Linux 下采用软件实现RAID---薛启康

原文章发布于 2000.4.28by 薛启康 [网友投稿]

500)this.width=500;" border="0">

一.raid的安装环境：

两块相同型号的磁盘，都以主盘/从盘安装在机器上。

二.raid的安装设置：

在你创建 RAID 设备之前，你必须首先创建 RAID 分区，然后遵循以下步骤：

1.在安装操作系统「磁盘分区设置」屏幕上，选择「用 Disk Druid 手工分区」。

2. 在 Disk Druid 中，分别选择hda,hdc「新建」来创建新分区。你不能输入一个挂载点，创建的分区类型为“software RAID”。你可以根据你的情况创建分区，我是先分别在hda和hdc上创建100M,512M和3484M类型为“software RAID”的分区，我的磁盘是同型号40G的磁盘。

3.创建软件raid，输入挂载点。先输入挂载点为/或者是/boot等，选择 “文件系统类型是ext3或者是swap”,raid级别是raid1,选择raid成员。我的raid1是两块磁盘，在2步创建的分区也是一一对应的， hda1，hdc1大小都为100M,在这里我创建raid设备时的挂载点是/boot,hda2，hdc2大小都为512M,挂载点是swap, hda3，hdc3大小都为3484M,挂载点是/。

4.创建的分区用fdisk -l看如图“raid分区”。

5.创建完分区后，继续安装操作系统，和我们平时安装linux的方法一样。

三.数据恢复方案：

我测试的结果是使用该方法安装的raid1只可以使用一块磁盘正常引导，例如hda磁盘破坏后，不可以使用hdc正常引导机器。如果您有更好的解决方案，可以与我进行交流。下面我将分别讲述hda/hdb磁盘破坏后数据的恢复方法。

1.hdc磁盘破坏，hda工作正常，系统可以正常引导：

(1)关闭计算机。

(2)替换掉hdc磁盘，开机。

(3)开机重新启动机器。

(4)以root身份登陆计算机，执行以下命令：

shell> sfdisk -d /dev/hda > partitions.sdb //导出hda磁盘的分区信息
shell> sfdisk /dev/hdc < partitions.sdb //使用hda的磁盘分析信息在hdc上建立分区

(5)使用raidhotadd /dev/mdX /dev/hdX建立新的磁盘镜像，这个操作需要一段时间，你可以休息一下，喝杯咖啡了。

(6)重新启动机器，一切已经恢复正常。

2.hda磁盘破坏，系统不能正常引导：

这 中情况恢复比较麻烦一点。摘掉hda磁盘，使用redhat9.0光盘以挽救模式引导机器，建议在引导时加载网络设备，引导成功后，系统应该没有加载 hdb的数据信息，你需要使用(mount /dev/hdcX /mnt/***/)将磁盘数据mount到系统，然后使用tar命令将你需要备份的数据打包，可以将数据copy到另外一块硬盘，也可以使用网络协议， 例如ftp等，将你备份的数据copy到另一个主机。最后替换掉已经破坏的hda磁盘，使用该文档重新建立raid，恢复数据。

====================================================================

首先，Linux系统内核是可以支持RAID的。第一部要做的就是购买两块相同的硬盘，然后分成同样大小的分区。之后你可以下载mdadm工具，以便创建和管理RAID阵列。

执行以下命令，可以在磁盘上创建你的第一个阵列:

# modprobe md

# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hda1 /dev/hde1

以上命令创建了阵列(/dev/md0)，并将其映射到两个物理磁盘上(/dev/hda1 和/dev/hde1)。这种RAID阵列被称为RAID1，即直接镜像模式。当建立好后，你可以对其格式化，并像操作其它分区一样操作它。

RAID不需要什么配置文件。当系统启动时，RAID阵列会立即生效。因此你可以像处理其它物理分区一样对RAID设备进行任何操作。

====================================================================

数据的安全性是人们在使用计算机中最重要的问题之一。通常情况下，人们会在服务器环境中采用硬盘镜像技术，
以达到数据的双重备份。同样在Linux环境下，我们可以采用这种技术。在Linux环境下，我们可以采用Raidtool
工具，不仅可以将两个硬盘进行镜像。还可以制作软RAID0、RAID4、RAID5。说是软RAID，是因为通常情况下，
RAID盘是通过专用的RAID卡进行的。而在Linux　环境下，我们可以利用软件raidtool达到RAID功能。
所以称为软RAID。建立并使用RAID盘有以下几种方法：

