4 RAID

安全的动态磁盘策略

1 软件raid技术

raid0/raid1/raid5

2 LVM逻辑卷管理技术

PV/VG/LV

3整合RAID和LVM的磁盘存储策略

RAID技术产生的背景

。普通的IDE硬盘速度不够快，性能不够稳定，不能应用于企业级的关键任务

。高效并且稳定可靠的SCSI硬盘价格昂贵，中小企业承受不起

。RAID（Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks），即廉价/独立磁盘冗余阵列（或者简称磁盘阵列），它的出现，可以让我们把普通的IDE硬盘组成快速安全可靠的存储设备。

RAID原理

。RAID是一种把多块独立的硬盘按不同方式组合起来形成一个磁盘组，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余技术。不同的组织方式成为RAID级别（RAID Levels）。

。数据冗余的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用冗余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

。在用户看来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，对磁盘阵列的操作与单个硬盘以模一样。

RAID级别

。目前共有0-6 共7个基本的RAID级别

。常用RAID级别是 ，RAID0，RAID1，RAID5

。需要RAID控制器（一种pc适配器）来管理硬盘

。LINUX内核可以模拟raid控制器，用来管理硬盘，但只支持级别0，1，4，5

raid0  striping ，条带备份

数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性。但是不具备冗余功能

raid1  mirror或者mirroring

最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。但是浪费硬盘空间

raid5

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RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应得奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

至少需要3块硬盘

raid0+1

raid0 和1 的组合形式，也成为raid10

磁盘利用率比较低，但是冗余度最高。

Linux中的软件raid

。使用linux内核实现的软件raid控制器

。需要内核支持

。需要相应得应用软件（raidtools）创建管理raid设备

。软件raid设备文件名

       /dev/mdN  （N=0，1，2。。。）

。软件raid设备可以当分区看待，需要格式化后挂载

#mkfs.ext3 /dev/md1

#mount /dev/md1 /opt

软件raid创建过程

。添加硬盘

       raid设备的成员是硬盘分区，需要先对每个硬盘分区，raid中分区不能同一个物理硬盘上

。安装raidtoools

       raidtools中包含有raid创建管理工具和默认的示范性配置文件

。编写配置文件 /etc/raidtab

       可以从raidtools中的示范配置文件里复制

。创建raid设备

       例：#mkraid /dev/md0

rpm –q raidtools

rpm –ql raidtools

raidtools 的示范配置文件在/usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid0.conf.sample

                                                 raid1.conf.sample

                                                 raid4.conf.sample

raid5.conf.sample                                          

                                                                                raidtab.sample

man 5 raidtab   有简单的示范

直接该示范文件会比较方便

cp /usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid0.conf.sample /etc/raidtab

vi /etc/raidtab

其中

nr-raid-disks   磁盘数量

nr-spare-disks  冗余磁盘的数量，这里是raid0所以冗余的数量是0

device  /dev/hda1

raid-disk      0   给磁盘编号，不能重复。

退出 后

#mkraid /dev/md0

#mkfs.ext3 /dev/md0

#mount /dev/md0 /opt

再cp文件测试，是否成功。

编辑fstab可以启动自动挂载

停止使用raid

#raidstop /dev/md0

停止使用raid前，要首先把挂载的raid磁盘卸载掉

raid1的raidtab 用sample就可以

察看磁盘是不是有问题，或者损坏可以用命令

lsraid –A –a /dev/md1   

如果服务器开机，etc里有raidtab文件，系统会自动作raid，不再使用raid时可以把raidtab文件删除。

在建好raid后可以从

more /proc/mdstat

察看raid的状态

恢复破坏的数据

cp /usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid0.conf.sample /etc/raidtab

模拟raid阵列实效的情况用

raidsetfaulty –help

raidsetfaulty /dev/md0 /dev/sdb1

用  lsraid –A –a /dev/md0   就可以看出状态变failed

手动

raidhotadd /dev/md0 /dev/sdd1  向raid里添加一个磁盘

此时用 lsraid –A –a /dev/md0

里面新添加的硬盘的状态是  spare

可以察看   /proc/mdstat     的信息，可以看到磁盘的修复过程

raidhotremove /dev/md0 /dev/sdb1    移除出问题的硬盘。

在lsraid –A –a /dev/md0  可以看出 被移除的磁盘的状态是missing

也可以自动的，即添加冗余的磁盘

先修改 raidtab 里的 nr-spare-disks   的值为冗余磁盘的数量加一块冗余就是1

                  device         /dev/sdd1

                  spare-disk   0

重新构建raid   mkraid –R /dev/md0

                mkfs.ext3 /dev/md0

raid1，5可以放冗余磁盘，0就没有必要了。

可以用 raidsetfaulty   来测试

man 5 raidtab 

可以同时使用raid0和raid1  可以先把两块硬盘作raid0，然后再把两个raid0 和成raid1 。这样的速度比较快。

raidtab可以这样配置。

raiddev     /dev/md0

raid-level    0

nr-raid-disks   2

nr-spare-disks        0

chunk-size             4

device                   /dev/sda1

raid-disk                0

device                   /dev/sdb1

raid-disk               1

raiddev                  /dev/md1

raid-level              0

nr-raid-disks          2

nr-spare-disks        0

chunk-size             4

device                   /dev/sdc1

raid-disk                0

device                   /dev/sdd1

raid-disk                1

raiddev                  /dev/md2

raid-level               1

nr-raid-disks          2

nr-spare-disks        0

chunk-size             4

device                   /dev/md0

raid-disk                0

device                   /dev/md1

raid-disk                1

如果以前有raid ，要先把raid去掉挂载，raidstop然后重新建立。

上面的情况 md0，和md1是md2的成员，此时不能格式化md0，和md1，可以直接格式化md2就可以了。