Raid的基礎知識總結

這篇文章主要介紹“Raid的基礎知識總結”，在日常操作中，相信很多人在Raid的基礎知識總結問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Raid的基礎知識總結”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

1.什么是Raid;

RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）稱為廉價磁盤冗余陣列。RAID 的基本想法是把多個便宜的小磁盤組合到一起，成為一個磁盤組，使性能達到或超過一個容量巨大、價格昂貴的磁盤。
目前 RAID技術大致分為兩種：基于硬件的RAID技術和基于軟件的RAID技術。其中在Linux下通過自帶的軟件就能實現(xiàn)RAID功能，這樣便可省去購買昂貴的硬件 RAID 控制器和附件就能極大地增強磁盤的 IO 性能和可靠性。由于是用軟件去實現(xiàn)的RAID功能，所以它配置靈活、管理方便。同時使用軟件RAID，還可以實現(xiàn)將幾個物理磁盤合并成一個更大的虛擬設備，從而達到性能改進和數(shù)據(jù)冗余的目的。當然基于硬件的RAID解決方案比基于軟件RAID技術在使用性能和服務性能上稍勝一籌，具體表現(xiàn)在檢測和修復多位錯誤的能力、錯誤磁盤自動檢測和陣列重建等方面。


2.RAID級別介紹;

一般常用的RAID階層，分別是RAID 0、RAID1、RAID 3、RAID 4以及RAID 5，再加上二合一型 RAID 0+1﹝或稱RAID 10﹞。我們先把這些RAID級別的優(yōu)、缺點做個比較：

RAID級別 相對優(yōu)點 相對缺點
RAID 0 存取速度最快 沒有容錯
RAID 1 完全容錯 成本高
RAID 3 寫入性能最好 沒有多任務功能
RAID 4 具備多任務及容錯功能 Parity 磁盤驅動器造成性能瓶頸
RAID 5 具備多任務及容錯功能 寫入時有overhead
RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容錯 成本高


2.1 RAID0的特點與應用;

也稱為條帶模式（striped），即把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個磁盤上存取，如圖所示。當系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請求就可以被多個磁盤并行的執(zhí)行，每個磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分數(shù)據(jù)請求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。因為讀取和寫入是在設備上并行完成的，讀取和寫入性能將會增加，這通常是運行 RAID 0 的主要原因。但RAID 0沒有數(shù)據(jù)冗余，如果驅動器出現(xiàn)故障，那么將無法恢復任何數(shù)據(jù)。



2.2 RAID 1 的特點與應用;

RAID 1又稱為鏡像（Mirroring），一個具有全冗余的模式，如圖所示。RAID 1可以用于兩個或2xN個磁盤，并使用0塊或更多的備用磁盤，每次寫數(shù)據(jù)時會同時寫入鏡像盤。這種陣列可靠性很高，但其有效容量減小到總容量的一半，同時這些磁盤的大小應該相等，否則總容量只具有最小磁盤的大小。



2.3 RAID 3特點與應用;

RAID 3 是將數(shù)據(jù)先做XOR 運算，產(chǎn)生Parity Data后，在將數(shù)據(jù)和Parity Data 以并行存取模式寫入成員磁盤驅動器中，因此具備并行存取模式的優(yōu)點和缺點。進一步來說，RAID 3每一筆數(shù)據(jù)傳輸，都更新整個Stripe﹝即每一個成員磁盤驅動器相對位置的數(shù)據(jù)都一起更新﹞，因此不會發(fā)生需要把部分磁盤驅動器現(xiàn)有的數(shù)據(jù)讀出來，與新數(shù)據(jù)作XOR運算，再寫入的情況發(fā)生﹝這個情況在 RAID 4和RAID 5會發(fā)生，一般稱之為Read、Modify、Write Process，我們姑且譯為為讀、改、寫過程﹞。因此，在所有 RAID級別中，RAID 3的寫入性能是最好的。

RAID 3的 Parity Data 一般都是存放在一個專屬的Parity Disk，但是由于每筆數(shù)據(jù)都更新整個Stripe，因此，RAID 3的 Parity Disk 并不會如RAID 4的 Parity Disk，會造成存取的瓶頸。

