1059222 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
这个时候，我们可以看到sdc1[0]后面有个(F) 这就表示此盘运行失败，而我们又看到刚才的热备盘sdc3[2]（s）现在后面一句没有(S)了，他它直接顶替了刚才的那块运行是被的硬盘了。
[iyunv@localhost~]# mdadm -r /dev/md1 /dev/sdc1
将出现故障的盘进行移除
mdadm: hot removed /dev/sdc1 from /dev/md1  #意思是/dev/sdc1从/dev/md1里面移除
查看
[iyunv@localhost ~]# watch -n 1 cat/proc/mdstat
Every 1.0s: cat /proc/mdstat                            Sun Jun 28 21:50:15 2015
Personalities : [raid0] [raid1]
md1 : active raid1 sdc3[2] sdc2[1]
     1059222 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
这里不再出现有故障的sdc1了

注：在移除之后需要重新生成以下文件，防止以后出现问题。
[iyunv@localhost ~]# mdadm -Ds >/etc/mdadm.conf  #对文件进行配置生成
[iyunv@localhost ~]# cat !$
cat /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2name=localhost.localdomain:0 UUID=0293bd32:6821c095:686fd2b9:0471cbab
ARRAY /dev/md1 metadata=1.2name=localhost.localdomain:1 UUID=f7c34545:ecab8452:d826598e:e68c64f3
/dev/md1这里的（spares=1）热备份也没有的.


3）：配置RAID5
1：环境：
sde1，sde2，sde3，sde5，sde6 个主分区 每个1G
2：步骤：
1）：停止阵列，重新激活阵列
2）：移除故障盘
3）：停止阵列，重新激活阵列
实战：
再添加新的1G热备盘，扩展阵列容量，从3磁盘个扩展到4个
      注：2）和3）不做
3：实验步骤

1：对sde进行分区 1.2.3为主分区 4为扩展分区，5和6为逻辑分区
[iyunv@localhost ~]# fdisk /dev/sde
[iyunv@localhost ~]# ll /dev/sde*
brw-rw----. 1 root disk 8, 64  6月 29 11:27 /dev/sde
brw-rw----. 1 root disk 8, 65  6月 29 11:27 /dev/sde1
brw-rw----. 1 root disk 8, 66  6月 29 11:27 /dev/sde2
brw-rw----. 1 root disk 8, 67  6月 29 11:27 /dev/sde3
brw-rw----. 1 root disk 8, 68  6月 29 11:27 /dev/sde4
brw-rw----. 1 root disk 8, 69  6月 29 11:27 /dev/sde5
brw-rw----. 1 root disk 8, 70  6月 29 11:27 /dev/sde6

2：创建RAID5
root@localhost ~]# mdadm -C -v/dev/md5 -l 5 -n 3 -c 32 -x 1 /dev/sde{1,2,3,5} #1.2.3主 5是备份硬盘
mdadm: size set to 1059202K
Continue creating array? y

查看正在运行的进程
[iyunv@localhost ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1] [raid0] [raid6][raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sde3[4]sde5[3](S) sde2[1] sde1[0]
     2118400 blocks super 1.2 level 5, 32k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
3：生成配置文件
[iyunv@localhost ~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf
[iyunv@localhost ~]# cat !$
cat /etc/mdadm.conf
ARRAY/dev/md5metadata=1.2 spares=1 name=localhost.localdomain:5UUID=8475aa39:504c7c9c:71271abd:49392980

4：将md5停止并且验证
[iyunv@localhost ~]# mdadm -S /dev/md5
mdadm: stopped /dev/md5
[iyunv@localhost ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1] [raid0] [raid6][raid5] [raid4]
md0 : active raid0 sdb1[0] sdb2[1]
     2117632 blocks super 1.2 512k chunks
md1 : active raid1 sdc2[1] sdc3[2]
     1059222 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
#这个时候md5已经被停止运行了，故而这里不会出现md5

5：将md5激活
[iyunv@localhost ~]# mdadm -A /dev/md5
mdadm: /dev/md5 has been started with 3drives and 1 spare.
[iyunv@localhost ~]# cat /proc/mdstat  #查看运行的进程
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sde1[0] sde5[3](S)sde3[4] sde2[1]
     2118400 blocks super 1.2 level 5, 32k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
#这个时候我们可以看到md5已经被激活了

