Linux软RAID的技术概要及实现Word格式.docx

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比如我们把 

/dev/sdb 

、/dev/sdc、/dev/sdd三个容量大小为80G的硬盘做成RAID0，这时RAID0设备的容量就是三个硬盘的总和 

80x3=240G。

当然我们也可以，在写入数据时，系统要向每个硬盘同时写入数据，是以条块的形式写入。

比如我们存一份数据linuxsir.tar.gz 

到RAID0的设备中，这份数据是分拆成若干份被分散的写入到RAID0中的每个成员中。

只有RAID0中的每个成员正常运行，并且RAID0也正常运行的情况下，这份数据才是完整的。

RAID0中任何一个成员（硬盘分区）有有问题时，RAID0便不能运行，同时数据也不是完整的；

在读写速度上是比较快的，是普通不做RAID的两倍左右（注：

实际速度和机器的硬件配置有关），所以RAID0常被用于对存储效率要求较高，但对数据安全性要求不高的应用解决方案中；

安全性：

RAID0中有任何一个成员出现故障，整个RAID0就不能被激活。

数据不能保障；

1.22 

什么是软RAID1及特点；

RAID1就是把若干相同容量的硬盘或分区，成员与成员之间是镜像关系。

在容量上，RAID1设备是单个成员的容量。

比如两个80G的硬盘做成RAID1,这个RAID1的设备容量仍是80G。

比如我们写入一个份数据linuxsir.tar.bz2 

到RAID1设备时，其实是向RAID的每个成员都写了一份。

比如RAID1设备下有两个成员/dev/sdb和/dev/sdc 

，我们写入linuxsir.tar.bz2到RAID1时，/dev/sdb和/dev/sdc都有一份完整的linuxsir.tar.bz2。

所以RAID1是冗余的阵列，一般被用于安全性要求比较高的应用中。

因为RAID1在由于镜像冗余，所以磁盘利用效率并不高，或者说是“浪费”。

这种方案相对来说性价比并不高，一般很少应用。

数据读写效率要比RAID0慢。

RAID1 

中只要有一个成员是健康的，RAID1完全可以激活，而且数据绝对是完整安全的。

如果所有的成员有故障，RAID1也就报废了。

哈哈，这不是废话吗？

1.23 

什么是软RAID5及特点；

软RAID5也是冗余安全的，RAID5是把至少三个硬盘或分区通过软件虚拟成为一个大的存储设备。

在容量上是（n-1）x单个硬盘（分区）容量 

，比如我们用三块80G硬盘做成RAID5,容量就是两块容量的和160G。

在写入上，数据被分拆成若干份，分别向RAID5的每个成员下写入。

比如把linuxsir.tar.bz2写入RAID5时， 

要先把linuxsir.tar.bz2分拆成若干份，分别写入RAID5成员中。

因为涉及到冗余，所以数据在读入速度上并不是很快，没办法和RAID0相比，但RAID5的写入数据速度没有RAID1和RAID0快，也没有不做RAID的磁盘写入速度要快；