RAID 3的并行存取模式，需要RAID 控制器特別功能的支持，才能達到磁盤驅動器同步控制，而且上述寫入性能的優(yōu)點，以目前的Caching 技術，都可以將之取代，因此一般認為RAID 3的應用，將逐漸淡出市場。

RAID 3 以其優(yōu)越的寫入性能，特別適合用在大型、連續(xù)性檔案寫入為主的應用，例如繪圖、影像、視訊編輯、多媒體、數(shù)據(jù)倉儲、高速數(shù)據(jù)擷取等等。


2.4 RAID 4特點與應用;

創(chuàng)建RAID 4需要三塊或更多的磁盤，它在一個驅動器上保存校驗信息，并以RAID 0方式將數(shù)據(jù)寫入其它磁盤，如圖所示。因為一塊磁盤是為校驗信息保留的，所以陣列的大小是（N－l）*S，其中S是陣列中最小驅動器的大小。就像在 RAID 1中那樣，磁盤的大小應該相等。

如果一個驅動器出現(xiàn)故障，那么可以使用校驗信息來重建所有數(shù)據(jù)。如果兩個驅動器出現(xiàn)故障，那么所有數(shù)據(jù)都將丟失。不經(jīng)常使用這個級別的原因是校驗信息存儲在一個驅動器上。每次寫入其它磁盤時，都必須更新這些信息。因此，在大量寫入數(shù)據(jù)時很容易造成校驗磁盤的瓶頸，所以目前這個級別的RAID很少使用了。
RAID 4 是采取獨立存取模式，同時以單一專屬的Parity Disk 來存放Parity Data。RAID 4的每一筆傳輸﹝Strip﹞資料較長，而且可以執(zhí)行Overlapped I/O，因此其讀取的性能很好。

但是由于使用單一專屬的Parity Disk 來存放Parity Data，因此在寫入時，就會造成很大的瓶頸。因此，RAID 4并沒有被廣泛地應用。


2.5 RAID 5特點與應用;

在希望結合大量物理磁盤并且仍然保留一些冗余時，RAID 5 可能是最有用的 RAID 模式。RAID 5可以用在三塊或更多的磁盤上，并使用0塊或更多的備用磁盤。就像 RAID 4一樣，得到的 RAID5 設備的大小是（N－1）*S。

RAID5 與 RAID4 之間最大的區(qū)別就是校驗信息均勻分布在各個驅動器上，如圖4所示，這樣就避免了RAID 4中出現(xiàn)的瓶頸問題。如果其中一塊磁盤出現(xiàn)故障，那么由于有校驗信息，所以所有數(shù)據(jù)仍然可以保持不變。如果可以使用備用磁盤，那么在設備出現(xiàn)故障之后，將立即開始同步數(shù)據(jù)。如果兩塊磁盤同時出現(xiàn)故障，那么所有數(shù)據(jù)都會丟失。RAID5 可以經(jīng)受一塊磁盤故障，但不能經(jīng)受兩塊或多塊磁盤故障。
RAID 5也是采取獨立存取模式，但是其Parity Data 則是分散寫入到各個成員磁盤驅動器，因此，除了具備Overlapped I/O 多任務性能之外，同時也脫離如RAID 4單一專屬Parity Disk的寫入瓶頸。但是，RAI?D 5在座資料寫入時，仍然稍微受到"讀、改、寫過程"的拖累。

由于RAID 5 可以執(zhí)行Overlapped I/O 多任務，因此當RAID 5的成員磁盤驅動器數(shù)目越多，其性能也就越高，因為一個磁盤驅動器再一個時間只能執(zhí)行一個 Thread，所以磁盤驅動器越多，可以Overlapped 的Thread 就越多，當然性能就越高。但是反過來說，磁盤驅動器越多，數(shù)組中可能有磁盤驅動器故障的機率就越高，整個數(shù)組的可靠度，或MTDL (Mean Time to Data Loss) 就會降低。

由于RAID 5將Parity Data 分散存在各個磁盤驅動器，因此很符合XOR技術的特性。例如，當同時有好幾個寫入要求發(fā)生時，這些要寫入的數(shù)據(jù)以及Parity Data 可能都分散在不同的成員磁盤驅動器，因此RAID 控制器可以充分利用Overlapped I/O，同時讓好幾個磁盤驅動器分別作存取工作，如此，數(shù)組的整體性能就會提高很多。