第一种方法：
自行下载并编译raidtools软件包，较早版本的raidtool软件包名为md，现在已正式更名为raidtool。下载地址：
中国自由软件库，通过搜索引擎查找下载。
如果你已经从网上下载了raidtools-0.41.tar.gz软件包。解开后，自行编译，步骤如下：
$gunzip -d raidtools-0.41.tar.gz
$tar -xvf raidtools-0.4.1.tar
在使用raidtools之前，首先要知道目前正在使用的核心是否支持md。如果你正在使用的核心是2.0.x，并且不是
自己编译过的话，大多数情况下是支持软RAID的。如果不能确定，则应自己编译核心。在配置时，应选择对md的支持。
确定了正在使用的核心支持RAID。则编译raidtools软件包如下：
$cd raidtools-0.41
$./configure
$ make
$make install　##make install在/dev下产生md0-md3共4个设备。
OK,　安装完成。
在使用raidtool前，首先决定自己要使用的RAID的种类。目前使用raidtool可以作RAID0,RAID1,RAID5。
由于只有两块硬盘而无法使用RAID5，除了RAID5外，还可以选择作linear模式或RAID0。笔者选择了作RAID0。
以下为制作过程：
首先，关机，将两块小硬盘分别加到第一个IDE控制器的slave接口上。将第二块硬盘接到第二个IDE控制器上的slave
接口上（笔者这台机器上的CDROM接在第二个IDE控制器的master上）。
加电启动系统，以root登录，运行以下命令对硬盘进行分区：
＃fdisk /dev/hdb
将全部硬盘划分给一个主分区，建立一个/dev/hdb1分区。
＃fdisk /dev/hdd
同样将全部硬盘划分给一个主分区，建立一个/dev/hdd1分区。
之后：
＃/sbin/mdcreate raid0 -c4k /dev/md0 /dev/hdb1 /dev/hdd1
当然，为了提高访问速度，你可以将硬盘进行比较细致的划分，尽可能将分区合理分布在不同的硬盘上。然后再用
mdcreate将它们组合成一个mdx(x:1,2,3)
为了使用新建立的RAID设备，首先应启动它：
#/sbin/mdadd -ar
之后，查看/proc/mdstats文件的内容，以检查RAID0的状态。
#cat /proc/mdstats
系统显示：
personalities : [1 linear] [2 raid0]
read_ahead not 8092 sectors
md0 : active raid0 hdb1 hdd1 xxxx blocks 8k chunks
md1 :inactive
md2 :inactive
md3 :inactive
这表示，新建的RAID0已经可以正常运行了。为了使用新RAID盘，还应在新盘上建立新的文件系统，建立过程如下：
#mke2fs /dev/md0　##注：在新的存储设备上建立ext2文件系统
建立了新的文件系统，再将它mount到根下的某个目录上，就可以正式使用了。安装方法如下：
＃mount 　/dev/md0 　/opt ##注：/opt为笔者在根分区建的一个mount点
当然，如果有必要的话，你还可以用raidtools建立raid5。以提高数据的可靠性。
最后，将RAID0的加载及文件系统的加挂全加入到init.sysinit文件中，这样，只要系统一启动，首先就执行RAID，
用户就不必再手工安装了。
用户应将以下两个命令加入到init.syinit文件中。
/sbin/mdrun -ar
mount /dev/md0 /opt
当然，如果你不觉得麻烦，也可以手工运行以上命令，以手动方式启动软RAID盘。