因为RAID5在容量损失比较小，有冗余安全保障，另外写入速度比较快，从整体上来看，性价比比较高，所以被大范围内采用；

当RAID5中的成员中有一个发生故障时，RAID5一样能启动和正常运行，只要n-1（注n>

3）块硬盘或分区的不出故障，RAID5上的数据就是安全，对于一个文件存到RAID5设备中，只有成员是n-1（注n>

3）无故障时，这份文件才是完整的。

比如RAID5有四个硬盘（或分区）做的，当一个硬盘或分区挂掉了，并不影响整个RAID5上数据的完整性和安全性。

1.24 

什么是软RAID10及特点；

软RAID10也是冗余安全阵列，是RAID0+1的集成，RAID10是把至少四个硬盘或分区通过软件虚拟成为一个大的存储设备。

在容量是：

n/2x单个硬盘（分区）容量 

，比如我们用四块80G硬盘做成RAID5,容量就是两块容量的和4/2x80=160G。

做RAID10所需要的硬盘或分区个数是偶数的。

RAID10,有RAID1的镜像特点，还有RAID0的速度。

可以这么理解RAID10,比如有四个硬盘做成的RAID10,过程是先把每两个硬盘做成RAID1,然后再两个RAID1的基础上再做成RAID0。

从理论上来说，RAID10应该继承RAID0的速度和RAID1的冗余安全。

但经过我在软RAID0、RAID1、RAID5、RAID10的测试过程中发现RAID10的写入速度是最慢的，测试方法是用超过1G的大文件几盘复制。

结果发现速度由高低的顺序是：

RAID0>

不做RAID>

RAID1>

RAID5>

RAID10

2 

在Linux中，软RAID的创建和管理；

在Linux中，软RAID是通mdadm来创建和管理的，mdadm 

是一个专用创建和管理RAID的软件，在Linux中，大多发行版本已经默认安装，mdadm能创建任何级别的软RAID；

在本节中，RAID创建并不是目的，我们还要查看学会RAID的状态，启动、停止RAID。

还要学会使用RAID。

所以RAID的使用应该包括创建、管理和使用。

RAID的使用就是在RAID设备上创建文件系统，然后供存储应用；

流程是：

[RAID创建]->

[RAID管理]->

[RAID的使用]

|

[RAID的维护]

2.1RAID的创建方法；

创建RAID有两个方法 

，

第一种方法 

：

用mdadm 

通过-C或--create 

参数来创建RAID。

这种方法 

，是把RAID信息写到每个RAID成员的 

superblocks（超级块）中，在每个RAID成员的超级块中，都会记录RAID的级别、成员、RAID的UUID等…… 

这种方法把RAID的信息记录在各个成员的 

superblocks（超级块）中。

这种方法对于重装系统或系统发生灾难来来说，有利于现有RAID的恢复；

这种方法是最常用的；

第二种方法：

通过-B或--build 

这种方法并不把RAID的信息写入RAID成员的 

superblocks（超级块中），所以我们无法通过查看RAID成员信息来获得RAID的级别，以及RAID的成员等；

这种方法对于重装系统或系统发生灾难来来说，不利于现有RAID的恢复；

如果你想用第二种方法来创建RAID，可以在下面的语法中，把-C或--create 

换成 

-B或--build 

。

语法：

创建把RAID信息写入RAID每个成员的superblocks（超级块）中；

mdadm-C 

-v 

/dev/mdX 

-lY 

-nZ 

RAID成员

或

mdadm 

--create 

--verbose 

--level=Y 

--RAID-devices=Z 

注：

-C 

是--create 

的缩写，表示创建的意思；

这种方法是创建把RAID信息写入每个RAID成员superblocks（超级块）的方法。

这是最常用的方法。

-v 

和--verbose， 

显示创建过程中详细的事件；

如果把-C或--create 

换成-B或--build，就是创建RAID的另一种方法，不把RAID信息写入RAID成员的superblocks（超级块）中，如果您试用，请自己尝试；

RAID设备：

/dev/mdX,RAID设备在Linux中，大多是/dev/md0，/dev/md1…… 

第一个设备从/dev/md0开始。

比如你已经有RAID0设备是/dev/md0，你再想做一个RAID5，那就是/dev/md1，以此类推；

RAID级别 

用-lY或--level=Y表示，Y是RAID的级别。

RAID的级别有RAID0就用0表示，RAID1就用1表示，RAID5就用RAID5表示，RAID10就用10表示。

RAID的级别是根据自己的使用方向和现有磁盘和分区个数来定位。

如果你就想高速读写、大容量，对数据安全性要求不高，那就用RAID0，如果对数据要求较高，可以用RAID1或RAID5，再者就是RAID10。

比如-l0或--level=0表示RAID0，-l5或--level=5表示RAID5,-l1或--level=1表示RAID1，-l10或--level=10表示RAID10；

-nZ或--RAID-devices=Z 

表示RAID成员的个数，比如我们把三个硬盘分分区做成一个RAID，那就是3个设备。

就要写成这样 

-n3或 

--RAID-devices=3；

值得注意的是RAID0和RAID1至少需要两个设置，RAID5至少需要三个设备，RAID10至少四个设备；

RAID成员：

也就是RAID的组成设备，要一个一个的列出来，每个设备后要用空格来隔开；

比如我们把/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd三个硬盘做成RAID0，在RAID设备这块，我们要写成 