基本上來說，多人多任務的環(huán)境，存取頻繁，數(shù)據(jù)量不是很大的應用，都適合選用RAID 5 架構，例如企業(yè)檔案服務器、WEB 服務器、在線交易系統(tǒng)、電子商務等應用，都是數(shù)據(jù)量小，存取頻繁的應用。


2.6 RAID 0+1﹝RAID 10﹞的特點與應用；

RAID 0+1/RAID 10，綜合了RAID 0 和 RAID 1的優(yōu)點，適合用在速度需求高，又要完全容錯，當然經(jīng)費也很多的應用。 RAID 0和RAID 1的原理很簡單，合起來之后還是很簡單，我們不打算詳細介紹，倒是要談談，RAID 0+1到底應該是 RAID 0 over RAID 1，還是RAID 1 over RAID 0，也就是說，是把多個RAID 1 做成RAID 0，還是把多個 RAID 0 做成RAID 1？

RAID 0 over RAID 1

假設我們有四臺磁盤驅動器，每兩臺磁盤驅動器先做成RAID 1，再把兩個RAID 1做成RAID 0，這就是RAID 0 over RAID 1：

(RAID 1) A = Drive A1 + Drive A2 (Mirrored)
(RAID 1) B = Drive B1 + Drive B2 (Mirrored)
RAID 0 = (RAID 1) A + (RAID 1) B (Striped)

RAID 1 over RAID 0

假設我們有四臺磁盤驅動器，每兩臺磁盤驅動器先做成RAID 0，再把兩個RAID 0做成RAID 1，這就是RAID 1 over RAID 0：

(RAID 0) A = Drive A1 + Drive A2 (Striped)
(RAID 0) B = Drive B1 + Drive B2 (Striped)
RAID 1 = (RAID 1) A + (RAID 1) B (Mirrored)

在這種架構之下，如果 (RAID 0) A有一臺磁盤驅動器故障，(RAID 0) A就算毀了，當然RAID 1仍然可以正常工作；如果這時 (RAID 0) B也有一臺磁盤驅動器故障，(RAID 0) B也就算毀了，此時RAID 1的兩磁盤驅動器都算故障，整個RAID 1資料就毀了。

因此，RAID 0 OVER RAID 1應該比RAID 1 OVER RAID 0具備比較高的可靠度。所以我們建議，當采用RAID 0+1/RAID 10架構時，要先作RAID 1，再把數(shù)個RAID 1做成RAID 0。


3. 怎樣選擇Raid級別;

RAID 012345 到底哪一種適合你，不只是成本問題，容錯功能和傳輸性能的考慮以及未來之可擴充性都應該符合應用的需求。
RAID 在市場上的的應用，已經(jīng)不是新鮮的事兒了，很多人都大略了解RAID的基本觀念，以及各個不同RAID LEVEL 的區(qū)分。但是在實際應用 面，我們發(fā)現(xiàn)，有很多使用者對于選擇一個合適的RAID LEVEL，仍然無法很確切的掌握，尤其是對于RAID 0+1 (10)，RAID 3， RAID 5之間的選擇取舍，更是舉棋不定。


3.1 RAID條切“striped”的存取模式;

在使用數(shù)據(jù)條切﹝Data Stripping﹞ 的RAID 系統(tǒng)之中，對成員磁盤驅動器的存取方式，可分為兩種：

并行存取﹝Paralleled Access﹞
獨立存取﹝Independent Access﹞

RAID 2和RAID 3 是采取并行存取模式。

RAID 0、RAID 4、RAID 5及RAID 6則是采用獨立存取模式。


3.2 平行存取模式;

并行存取模式支持里，是把所有磁盤驅動器的主軸馬達作精密的控制，使每個磁盤的位置都彼此同步，然后對每一個磁盤驅動器作一個很短的I/O數(shù)據(jù)傳送，如此一來，從主機來的每一個I/O 指令，都平均分布到每一個磁盤驅動器。

