Linux软RAID操作与实现学习笔记

定义：RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）称为廉价磁盘冗余阵列。RAID 的基本想法是把多个便宜的小磁盘组合到一起，成为一个磁盘组，使性能达到或超过一个容量巨大、价格昂贵的磁盘。

    目前RAID技术大致分为两种：基于硬件的RAID技术和基于软件的RAID技术。其中在Linux下通过自带的软件就能实现RAID功能。

RAID的级别：

随着RAID技术经过不断的发展，现已有RAID 0 到 RAID 6 七种基本的RAID 级别，同时还有RAID 0和RAID 1的组合形式，称为RAID10。其中的级别并不代表技术的高低，而RAID 2和RAID 4基本上不再使用了，RAID 3则是由于实现起来太复杂也很少使用。目前这些常用的RAID级别Linux内核都能够支持，在Linux 2.6内核中的软 RAID 可支持以下级别： RAID 0、RAID 1、RAID 4、RAID 5以及RAID 6等。Linux 2.6的内核除支持以上几种RAID级别外，还可支持LINEAR（线性模式）的软RAID，线性模式是将两个或更多的磁盘组合到一个物理设备中，磁盘不必具有相同的大小，在写入RAID 设备时会首先填满磁盘A，然后是磁盘B，以此类推。

RAID 0条带模式(striped):即把连续的数据分散到多个磁盘上存取，当系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。因为读取和写入是在设备上并行完成的，读取和写入性能将会增加，这通常是运行RAID 0 的主要原因。但RAID 0没有数据冗余，如果驱动器出现故障，那么将无法恢复任何数据。

   RAID 1 RAID 1又称为镜像（Mirroring），一个具有全冗余的模式。RAID 1可以用于两个或2xN个磁盘，并使用0块或更多的备用磁盘，每次写数据时会同时写入镜像盘。这种阵列可靠性很高，但其有效容量减小到总容量的一半，同时这些磁盘的大小应该相等，否则总容量只具有最小磁盘的大小。

   RAID 5 RAID 5可以用在三块或更多的磁盘上，并使用0块或更多的备用磁盘。就像 RAID 4一样，得到的 RAID5 设备的大小是（N－1）*S。

创建软RAID

在CentOS服务器中是通过mdadm工具来创建和维护软RAID的，mdadm在创建和管理软RAID时非常方便，而且很灵活。mdadm常用的参数有如下：

• --create或-C：创建一个新的软RAID，后面接raid设备的名称。例如，/dev/md0，/dev/md1等。

• --assemble或-A：加载一个已存在的阵列，后面跟阵列以及设备的名称。

• --detail或-D：输出指定RAID设备的详细信息。

• --stop或-S：停止指定的RAID设备。

• --level或-l：设置RAID的级别，例如，设置“--level=5”则表示创建阵列的级别是RAID 5。

• --raid-devices或-n：指定阵列中活动磁盘的数目。

• --scan或-s：扫描配置文件或/proc/mdstat文件来搜索软RAID的配置信息，该参数不能单独使用，只能配置其它参数才能使用。

实例步骤：

    1.创建分区：fdisk

    2.创建RAID 5 mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 --spare-devices=1 /dev/sd[b-e]1

        mdadm --detail /dev/md0   查看到RAID的详细信息

   3、创建RAID的配置文件  mdadm --detail --scan > /etc/mdadm.conf

         但是当前生成“mdadm.conf”文件的内容并不符合所规定的格式，所以也是不生效的，这时需要手工修改该文件内容为如下格式：

        # vi /etc/mdadm.conf

        DEVICE /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1

        ARRAY /dev/md0 level=raid5 num-devices=3 

        UUID=b372436a:6ba09b3d:2c80612c:efe19d75

        如果没有创建RAID的配置文件，那么在每次系统启动后，需要手工加载软RAID才能使用，手工加载软RAID的命令是：

        # mdadm --assemble /dev/md0 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1

      4、创建文件系统

        mkfs.ext4 /dev/md0

维护软RAID

        1、模拟故障磁盘

        # mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdc1

        2、移除故障磁盘

        mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdc1

        3、添加新硬盘

        mdadm /dev/md0 --add /dev/sdc1