/dev/sdb/dev/sdc/dev/sdd 

软件RAID的成员还可以是分区，比如 

/dev/sdb1、/dev/sdc1……

举例一：

我们要做一个RAID0,成员是 

/dev/sdb、/dev/sdc 

两个硬盘设备。

我们要运行如下命令；

-C 

/dev/md0-l0-n2/dev/sdb/dev/sdc

/dev/md0 

--level=0 

--RAID-devices=2 

/dev/sdb/dev/sdc

如果我们想把/dev/sdb1 

、/dev/sdc1和/dev/sdd1三个分区做成RAID0呢？

/dev/md0-l0-n3/dev/sd[bcd]1

--RAID-devices=3 

/dev/sdb1/dev/sdc1 

/dev/sdd1

举例二：

我们要做一个RAID5 

，成员是/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd 

三个设备，我们要运行如下命令；

/dev/md0-l5-n3/dev/sd[bcd]

--level=5 

/dev/sdb/dev/sdc 

/dev/sdd 

、/dev/sdc1和/dev/sdd1三个分区做成RAID5呢？

/dev/md0-l5-n3/dev/sd[bcd]1 

创建完成后，RAID也就立即启动了。

我们会发现有类似如下一行的提示信息：

mdadm:

array/dev/md0started.

我们要可以通过下面的命令来查看RAID的信息；

mdadm-Ds/dev/md0

mdadm-D/dev/md0

2.2RAID管理工具；

RAID的管理包括创建、启动、状态查看等一系列工具；

我们只说常用的使用方法；

2.21RAID的启动方法；

RAID的启动有两种方法，一种是指定RAID设备和RAID成员的办法来启动RAID，另一种办法是通过加载RAID默认的配置文件来启动。

第一种方法：

不通过读取mdadm.conf来启动RAID；

适用情况是你没有配置 

/etc/mdadm.conf 

文件；

mdadm-ARAID设备 

-A 

同 

--assemble 

，意思是激活一个已经存在的RAID；

RAID设备 

，就是/dev/md0 

或/dev/md1…… 

根据你所创建的RAID设备为准；

RAID成员，就是你要启动的RAID，其下属设备有哪些，要一个一个的列出来，中间以空格分开；

举例：

比如我要启动一个RAID，设备是/dev/md0，其下有成员是 

/dev/sdb和/dev/sdc；

所以我要用下面的办法；

[root@linuxsir:

~]mdadm 

-A/dev/md0 

这种情况，是没有配置RAID的配置文件/etc/mdadm.conf 

时，所使用的启动方法；

如果您已经配置好了/etc/mdadm.conf文件，就可以用 

mdadm-As 

来启动；

利用配置好的/etc/mdadm.conf 

来启动RAID；

mdadm-As

这种启动方法的前提是要配置 

/etc/mdadm.conf文件，要把您系统中所有的RAID，都写入这个文件，然后就可以简单的用这个命令来启动了；

-A/dev/md0

~]mdadm-As

比如我配置好/etc/mdadm.conf 

后，启动RAID设备/dev/md0，就用上面的办法。

具体mdadm.conf的写法，请参见 

RAID的配置文件一节；

2.22RAID管理工具一些常用参数说明；

参数 

[RAID设备] 

[RAID成员]

或 

--assemble 

激活一个RAID；

-S 

和--stop 

停止正在运行的设备；

-s 

--scan 

扫描RAID设备;

-D 

--detail 

查看RAID的详细信息;