為了達到并行存取的功能，RAID 中的每一個磁盤驅動器，都必須具備幾乎完全相同的規(guī)格：轉速必須一樣；磁頭搜尋速度﹝Access Time﹞必須相同；Buffer 或Cache的容量和存取速度要一致；CPU處理指令的速度要相同；I/O Channel 的速度也要一樣?？偠灾貌⑿写嫒∧Ｊ?，RAID 中所有的成員磁盤驅動器，應該使用同一廠牌，相同型號的磁盤驅動器。


3.2.1 并行存取的基本工作原理;

假設RAID****有四部相同規(guī)格的磁盤驅動器，分別為磁盤驅動器A、B、C和D，我們在把時間軸略分為T0、T1、T2、T3和T4：

T0： RAID控制器將第一筆數(shù)據(jù)傳送到A的Buffer，磁盤驅動器B、C和D的Buffer都是空的，在等待中
T1： RAID控制器將第二筆數(shù)據(jù)傳送到B的Buffer，A開始把Buffer中的數(shù)據(jù)寫入扇區(qū)，磁盤驅動器C和D的Buffer都是空的，在等待中
T2： RAID控制器將第三筆數(shù)據(jù)傳送到C的Buffer，B開始把Buffer中的數(shù)據(jù)寫入扇區(qū)，A已經(jīng)完成寫入動作，磁盤驅動器D和A的Buffer都是空的，在等待中
T3： RAID控制器將第四筆數(shù)據(jù)傳送到D的Buffer，C開始把Buffer中的數(shù)據(jù)寫入扇區(qū)，B已經(jīng)完成寫入動作，磁盤驅動器A和B的Buffer都是空的，在等待中
T4： RAID控制器將第五筆數(shù)據(jù)傳送到A的Buffer，D開始把Buffer中的數(shù)據(jù)寫入扇區(qū)，C已經(jīng)完成寫入動作，磁盤驅動器B和C的Buffer都是空的，在等待中

如此一直循環(huán)，一直到把從主機來的這個I/O 指令處理完畢，RAID控制器才會受處理下一個I/O 指令。重點是在任何一個磁盤驅動器準備好把數(shù)據(jù)寫入扇區(qū)時，該目的扇區(qū)必須剛剛好轉到磁頭下。同時RAID控制器每依次傳給一個磁盤驅動器的數(shù)據(jù)長度，也必須剛剛好，配合磁盤驅動器的轉速，否則一旦發(fā)生 miss，RAID 性能就大打折扣。

3.2.2 并行存取RAID的最佳應用;

并行存取RAID之架構，以其精細的馬達控制和分布之數(shù)據(jù)傳輸，將數(shù)組中每一個磁盤驅動器的性能發(fā)揮到最大，同時充分利用Storage Bus的頻寬，因此特別適合應用在大型、數(shù)據(jù)連續(xù)的檔案存取應用，例如：

影像、視訊檔案服務器
數(shù)據(jù)倉儲系統(tǒng)
多媒體數(shù)據(jù)庫
電子圖書館
印前或底片輸出檔案服務器
其它大型且連續(xù)性檔案服務器

由于并行存取RAID架構之特性，RAID 控制器一次只能處理一個I/O要求，無法執(zhí)行Overlapping 的多任務，因此非常不適合應用在 I/O次數(shù)頻繁、數(shù)據(jù)隨機存取、每筆數(shù)據(jù)傳輸量小的環(huán)境。同時，因為并行存取無法執(zhí)行Overlapping 的多任務，因此沒有辦法"隱藏"磁盤驅動器搜尋﹝seek﹞的時間，而且在每一個I/O的第一筆數(shù)據(jù)傳輸，都要等待第一個磁盤驅動器旋轉延遲﹝rotational latency﹞，平均為旋轉半圈的時間，如果使用一萬轉的磁盤驅動器，平均就需要等待50 usec。所以機械延遲時間，是并行存取架構的最大問題。


3.3 獨立存取模式;

相對于并行存取模式，獨立存取模式并不對成員磁盤驅動器作同步轉動控制，其對每個磁盤驅動器的存取，都是獨立且沒有順序和時間間格的限制，同時每筆傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量都比較大。因此，獨立存取模式可以盡量地利用overlapping 多任務、Tagged Command Queuing等等高階功能，來" 隱藏"上述磁盤驅動器的機械時間延遲﹝Seek 和Rotational Latency﹞。

