526互联

raid磁盘阵列

发布时间 2023-07-31 18:57:51作者: 旧巷g

raid磁盘阵列

什么是RAID

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立磁盘冗余磁盘阵列。简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。

什么RAID级别

组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。

RAID功能实现

  • 提高IO能力

  • 提高耐用性,

  • 磁盘冗余备份

RAID实现的方式

  • 外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力

  • 内接式RAID：主板集成RAID控制器，安装OS前在BIOS里配置

  • 软件RAID：通过OS实现，比如：群晖的NAS存储

     

  1. 硬件 方式 通过raid 卡

  2. 软件方式 通过raid 软件方式

常用RAID级别

常用级别raid阵列实际容量可以损坏几块盘读都是否提升写是否提升
RAID 0 实际容量是多少就是多少 0 是 是
RAID 1 实际容量的一半 一块 是 略微下降
RAID 5 实际容量减一 一块 是 略微下降
RAID 10 实际容量的一半 两块（一组里只能坏一块） 是 是

RAID-0

因为读写时都可以并行处理，所以在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既没有冗余功能，也不具备容错能力，如果一个磁盘（物理）损坏，所有数据都会丢失。

最少磁盘数：2块才有效果 raid 0 1块没有提高性能的效果

image-20230731121425113

 

RAID-1

也称为镜像, 两组以上的N个磁盘相互作镜像，在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度，理论上读取速度等于硬盘数量的倍数，与RAID 0相同。另外写入速度有微小的降低。

读性能提升、写性能略有下降

磁盘利用率 50%

有冗余能力

最少磁盘数：2n n>=1

image-20230731122648611

RAID-5

RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低，是运用较多的一种解决方案

image-20230731160828192

RAID5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上，其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据，也就是说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。因此当RAID5的一个磁盘发生损坏后，不会影响数据的完整性，从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后，RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据，来保持RAID5的高可靠性。

当disk0磁盘坏了disk1，disk2，disk3可通过算法算出disk0的文件内容

RAID-10

Raid 10是一个Raid 1与Raid0的组合体，它是利用奇偶校验实现条带集镜像，所以它继承了Raid0的快速和Raid1的安全。我们知道，RAID 1在这里就是一个冗余的备份阵列，而RAID 0则负责数据的读写阵列。其实，概述图只是一种RAID 10方式，更多的情况是从主通路分出两路，做Striping操作，即把数据分割，而这分出来的每一路则再分两路，做Mirroring操作，即互做镜像。

image-20230731161648070

 

热备盘

全局热备

  • Global Hotspare：即全局热备盘，为控制标卡上所有已配置的RAID所共有，1块控制标卡中可配置1个或多个全局热备盘。当任意RAID内的与热备盘同类型的硬盘故障时，全局热备盘均可自动替代。

局部热备

  • Dedicated Hotspare：即局部热备盘，为控制标卡上某个指定的RAID所专有，每个RAID都可以配置1个或多个局部热备盘。当指定RAID内的与热备盘同类型的硬盘故障时，局部热备盘可自动替换。

如何在服务器上制作raid

1如何进入raid卡

当出现 ctrl R 界面时需要进入

image-20230731165918790

 

image-20230731170103976

2如何查看raid卡信息ctrl+n 切换目录界面到properties

image-20230731170138236

3创建raid

3.1移动到raid卡

image-20230731170223263

3.2 按F2，选择 create V D

image-20230731170259137

3.3 进入创建raid画面tab键切换

image-20230731170319800

3.4选择你需要的raid类别

image-20230731170446752

3.5 已raid1为例子，在右侧选择硬盘

按回车键选着添加到rsid1的硬盘

image-20230731170543809

3.6 使用tab键 选择oks

image-20230731170709076

3.6查看已建立的raid

image-20230731170735312

3.7初始化raid

 

2.3.8删除raid

image-20230731170928342

image-20230731171043826

image-20230731171057110

3.9 全局热备

image-20230731171124542

image-20230731171134337

3.10删除全局热备

选择待删除的热备盘，按f2，在打开的菜单中选择下图光标

image-20230731171406501

3.11局部热备

按f2，在弹出的拆弹中选着光标处

image-20230731171828682

显示状态含义 
ready 新硬盘 表  
Online 表示该硬盘已经加入RAID组  
Global Hot Spare 表示该硬盘为全局热备盘。  
Dedicated Hot Spare 表示该硬盘为局部热备盘。  
Unconfigured Good/bad 表示该硬盘为空闲硬盘（未加入RAID、也未设置为热备盘）。  
foreign 外来设备残留 上一家的raid  

image-20230731171954261

选中“Frn-Bad”状态的硬盘并按“F2”。 选择“Make good”并按“Enter”

image-20230731172014620

image-20230731172042944

image-20230731172056820

实现软raid

mdadm工具：为软RAID提供管理界面，为空余磁盘添加冗余，结合内核中的md(multi devices)RAID设备可命名 为/dev/md0、/dev/md1、/dev/md2、/dev/md3等

做raid（分区）

建立文件系统

挂载

mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
命令    模式     阵列名字（md0）     选项       选择/dev/sdb  /dev/sdd
mdadm  -Cv     /dev/md0     -l 10（raid） -n 4  -x 1 /dev/sd[bcde] {b,c,d,e，f}  
#使用mdadm创建并定义RAID设备
mdadm -C /dev/md0  -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e}1
命令      raid名    级别  盘数   热备
#用文件系统对每个RAID设备进行格式化
mkfs.xfs /dev/md0
#使用mdadm检查RAID设备的状况
mdadm --detail /dev/md0
mdadm -D /dev/md0
#增加新的成员
mdadm -G /dev/md0 -n4  -a /dev/sdf1
​