Linux 下软件 RAID 的实现
时间：2009-03-27 来源：dtlchm
Q：Linux 下软件 RAID 的实现
A：数据在现代企业中占有重要的地位，数 据存储的安全性也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RAID（冗余磁盘阵列）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，但很多小企业无力承受这笔开销。而在Linux下可以通过软件来实现硬件的RAID功能，既节省了投资，又能达到很好 的效果。下面我们在一个典型的环境中实现带有一块Spare-Disk（备用磁盘）的软RAID1（数据镜像）阵列。
一、系统环境
操作系统：RedHat Linux AS 3
硬盘：四块18G SCSI磁盘，第一块磁盘上安装Linux系统，其余三块组成阵列。
软件：mdadm软件（该软件已经集成在RedHat Linux AS 3中，若系统没有提供，可以在替换 www.cse.unsw.edu.au/~neilb/source/mdadm/下载mdadm-1.8.1.tgz编译安装， 或在替换 www.cse.unsw.edu.au/~neilb/source/mdadm/RPM/下载mdadm-1.8.1-1.i386.rpm安装）， 具体的安装过程这里就不叙述了。
二、创建过程
1、 以root用户登录，对磁盘分区
# 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示为fd（Linux raid auto）。对剩余的磁盘做同样的操作。创建/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1三个分区。
2、 创建RAID0阵列
(1) # mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 -x1 /dev/sd{b,c,d}1
-C 该参数为创建阵列模式。
/dev/md0 阵列的设备名称。
-l1 阵列模式，可以选择0、1、4、5等不同的阵列模式。设置为RAID1模式。
-n2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 阵列中备用磁盘的数目。设置当前阵列中含有一块备用磁盘。
/dev/sd{b,c,d}1 参与创建阵列的磁盘名称。阵列由三块磁盘组成，其中两块为镜像的活动磁盘，一块备用磁盘提供故障后的替换。
（2）这一过程需要一定时间，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。
# cat /proc/mdstat
系统显示：
Personalities : [raid1]
read_ahead 1024 sectors
Event: 1
md0 : active raid1 sdb1[0] sdc1[1] sdd1[2]
18432000 blocks [2/2] [UU]
unused devices:
这表示新创建的RAID1已经可以使用了。
（3）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的方便，并不是阵列必须的。
首先扫描系统中的全部阵列
# mdadm -detail -scan
ARRAY /dev/md0 level=raid1 num-devices=2 UUID=2ed2ba37:d952280c:a5a9c282:a51b48da
devices=/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1
扫描结果显示阵列的名称、模式和磁盘名称，并且列出了阵列的UUID号。UUID也同时存在于阵列的每个磁盘中，缺少UUID号码的磁盘不能参与阵列的组成。
接下来编辑阵列的配置文件/etc/mdadm.conf文件，将扫描显示的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：
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、模式、阵列中活动磁盘的数目及名称，还定义了一个备用的磁盘组group1。
（4）启动和停止阵列
启动阵列：
# mdadm -As /dev/md0
停止阵列：
# mdadm -S /dev/md0
在rc.sysinit启动脚本文件中加入命令mdadm -As /dev/md0，这样只要系统一启动就自动加载阵列。
3、 在阵列上建立新的文件系统
# mkfs.ext3 /dev/md0
经过几分钟后新的文件系统生成，现在就可以使用了，将/dev/md0挂接在/opt安装点。
# mount /dev/md0 /opt
修改/etc/fstab文件，添加如下项目，这样系统启动后就会自动挂接设备到/opt安装点。
/dev/md0 /opt ext3 defaults 0 0
三、阵列管理
显示当前阵列的各项参数和同步状态：
# mdadm -detail /dev/md0
显示当前阵列中磁盘的各项参数和状态：
# mdadm -E /dev/sdb1
当阵列中的磁盘失败时，从阵列中移去失败的磁盘：
# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 -r /dev/sdb1
当新的磁盘替换了失败的磁盘后，在阵列中添加新磁盘：
# mdadm /dev/md0 -add /dev/sdb1
定期监视阵列：
# nohup mdadm -monitor -scan -mail=sysadmin -delay=120 /dev/md0 &
该命令每间隔120秒就检查一次阵列，当发现阵列中出现硬盘失败时，若阵列定义有备用磁盘组，就移去失败的磁盘，并启用备用磁盘，给管理员发送通知。使用nohup保持命令一直在后台运行。
最后，在使用mdadm时应该注意，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。另外系统的目录如/usr最好不要放在阵列上，一旦阵列出现问题， 系统将无法正常运行。