由于獨立存取模式可以做overlapping 多任務，而且可以同時處理來自多個主機不同的I/O Requests，在多主機環(huán)境﹝如Clustering﹞，更可發(fā)揮最大的性能。


3.3.1 獨立存取RAID的最佳應用;

由于獨立存取模式可以同時接受多個I/O Requests，因此特別適合應用在數(shù)據(jù)存取頻繁、每筆數(shù)據(jù)量較小的系統(tǒng)。例如：

在線交易系統(tǒng)或電子商務應用
多使用者數(shù)據(jù)庫
ERM及MRP 系統(tǒng)
小文件之文件服務器


4. 創(chuàng)建和維護Raid;


4.1 mdadm;

在Linux服務器中是通過mdadm工具來創(chuàng)建和維護軟RAID的，mdadm在創(chuàng)建和管理軟RAID時非常方便，而且很靈活。mdadm常用的參數(shù)有如下：
* --create或-C：創(chuàng)建一個新的軟RAID，后面接raid設備的名稱。例如，/dev/md0，/dev/md1等。

*--assemble或-A：加載一個已存在的陣列，后面跟陣列以及設備的名稱。

*--detail或-D：輸出指定RAID設備的詳細信息。

*--stop或-S：停止指定的RAID設備。

*--level或-l：設置RAID的級別，例如，設置“--level=5”則表示創(chuàng)建陣列的級別是RAID 5。

*--raid-devices或-n：指定陣列中活動磁盤的數(shù)目。

*--scan或-s：掃描配置文件或/proc/mdstat文件來搜索軟RAID的配置信息，該參數(shù)不能單獨使用，只能配置其它參數(shù)才能使用。

下面將通過一個實例來講述通過mdadm如何實現(xiàn)軟RAID的功能。


4.1.1 創(chuàng)建分區(qū);

【實例1】

某臺機器上有4塊空閑的硬盤，分別是/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd和/dev/sde，并用這四塊硬盤來創(chuàng)建來創(chuàng)建一個RAID 5，具體操作步驟如下：

首先使用“fdisk”命令在每塊硬盤上創(chuàng)建一個分區(qū)，操作如下：

root@xiaop-laptop:/# fdisk /dev/sdb

Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel

Building a new DOS disklabel. Changes will remain in memory only,

until you decide to write them. After that, of course, the previous

content won't be recoverable.


Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)


Command (m for help): n #按n創(chuàng)建新分區(qū)

Command action

e extended

p primary partition (1-4) #輸入p 選擇創(chuàng)建主分區(qū)

p

Partition number (1-4): 1 #輸入 1 創(chuàng)建第一個主分區(qū)

First cylinder (1-102, default 1): #直接回車,選擇分區(qū)開始柱面這里就從 1 開始

Using default value 1

Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-102, default 102):

Using default value 102


Command (m for help): w #然后輸入w寫盤

The partition table has been altered!


Calling ioctl() to re-read partition table.

Syncing disks.

針對其余幾塊硬盤也做相同操作，按照此步驟在另外的兩塊磁盤上做同樣的操作;
全部做完后,運行 fdisk -l 應該可以看到如下信息:

Disk /dev/sdb: 214 MB, 214748160 bytes
64 heads, 32 sectors/track, 204 cylinders
Units = cylinders of 2048 * 512 = 1048576 bytes

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 204 208880 fd Linux raid autodetect

Disk /dev/sdc: 214 MB, 214748160 bytes
64 heads, 32 sectors/track, 204 cylinders
Units = cylinders of 2048 * 512 = 1048576 bytes

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdc1 1 204 208880 fd Linux raid autodetect

Disk /dev/sdd: 214 MB, 214748160 bytes
64 heads, 32 sectors/track, 204 cylinders
Units = cylinders of 2048 * 512 = 1048576 bytes

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdd1 1 204 208880 fd Linux raid autodetect

看到上面三個磁盤上分別建了一個分區(qū),分區(qū)大小都一樣;


4.1.2 創(chuàng)建RAID 5;

創(chuàng)建完/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1四個分區(qū)后，下面就可以來創(chuàng)建RAID 5了，其中設定/dev/sde1作為備用設備，其余為活動設備，備用設備的作用是一旦某一設備損壞可以立即使用備用設備替換。操作命令如下：
root@xiaop-laptop:/# mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 --spare-devices=1 /dev/sd[b-e]1

mdadm: array /dev/md0 started.