6:给md5分区
[iyunv@laoyu ~]# fdisk/dev/md5
Command(m for help): p
Command(m for help): n
p
Partitionnumber (1-4): 1
Firstcylinder (1-529600, default 17):
Lastcylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (17-529600, default 529600):
Command(m for help): w
查看验证
[iyunv@laoyu~]# ll /dev/md5*
brw-rw----1 root disk   9, 5 Jul  2 23:03 /dev/md5
brw-rw---- 1 root disk 259, 0 Jul  2 23:03 /dev/md5p1
7：对新分的区进行格式化
[iyunv@laoyu ~]# mkfs.ext4/dev/md5p1
Writinginode tables: done
Creatingjournal (16384 blocks): done
Writingsuperblocks and filesystem accounting information: done
8：将md5中创建的新分区进行挂载
[iyunv@laoyu~]# mkdir /raid5
[iyunv@laoyu~]# mount /dev/md5p1 /raid5
[iyunv@laoyu~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2             9.7G  3.9G 5.3G  42% /
tmpfs                 996M  264K 996M   1% /dev/shm
/dev/sda1             2.0G   57M 1.8G   4% /boot
/dev/sr0              3.4G  3.4G    0 100% /media/RHEL_6.2 x86_64 Disc 1
/dev/md5p1           2.0G   68M  1.9G  4% /raid5

实战：
再添加新的1G热备盘，扩展阵列容量，从3磁盘个扩展到4个
现在用四块硬盘做Raid5---则需要加一块硬盘

9：添加一块新的硬盘sde6
[iyunv@laoyu ~]# umount /raid5  #在添加之前，必须要先进行卸载

[iyunv@localhost ~]# cat /proc/mdstat  #查看进程
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sde1[0] sde5[3](S)sde3[4] sde2[1]
     2118400 blocks super 1.2 level 5, 32k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
这是添加之前，这里并没有sde6硬盘。
[iyunv@localhost ~]# mdadm -a /dev/md5/dev/sde6  #意思是指向md5中添加一块新的硬盘sde6
mdadm: added /dev/sde6  #添加成功
[iyunv@localhost ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sde6[5](S)sde1[0] sde5[3](S) sde3[4] sde2[1]
     2118400 blocks super 1.2 level 5, 32k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
这是添加之后看到了sde6已经加进去了
10：扩展raid5阵列到4快硬盘
[iyunv@localhost ~]# mdadm -G /dev/md5 -n 4  #“n”表示number，数量。刚创建的 时候指向的是3，现在我们指向4，表示有4快硬盘。
mdadm: Need to backup 192K of criticalsection..
#对其进行扩展，n本来是等于3现在n是等于4 这就是扩展
[iyunv@laoyu~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf   #生成配置文件
[iyunv@laoyu~]# cat /proc/mdstat
Personalities: [raid6] [raid5] [raid4]
md5: active raid5 sde6[5] sde3[4] sde5[3](S) sde2[1] sde1[0]
      2118400 blocks super 1.2 level 5, 32kchunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]
      [>....................]  reshape = 3.8% (40704/1059200) finish=7.1min speed=2388K/sec
#这里的进度条，表示添加的过程。
[iyunv@localhost~]# watch -n 1 cat /proc/mdstat #这里要想看到动态的生成文件加下命令
[iyunv@laoyu~]#  mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf
[iyunv@laoyu~]# cat !$
cat/etc/mdadm.conf
ARRAY/dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=laoyu:5UUID=5dfd47d2:a7dda97b:1499e9e7:b950b8ca
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- root@laoyu ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2             9.7G  3.9G 5.3G  42% /
tmpfs                 996M  264K 996M   1% /dev/shm
/dev/sda1             2.0G   57M 1.8G   4% /boot
/dev/sr0              3.4G  3.4G    0 100% /media/RHEL_6.2 x86_64 Disc 1
/dev/md5p1            2.0G   68M  1.9G  4% /raid5
这个时候我们看到md5p1的容量任然是2G。
问题
明明添加了一块硬盘来扩容，为什么但是查询容量还是原来的容量呢？
答：文件系统不支持动态扩容的。只能使用新添加的硬盘，再做一个分区。
4）：配置raid10
1：方法：
先创建raid1，再使用创建的raid1设备创建raid0
2：环境：
Raid1
Raid0
3：实验步骤
1：创建4个主分区
[iyunv@laoyu ~]# fdisk /dev/sdf
[iyunv@laoyu ~]# ls /dev/sdf*
/dev/sdf /dev/sdf1  /dev/sdf2  /dev/sdf3 /dev/sdf4
2先创建两个底层RAID1-à>>两个阵列md11和md12..这是在Raid1下创建的
[iyunv@laoyu ~]# mdadm -C -v /dev/md11 -l 1-n 2 /dev/sdf{1,2}
[iyunv@laoyu ~]# mdadm -C -v /dev/md12 -l 1-n 2 /dev/sdf{3,4}
3创建上层RAID0，创建整列md10
[iyunv@laoyu ~]#mdadm -C -v /dev/md10 -l 0 -n 2 /dev/md{11,12} #这是在raid0下创建的
mdadm:array /dev/md10 started.

