Linux:RID技术与LVM磁盘阵列技术

发布时间 2023-05-21 18:03:23作者: OneLamb

RAID

RAID即独立磁盘冗余阵列,其工作原理是将多个磁盘合并成一个逻辑设备,在此基础上提供数据保护、容错和性能优化等功能。

RAID 0:将两个或多个磁盘组合在一起,并将数据划分为块。每个块都被分配到不同的磁盘上,从而实现并行访问,提高了读写性能。但是,RAID 0 没有容错机制,如果其中一个磁盘故障,整个阵列将无法操作,而且可能导致数据丢失。

RAID 1:将两个磁盘设置为镜像,每次写入时将数据同时复制到两个磁盘中。这样可以实现实时数据备份,如果一个磁盘出现故障,系统会自动切换到另一个磁盘进行操作。但是,用于数据备份的磁盘会使系统总体性能下降,并且存储数据的成本也较高。

RAID 5:需要至少三个磁盘,其中一个磁盘用于存储校验信息,用以检查数据是否完整以及进行恢复。RAID 5 可以通过分布式校验信息来提供容错保护,即使其中一个磁盘故障,系统也可以继续正常运行。RAID 5 还提供了很好的读取性能,但写入性能可能较差。

RAID 10:至少需要四个磁盘,分别两两制作成RAID1磁盘阵列,以保证数据的安全性;然后再将这两组磁盘实施 RAID 0 阵列技术。由于包含多个 RAID 1 镜像和 RAID 0 阵列,因此 RAID 10 具有更高的可靠性和更快的读写性能。但是,与 RAID 1 相比,存储数据的成本更高。

mdadm

用于管理Linux系统中的软件RAID硬盘阵列
格式:mdadm [模式] <RAID设备名称> [选项] [成员设备名称]

参数 作用
-a 将一个磁盘设备添加到 RAID 阵列中
-n 指定硬盘数量
-l 指定RAID级别
-C 创建一个新的 RAID 阵列
-v 以详细模式运行 mdadm 命令
-f 模拟设备损坏
-r 从 RAID 阵列中移除一个磁盘设备
-Q 查看摘要信息
-D 显示 RAID 阵列的详细信息
-S 停止 RAID 阵列

RAID10磁盘阵列

先在磁盘中添加4块硬盘
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需要关机重新再插入一块新的硬盘

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部署RAID 5磁盘阵列+备份盘

(避免上个实验影响,虚拟机需要恢复到之前的快照)
需要准备4个硬盘

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LVM

LVM(Logical Volume Manager)是一种逻辑卷管理技术,用于管理系统中的硬盘分区和存储设备。它可以将多个物理硬盘或分区组合成一个或多个卷组,并在其上创建逻辑卷来满足不同的需求。它由物理卷(Physical Volume)、卷组(Volume Group)和逻辑卷(Logical Volume)三个基本概念构成。

物理卷(Physical Volume)是指硬件设备或分区上的数据存储单元,可以是整个硬盘、分区或者磁盘阵列等。在使用 LVM 管理分区时,需要先将其初始化为物理卷。

卷组(Volume Group)是一组物理卷的集合,可以将多个物理卷组合成一个或多个卷组,以提供更大的存储空间。卷组中的物理卷可以属于不同的硬盘,但它们必须具有相同的扇区大小并且都已被初始化为物理卷。

逻辑卷(Logical Volume)是在卷组上创建的虚拟磁盘,它可以使用卷组中的存储空间来创建。逻辑卷的大小可以动态调整,并且可以跨越多个物理卷。逻辑卷可以看做是对卷组中某些物理卷的逻辑划分,这种划分与实际的物理划分无关。

部署逻辑卷

添加两块硬盘
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扩容逻辑卷

扩展前先卸载设备和挂载点关联
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缩小逻辑卷

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逻辑卷快照

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校验SNAP快照

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删除逻辑卷

  1. 取消逻辑卷与目录的挂载关联,删除配置文件中的设备参数
  2. 删除逻辑卷
  3. 删除卷组
  4. 删除物理卷
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