其中“--spare-devices=1”表示當前陣列中備用設備只有一塊，即作為備用設備的“/dev/sde1”，若有多塊備用設備，則將“--spare-devices”的值設置為相應的數(shù)目。成功創(chuàng)建完成RAID設備后，通過如下命令可以查看到RAID的詳細信息：
root@xiaop-laptop:/# mdadm --detail /dev/md0

/dev/md0:

Version : 00.90.01

Creation Time : Mon Jan 22 10:55:49 2007

Raid Level : raid5

Array Size : 208640 (203.75 MiB 213.65 MB)

Device Size : 104320 (101.88 MiB 106.82 MB)

Raid Devices : 3

Total Devices : 4

Preferred Minor : 0

Persistence : Superblock is persistent


Update Time : Mon Jan 22 10:55:52 2007

State : clean

Active Devices : 3

Working Devices : 4

Failed Devices : 0

Spare Devices : 1


Layout : left-symmetric

Chunk Size : 64K


Number Major Minor RaidDevice State

0 8 17 0 active sync /dev/sdb1

1 8 33 1 active sync /dev/sdc1

2 8 49 2 active sync /dev/sdd1

3 8 65 -1 spare /dev/sde1

UUID : b372436a:6ba09b3d:2c80612c:efe19d75

Events : 0.6


4.1.3 創(chuàng)建RAID的配置文件;

RAID的配置文件名為“mdadm.conf”，默認是不存在的，所以需要手工創(chuàng)建，該配置文件存在的主要作用是系統(tǒng)啟動的時候能夠自動加載軟RAID，同時也方便日后管理?！癿dadm.conf”文件內容包括：由DEVICE選項指定用于軟RAID的所有設備，和ARRAY選項所指定陣列的設備名、RAID級別、陣列中活動設備的數(shù)目以及設備的UUID號。生成RAID配置文件操做如下：
root@xiaop-laptop:/# mdadm --detail --scan > /etc/mdadm.conf

但是當前生成“mdadm.conf”文件的內容并不符合所規(guī)定的格式，所以也是不生效的，這時需要手工修改該文件內容為如下格式：
root@xiaop-laptop:/# 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

如果沒有創(chuàng)建RAID的配置文件，那么在每次系統(tǒng)啟動后，需要手工加載軟RAID才能使用，手工加載軟RAID的命令是：
root@xiaop-laptop:/# mdadm --assemble /dev/md0 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1

mdadm: /dev/md0 has been started with 3 drives and 1 spare.


4.1.4 創(chuàng)建文件系統(tǒng);

接下來就只需要在RAID設備上創(chuàng)建文件系統(tǒng)就可使用了，在RAID設備上創(chuàng)建文件系統(tǒng)和在分區(qū)或磁盤上創(chuàng)建文件系統(tǒng)的方法一樣。在設備“/dev/md0”上創(chuàng)建ext3的文件系統(tǒng)命令如下：
root@xiaop-laptop:/# mkfs.ext3 /dev/md0

創(chuàng)建完文件系統(tǒng)后，將該設備掛載上就可正常的使用了。如果要創(chuàng)建其它級別的RAID，其步驟和創(chuàng)建RAID 5基本都一樣，區(qū)別在于指定“--level”值的時候，需要將該值設置為相應的級別。


4.2 維護軟RAID;

軟RAID雖然很大程度上能保證數(shù)據(jù)的可靠性，但是在日常的工作中，有時可能需要對RAID進行調整以及不排除RAID設備物理介質損壞的可能等相關問題

，當遇到這些情況時，那么同樣可以通過“mdadm”命令來完成這些操作。下面也將通過一個實例來介紹更換RAID故障磁盤的完整過程。


4.2.1 模擬故障磁盤;