第二种方式：如果你安装的Linux发行版较新，其中已经带有raidtool工具，那么就不必再下载软件并自己编译了。
使用时可以这样处理：
首先建立一个文件/etc/raidtab（以制作raid0为例）,文件内容如下：
raiddev /dev/md0
raid-level 0
nr-raid-disks 2
persistent-superblock 1
chunk-size 4
device /dev/hdb1
raid-disk 0
device /dev/hdd1
raid-disk 1
然后，运行以下命令：
＃mkraid /dev/md0
这样就可以生成一个新的设备：/dev/md0。
启用软raid方法：
＃raidstart /dev/md0
其余操作同上。
如果你正在使用的发行版很新，可能以下两种情况都不不适用于你，那么，你可以采用以下方式使用软RAID。
笔者的一台PC上安装了Red hat Linux　6.1，自行编译raidtool0.42，0.50beta2时，先是找不到所要的头
文件，经笔者将所需头文件复制后，编译仍然通不过。原来，由于新的发行版采用了一系列新的函数，情况稍有
一点不同。不过，新的发行版中，提供了raidtools，在/sbin目录中，有raidtools的一系列工具，其中有
mkraid,raid0run，raidstop，raidstart等一组工具。如果你想自己编译，可以从中国自由软件库中查找到
了最新版为0.9的raidtool。自行编译了0.9版的raidtool。编译正常通过。
新版的raidtool稍有一点不同，笔者使用系统自带的raidtool，制作软RAID方法如下：
1、 首先建立文件/etc/raidtab，2、 文件内容如下：
raiddev /dev/md0
raid-level 　　　 0
nr-raid-disks 　　　 2
persistent-superblock 　　 0
chunk-size 　　　 8

device 　　　　 /dev/hdb1
raid-disk 　　　 0
device 　　　　 /dev/hdd1
raid-disk 　　　 1
　
3、 生成软raid设备4、 ，5、 运行以下命令：
# mkraid -c /etc/raidtab /dev/md0
之后，运行以下命令，以查看目前RAID的运行状态。
[root@rh61 /proc]# cat mdstat
如果系统显示如下：
Personalities : [raid0]
read_ahead 1024 sectors
md0 : active raid0 hdd1[1] hdb1[0] 2202416 blocks 8k chunks
unused devices:
表示，你的RAID0已正常运行了。
3、建立新的文件系统
现在，为了使用新生的设备，我们应在新的RAID盘上建ext2文件系统，建立新的文件系统的命令如下：
[root@rh61 /sbin]# mkfs.ext2 /dev/md0
经过大约两三分钟，新的文件系统正确生成。现在就可以开始使用它了。使用方法如下：
[root@rh61 /sbin]# mount -t ext2 /dev/md0 /opt
将/dev/md0设备加挂（mount）到/opt安装点上。
此后，笔者在此软RAID盘上安装了Sybase 11.0.3.3，经过测试，发现整个RAID0系统的性能还不错。
最后，在使用Raidtools时应注意：采用raidtool制作软RAID，最好不要在一块硬盘上分多个分区，再将这
些分区同raidtool制作成RAID。因为这样做不但不会提高硬盘的访问速度，反而会降低整修系统的性能。要
使用软RAID盘，最好是将一个硬盘分成多个分区，再将不同硬盘的分区制作成软RAID盘。再有，用户最好不
要将/usr目录放置到RAID盘上。如果RAID盘出错，那你可就完了。系统的交换分区最好也不要放到RAID盘上，
尽管有人认为这样可以提高访问速度，但是，笔者担心，万一你在使用系统时，交换分区上有交换了很多系统时，
这时忽然RAID盘出错了,那可就完了。

===================================================================

数据在现今企业中占有重要的地位，数据存储的安全性有而是人们使用计算机要注意的重要问题之 一。通常情况下人们在服务器端采用各种冗余磁盘阵列RAID技术来保护数据，中高档的服务器一般都提供了昂贵的硬件RAID控制器，但是很多中小企业没有 足够的经费承受这笔开销。我们有没有方法可以通过软件来实现RAID呢?

