Linux基础知识之--Raid及Mdadm管理工具

RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。简单地说就是将N块硬盘通过RAID Controller（分Hardware，Software）结合成虚拟单块大容量的硬盘使用，其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性（Fault Tolerant），所以RAID是当成平时主要访问数据的Storage不是Backup Solution

• RAID 0又称为Stripe或Striping，中文译为集带工作方式，有时也可以理解为“拼凑”

• 它是将要存取的数据以条带状形式尽量平均分配到多个硬盘上，读写时多个硬盘同时进行读写，从而提高数据的读写速度。RAID 0另一目的是获得更大的“单个”磁盘容量

• 硬盘数量：最少 2 个

A和B分别为两块硬盘，C为实行了Raid0之后的硬盘

A和B都为读写速度为300M的1T的硬盘，C为实行了Raid0以后的硬盘。它的读写速度可以达到600M，容量为2T。但缺点是一旦A或B损坏，C里所有数据丢失

因为在计算机看来它是一整块硬盘，在写的时候也是按照随机把数据写入A，B的。比如一个数据123456，把135写入了A，246写入了B，如果A坏了，B里的数据也没了意义

• 又称为Mirror或Mirroring，中文译为镜像方式

• 这种工作方式的出现完全是为了数据安全考虑的，它是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上或硬盘的不同地方（镜像）。当读取数据时，系统先从RAID 1的源盘读取数据，如果读取数据成功，则系统不去管备份盘上的数据；如果读取源盘数据失败，则系统自动转而读取备份盘上的数据，不会造成用户工作任务的中断

• 由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所有RAID级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而，Mirror的磁盘空间利用率低，存储成本高

• 硬盘数量：最少 2 个

A和B分别为两块硬盘，C为实行了Raid1之后的硬盘

A和B都为读写速度为300M的1T的硬盘，也就是A里面写什么B里面就写什么。B为A的备份。

读写速度为300M，容量为1T

• 先做Raid1，再做Raid0

• 硬盘数量：最少 4个

A，B，C，D分别为四块硬盘，E为实行了Raid10之后的硬盘

ABCD都为读写速度为300M的1T的硬盘，Raid10为AB和CD为实行了Raid1以后实行Raid0以后的硬盘。这样读写速度为600M，容量为2T

• Raid5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，也是目前应用最广泛的RAID技术

• 各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验 （异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上

• 以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有2/3块硬盘的容量，存储空间利用率非常高

• RAID 5不对存储的数据进行备份，而是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。当RAID 5的任何一块硬盘上的数据丢失，均可以通过校验数据推算出来

• 硬盘数量：最少 3个

一共3T的硬盘，最后的容量可能会达到2T~2.6T左右。不怕硬盘坏一块，坏一块还能通过校验和推算出来数据。但坏两块及两块以上数据就没有了意义

• 先做Raid5，再做Raid0

• 硬盘数量：最少 6个

• 一般的中高档服务器多使用硬件RAID控制器来实现Hardware RAID，但是由于硬件RAID控制器的价格昂贵，导致系统成本大大增加。而随着处理器的性能快速发展，使得软件RAID的解决方法得到人们的重视

• SoftWare Raid即软件磁盘阵列，软件RAID使您可以将两个或多个块设备（通常是磁盘区）组合为单个 RAID 设备（/dev/mdX）

• 例如：假定有三个空分区：hda3、hdb3 和 hdc3。使用软件 RAID管理工具mdadm就能将这些分区组合起来

mdadm工具是一个管理软件RAID的独立程序，它能完成所有的软RAID管理功能

mdadm常用选项

• -A <阵列设备名>, --assemble：加入一个以前定义的阵列

• -C <阵列设备名>, --create：创建一个新的阵列

• -D <阵列设备名>, --detail：显示 md device 的详细信息

• -a yes ：自动创建md阵列文件

• -l, --level=:设定 raid level

• -s, --scan：扫描配置文件或 /proc/mdstat以搜寻丢失的信息

• -n, --raid-devices=:指定阵列中可用 device 数目，这个数目只能由 --grow 修改

-x, --spare-devices=：指定初始阵列的富余device 数目

安装mdadm

我们将使用mdadm（简称多盘管理）工具创建、组装、管理和监控软件RAID-1。在诸如Fedora、CentOS、RHEL或者Arch Linux 的发行版中，mdadm是默认安装的。在基于Debian的发行版中，可以使用aptitude 或者 apt-get 安装mdadm。

Fedora, CentOS 或 RHEL

由于adadm是预装的，所以我们只需要开启RAID守护服务，并将其配置成开机启动即可：

Shell

1

2

# systemctl start mdmonitor

# systemctl enable mdmonitor

对于CentOS/RHEL 6系统，使用以下命令：

Shell

1

2

# service mdmonitor start

# chkconfig mdmonitor on

Debian, Ubuntu 或 Linux Mint

在Debian或类Debian系统中，mdadm可以使用 aptitude 或者 apt-get 安装：

Shell

1

# aptitude install mdadm

Ubuntu系统中，会要求配置Postfix MTA 以发送电子邮件通知。你可以跳过去。

Debian系统中，安装程序会显示以下解释信息，用来帮助我们去判断是否将根目录安装到RAID阵列中。下面的所有 *** 作都有赖于这一步，所以应该仔细阅读他。

mdadm是multiple devices admin的简称，它是Linux下的一款标准的软件 RAID 管理工具，作者是Neil Brown。

mdadm能够诊断、监控和收集详细的阵列信息

mdadm是一个单独集成化的程序而不是一些分散程序的集合，因此对不同RAID管理命令有共通的语法

mdadm能够执行几乎所有的功能而不需要配置文件(也没有默认的配置文件)

当然，如果需要一个配置文件，mdadm将帮助管理它的内容

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