【實例2】

以前面的【實例1】為基礎，假定其中的“/dev/sdc1”設備出現(xiàn)故障時，更換一個新的磁盤，整個過程的詳細說明如下：
在實際中，當軟RAID檢測到某個磁盤有故障時，會自動標記該磁盤為故障磁盤，并停止對故障磁盤的讀寫操作，所以這里需要將/dev/sdc1標記為出現(xiàn)故障的磁盤，命令如下：
root@xiaop-laptop:/# mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdc1

mdadm: set /dev/sdc1 faulty in /dev/md0

由于【實例1】中的RAID 5設置了一個備用設備，所以當有標記為故障磁盤的時候，備用磁盤會自動頂替故障磁盤工作，陣列也能夠在短時間內實現(xiàn)重建。通過“/proc/mdstat”文件可查看到當前陣列的狀態(tài)，如下：
root@xiaop-laptop:/# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid5]

md0 : active raid5 sde1[3] sdb1[0] sdd1[2] sdc1[4](F)

208640 blocks level 5, 64k chunk, algorithm 2 [3/2] [U_U]

[=====>...............] recovery = 26.4% (28416/104320) finish=0.0min speed=28416K/sec

unused devices: <none>

以上信息表明陣列正在重建，當一個設備出現(xiàn)故障或被標記故障時，相應設備的方括號后將被標以(F)，如“sdc1[4](F)”，其中“[3/2]”的第一位數(shù)表示陣列所包含的設備數(shù)，第二位數(shù)表示活動的設備數(shù)，因為目前有一個故障設備，所以第二位數(shù)為2；這時的陣列以降級模式運行，雖然該陣列仍然可用，但是不具有數(shù)據(jù)冗余；而“[U_U]”表示當前陣列可以正常使用的設備是/dev/sdb1和/dev/sdd1，如果是設備“/dev/sdb1”出現(xiàn)故障時，則將變成[_UU]。

重建完數(shù)據(jù)后，再次查看陣列狀態(tài)時，就會發(fā)現(xiàn)當前的RAID設備又恢復了正常，如下：
root@xiaop-laptop:/# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid5]

md0 : active raid5 sde1[1] sdb1[0] sdd1[2] sdc1[3](F)

208640 blocks level 5, 64k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

unused devices: <none>


4.2.2 移除故障磁盤;

既然“/dev/sdc1”出現(xiàn)了故障，當然要移除該設備，移除故障磁盤的操作如下：
root@xiaop-laptop:/# mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdc1

mdadm: hot removed /dev/sdc1

其中“&mdash;remove”表示移除指定RAID設備中的某個磁盤，也可用“-r”來代替該參數(shù)。


4.2.3 添加新硬盤;

在添加新的硬盤前，同樣需要對新硬盤進行創(chuàng)建分區(qū)的操作，例如，添加新硬盤的設備名為“/dev/sdc1”，則具體操作如下：
root@xiaop-laptop:/# mdadm /dev/md0 --add /dev/sdc1

mdadm: hot added /dev/sdc1

其中“--add”與前面的“--remove”其義剛好相反，用于將某個磁盤添加到指定的設備中，也可用“-a”代替該參數(shù)。

由于【實例1】中的RAID 5設置了一個備用設備，所以不需要做任何操作RAID 5也能正常運行，但是如果這時某塊磁盤再出現(xiàn)故障的話，會導致RAID 5沒有數(shù)據(jù)冗余功能，這對于存放重要的數(shù)據(jù)的設備來說顯得太不安全了。那么這時增加到RAID 5中的“/dev/sdc1”則作為備用設備出現(xiàn)在陣列中，如下：
root@xiaop-laptop:/# mdadm --detail /dev/md0

/dev/md0:

&hellip;&hellip;

&hellip;&hellip;

Number Major Minor RaidDevice State

0 8 17 0 active sync /dev/sdb1

1 8 65 1 active sync /dev/sde1

2 8 49 2 active sync /dev/sdd1

3 8 33 -1 spare /dev/sdc1

UUID : b372436a:6ba09b3d:2c80612c:efe19d75

Events : 0.133
 

到此，關于“Raid的基礎知識總結”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續(xù)學習更多相關知識，請繼續(xù)關注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>