A：数据在现代企业中占有重要的地位，数 据存储的安全性也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RAID（冗余磁盘阵列）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，但很多小企业无力承受这笔开销。而在Linux下可以通过软件来实现硬件的RAID功能，既节省了投资，又能达到很好 的效果。下面我们在一个典型的环境中实现带有一块Spare-Disk（备用磁盘）的软RAID1（数据镜像）阵列。
一、系统环境
操作系统：RedHat Linux AS 3
硬盘：四块18G SCSI磁盘，第一块磁盘上安装Linux系统，其余三块组成阵列。
软件：mdadm软件（该软件已经集成在RedHat Linux AS 3中，若系统没有提供，可以在替换 www.cse.unsw.edu.au/~neilb/source/mdadm/下载mdadm-1.8.1.tgz编译安装， 或在替换 www.cse.unsw.edu.au/~neilb/source/mdadm/RPM/下载mdadm-1.8.1-1.i386.rpm安装）， 具体的安装过程这里就不叙述了。
二、创建过程
1、 以root用户登录，对磁盘分区
# 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示为fd（Linux raid auto）。对剩余的磁盘做同样的操作。创建/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1三个分区。
2、 创建RAID0阵列
(1) # mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 -x1 /dev/sd{b,c,d}1
-C 该参数为创建阵列模式。
/dev/md0 阵列的设备名称。
-l1 阵列模式，可以选择0、1、4、5等不同的阵列模式。设置为RAID1模式。
-n2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 阵列中备用磁盘的数目。设置当前阵列中含有一块备用磁盘。
/dev/sd{b,c,d}1 参与创建阵列的磁盘名称。阵列由三块磁盘组成，其中两块为镜像的活动磁盘，一块备用磁盘提供故障后的替换。
（2）这一过程需要一定时间，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。
# cat /proc/mdstat
系统显示：
Personalities : [raid1]
read_ahead 1024 sectors
Event: 1
md0 : active raid1 sdb1[0] sdc1[1] sdd1[2]
18432000 blocks [2/2] [UU]
unused devices:
这表示新创建的RAID1已经可以使用了。
（3）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的方便，并不是阵列必须的。
首先扫描系统中的全部阵列
# mdadm -detail -scan
ARRAY /dev/md0 level=raid1 num-devices=2 UUID=2ed2ba37:d952280c:a5a9c282:a51b48da
devices=/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1
扫描结果显示阵列的名称、模式和磁盘名称，并且列出了阵列的UUID号。UUID也同时存在于阵列的每个磁盘中，缺少UUID号码的磁盘不能参与阵列的组成。
接下来编辑阵列的配置文件/etc/mdadm.conf文件，将扫描显示的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：
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、模式、阵列中活动磁盘的数目及名称，还定义了一个备用的磁盘组group1。
（4）启动和停止阵列
启动阵列：
# mdadm -As /dev/md0
停止阵列：
# mdadm -S /dev/md0
在rc.sysinit启动脚本文件中加入命令mdadm -As /dev/md0，这样只要系统一启动就自动加载阵列。
3、 在阵列上建立新的文件系统
# mkfs.ext3 /dev/md0
经过几分钟后新的文件系统生成，现在就可以使用了，将/dev/md0挂接在/opt安装点。
# mount /dev/md0 /opt
修改/etc/fstab文件，添加如下项目，这样系统启动后就会自动挂接设备到/opt安装点。
/dev/md0 /opt ext3 defaults 0 0
三、阵列管理
显示当前阵列的各项参数和同步状态：
# mdadm -detail /dev/md0
显示当前阵列中磁盘的各项参数和状态：
# mdadm -E /dev/sdb1
当阵列中的磁盘失败时，从阵列中移去失败的磁盘：
# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 -r /dev/sdb1
当新的磁盘替换了失败的磁盘后，在阵列中添加新磁盘：
# mdadm /dev/md0 -add /dev/sdb1
定期监视阵列：
# nohup mdadm -monitor -scan -mail=sysadmin -delay=120 /dev/md0 &
该命令每间隔120秒就检查一次阵列，当发现阵列中出现硬盘失败时，若阵列定义有备用磁盘组，就移去失败的磁盘，并启用备用磁盘，给管理员发送通知。使用nohup保持命令一直在后台运行。
最后，在使用mdadm时应该注意，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。另外系统的目录如/usr最好不要放在阵列上，一旦阵列出现问题， 系统将无法正常运行。
相关阅读 更多 +