[iyunv@laoyu ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4][raid1] [raid0]
md10 : active raid0 md12[1] md11[0]            #md10中有md12和md11---》》这是raid0
     2115584 blocks super 1.2 512k chunks
md12 : active raid1sdf4[1] sdf3[0]              #md12中有sdf3和sdf4-----》》这是raid1
     1059254 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
md11 : active raid1 sdf2[1] sdf1[0]               #md11中有sdf1和sdf2----》》这是raid1
     1059222 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

[iyunv@laoyu~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf  #生成配置文件
[iyunv@laoyu~]# cat !$
cat/etc/mdadm.conf
ARRAY/dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=laoyu:5UUID=5dfd47d2:a7dda97b:1499e9e7:b950b8ca
ARRAY/dev/md11 metadata=1.2 name=laoyu:11 UUID=046f9eb3:089b059e:f1166314:bece05da
ARRAY/dev/md12 metadata=1.2 name=laoyu:12 UUID=5c948c81:8cefadd6:08486120:ae771a6d
ARRAY/dev/md10 metadata=1.2 name=laoyu:10 UUID=b61c6f65:85ecaffb:2cb12f1f:d76bf506

附录
批量停止---大写的S是停止，小写s是扫描
[iyunv@laoyu ~]# mdadm -Ss
mdadm: stopped /dev/md10
mdadm: stopped /dev/md12
mdadm: stopped /dev/md11
mdadm: stopped /dev/md5
#在停止之前，要将所有的raid都卸载，不能挂载。

那么批量激活就是-As
[iyunv@laoyu ~]# mdadm -As
mdadm: /dev/md5 has been started with 3drives and 1 spare.
mdadm: /dev/md11 has been started with 2drives.
mdadm: /dev/md12 has been started with 2drives.
mdadm: /dev/md10 has been started with 2drives.

5）：RAID的删除----要删除它的配置文件的
步骤
1：卸载已经挂载的raid
2：停止设备
3: 删除配置文件

4：清除物理磁盘中的raid标识

举例

创建raid：

[iyunv@xuegod ~]#fdisk /dev/sda   #  sda5和sda6分区自己创建一下

[iyunv@xuegod ~]#mdadm -C /dev/md1 -l 1 -n 2/dev/sda5 /dev/sda6  #创建raid

[iyunv@xuegod ~]#mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf    #生成配置文件。

开始删除：

[iyunv@xuegod ~]#umount /dev/md1 /mnt    #如果，你已经挂载raid，就先卸载。

[iyunv@xuegod ~]#mdadm –Ss          #停止raid设备

[iyunv@xuegod ~]#rm -rf /etc/mdadm.conf    #删除raid配置文件

[iyunv@xuegod ~]#mdadm --misc --zero-superblock /dev/sda{5，6}   #清除物理磁盘中的raid标识

四：实验结束

目的:在Red Hat Linux V6.1操作系统环境下建立软RAID盘,实现磁盘阵列功能。
方法:采用Raidtools的一系列工具Mkraid、Raid0run、Raiddstop、Raidstart等实现RAID功能。
结果:解决了无配置RAID卡的PC机安装运行Linux操作系统的安全问题。
结论:既有效降低了医院局域网络服务器的投资成本,又保证了理想的网络服务功能。