--examine 

查看RAID成员的详细信息；

其中[]中的选项是可选的。

~]#mdadm-As 

~]#mdadm-Ss

~]#mdadm-Ds

~]#mdadm--examine/dev/sdb

上面的些标例， 

都是在配置好/etc/mdadm.conf 

的情况下，运行的，如果您没配置好mdadm.conf文件，请指定RAID设备及其成员；

其中，--As 

是搜索/etc/mdadm.conf 

，然后根据 

mdadm.conf 

配置好的RAID信息来启动RAID。

-Ss 

是搜索正在运行的RAID，然后停止。

-Ds 

搜索RAID，查看RAID信息；

--examine/dev/sdb 

是查看其中一块硬盘的RAID信息，这个很有用。

比如你忘记了RAID的成员和UUID，想恢复现有的RAID，就要用这个来查看，然后重新让RAID启动起来。

比如系统有一个RAID，但在/etc/mdadm.conf 

中没有相应的记录RAID信息。

我不知道这个RAID是哪个类型的，是RAID0，还是RAID1，还是RAID5？

？

到底机器中有几个RAID？

如果您是一个新接手的管理员，应该想知道这些信息。

那就一个一个硬盘，一个一个的分区查看过去。

从中找出系统中所有的RAID。

然后一个一个的恢复。

这时就要用到 

--examine这个参数了；

~]#fdisk-l 

~]##mdadm 

--examine 

/dev/sdb

/dev/sdb:

Magic:

a92b4efc

Version:

00.90.00

UUID:

35e1a3e6:

ed59c368:

e5bc9166:

5004fe52

CreationTime:

WedAug 

107:

11:

432007

RAIDLevel:

RAID0

UsedDevSize:

0

RAIDDevices:

2

TotalDevices:

PreferredMinor:

UpdateTime:

ThuAug 

207:

43:

302007

State:

active

ActiveDevices:

WorkingDevices:

FailedDevices:

SpareDevices:

Checksum:

8f8a235e-correct

Events:

0.29

ChunkSize:

64K

Number 

Major 

Minor 

RAIDDeviceState

this 

0 

8 

16 

activesync 

1 

32 

/dev/sdc

首先：

我们用fdisk-l 

查看一下机器中所有硬盘和分区，如果不能完全列出，请指定具体硬盘。

其次：

我们查看一下某个硬盘或分区上是否有RAID信息，比如我查看的是/dev/sdb 

，结果显示出，/dev/sdb是RAID0设备的一个成员，/dev/sdb和/dev/sdc 

共同组成的RAID0；

得到这些信息有何用呢？

我们就可以激活RAID，或重写/etc/mdadm.conf 

，让RAID重新运行起来。

在此过程中， 

千万不要用-C或--create 

参数来重新创建RAID，否则你以前存在的RAID就被破坏，里面的数据当然也会一无所有！

！

切记。

在一个有数据的RAID中，不能随便用-C 

参数。

如果用了-C或--create 

就是创建一个新的RAID设备！

2.3RAID的配置文件；

RAID并不是一定要配置文件，但有配置文件，会方便管理，比如RAID最精简的方法执行、状态查看………… 

也需要RAID的配置文件。

如果不没有配置文件，还要指定RAID成员；

RAID的配置文件是mdadm.conf 

位于/etc目录，如果你没有这个文件，可以自己创建一个；

当我们做好RAID后，首先要配置这个文件；

把你所有的RAID配置信息都写入这个文件。

我们可以自己手工编写。

参照mdadm.conf 

配置文件的示例就比较方便。

你也可以用下面的办法，要先做好/etc/mdamd.conf的备份；

[root@linuxsir~]mv 

/etc/mdadm.conf/etc/mdadm.conf.bak

第一步：

搜索RAID；

搜索RAID是以激活RAID为前掉条件，否则下面的命令不会有什么作用；

请参见激活RAID的办法；

mdadm-Ds

其中-D 

表示 

，-s 

表示--scan 

，两者结合起来就-Ds；

提示：

运行查询RAID的时，要首先激活RAID；

[root@linuxsir~]mdadm-Ds 

ARRAY/dev/md0level=RAID0num-devices=2UUID=35e1a3e6:

第二步：

查询RAID的详细信息；

主要是查看RAID的成员有哪些；

mdadm-DRAID设备

下面查询已经启动了的RAID设备/dev/md0的详细信息；

[root@linuxsir~]mdadm-D 

/dev/md0:

00.90.03

ArraySize:

156249856（149.01GiB160.00GB）