　　实际上在Linux下可以通过软件来实现硬件的RAID功能，这样既节省了投资，又能达到很好的效果。今天就由我为大家介绍如何在网络环境中实现带有一块Spare-disk的软RAID1(数据镜像)阵列。

　　小提示:什么是RAID1(数据镜像)? RAID 1是比较可靠的数据存储方式，每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘。对任何磁盘的数据写入都会被复制镜像盘中;系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数 据，也就是说同一个数据会被重复写入两次，这样的磁盘镜像肯定会提高系统成本。因为我们所能使用的空间只是所有磁盘容量总和的一半。

　　由于本文中会使用mdadm软件，而该软件一般情况下都会集成在Redhat linux中，所以可以直接使用。如果系统中没有安装可以到http: //www.cse.unsw.edu.au/~neilb/source/mdadm来下载mdadm-1.8.1.tgz进行编译安装，也可以到 http://www.cse.unsw.edu.au/~neilb/source/mdadm/rpm下载mdadm-1.8.1- 1.i386.rpm直接安装。

　　第一步:以root用户登录系统，对磁盘进行分区。

　　#fdisk /dev/sdb

　　将设备/dev/sdb上的全部磁盘空间划分给一个主分区，建立/dev/sdb1分区，并修改分区的类型标识为fd(linux raid auto),然后对剩余的磁盘做同样的操作。创/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1三个分区。

　　第二步:创建RAID阵列

　　#madam -cv /dev/md0 -l1 -n2 -x1 /dev/sd{b,c,d}1

　　小提示:-C参数为创建阵列模式。/dev/md0为阵列的设备名称。-l1为阵列模式，可以选择0，1，4，5等多种不同的阵列模式，分别对 应RAID0，RAID1，RAID4，RAID5。-n2为阵列中活动磁盘的数目，该数目加上备用磁盘的数目应该等于阵列中总的磁盘数目。-x1为阵列 中备用磁盘的数目，因为我们是RAID1所以设置当前阵列中含有一块备用磁盘。/dev/sd{b,c,d}1为参与创建阵列的磁盘名称，阵列由三块磁盘 组成，其中两块为镜象的活动磁盘，一块备用磁盘提供故障后的替换。

　　第三步:查看RAID阵列情况

　　创建RAID过程需要很长时间，因为磁盘要进行同步化操作，查看/proc/mdstat文件，该文件显示RAID的当前状态和同步完成所需要的时间。

　　[B]#cat /proc/mdstat

　　系统会显示——

　　personalities:[raid1]

　　read_ahead 1024 sectors

　　event:1

　　md0:active raid1 sdb1[0] sdc1[1] sdd1[2]

　　18432000 blocks [2/2] [UU]

　　unused devices:[/B]

　　出现上面的提示后就表示创建的RAID1已经可以使用了。

　　第四步:编辑阵列的配置文件

　　mdadm的配置文件主要提供人们日常管理，编辑这个文件可以让RAID更好的为我们工作，当然这个步骤不是必须的。不经过编辑配置文件也可以让RAID工作。

　　首先扫描系统中的全部阵列

　　#mdadm -detail -scan

　　扫描结果将显示阵列的名称，模式和磁盘名称，并且列出阵列的UUID号，UUID也同时存在于阵列的每个磁盘中，缺少该号码的磁盘是不能够参与阵列的组成的。

　　接下来编辑阵列的配置文件/etc/mdadm.conf文件，将扫描的显示结果按照文件规定的格式修改后添加到文件的末尾。

　　#vi /etc/mdadm.conf

　　添加以下内容到mdadm.conf文件中

　　device /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

　　array /dev/md0 level=raid1 num-devices=2 uuid=2ed2ba37:d952280c:a5a9c282:a51b48da spare-group=group1

　　在配置文件中定义了阵列的名称和模式，还有阵列中活动磁盘的数目与名称，另外也定义了一个备用的磁盘组group1。

　　第五步:启动停止RAID1阵列

　　启动和停止RAID1阵列的命令非常简单。启动直接执行“mdadm -as /dev/md0”即可。执行mdadm -s /dev/md0将停止RAID1阵列。另外在rc.sysinit启动脚本文件中加入命令mdadm -as /dev/md0后将设置为阵列随系统启动而启动。

　　总结:配置RAID1的步骤相对RAID5来说不是很烦琐，不过在使用mdadm时应该注意就是不要在一块硬盘上划分多个分区，再将多个分区组 成阵列，这种方式不但不能提高硬盘的访问速度，反而会降低整体系统的性能。正确的方法是将一块硬盘分成一个或多个分区，然后将多块不同硬盘的分区组成阵 列。另外系统目录如/usr最好不要放在阵列中，因为一旦阵列出现问题系统将无法正常运行。

=================================================================