一、RAID磁盘阵列介绍

二、阵列卡介绍

三、阵列卡的缓存

四、实验构建软RAID磁盘阵列

一、RAID磁盘阵列介绍

1、定义

是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列

把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术

组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）

常用的RAID级别：RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0

2、RAID 0(条带化存储）

RAID 0连续以位或字节位单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但是没有数据冗余

RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，并且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据

RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合

3、RAID 1（镜像存储）

通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据

当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能

RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，二不需要重组失效的数据

4、RAID 5

N (N>=3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份校验数据，共N份数据在N块盘上循环均衡存储

N块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高

（N-1）/N磁盘利用率，可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据

5、RAID 6

N(N>=4)块盘组成阵列，（N-2）/N磁盘利用率

与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块

两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用

6、RAID 1+0（先做镜像，再做条带）

N（偶数，N>=4）块盘两两镜像后，在组合成一个RAID 0

N/2磁盘利用率，N/2块盘同时写入，N块盘同时读取，性能高，可靠性高

7、RAID 0+1（先做条带，再做镜像）

读写性能与RAID 10相同，安全性能低于RAID10

各种RAID之间的区别

RAID级别

硬盘数量

磁盘利用率

是否有校验

保护能力

写性能

RAID0

N

N

无

无

单个硬盘的N倍

RAID1

N(偶数）

N/2

无

允许一个设备故障

需写两对存储设备，互为主备

RAID5

N>=3

(N-1)/N

有

允许一个设备故障

需写计算校验

RAID6

N>=4

(N-2)/N

有

允许两个设备故障

需双重写计算校验

RAID10

N>=4(偶数）

N/2

无

允许两个基组中各坏一个

N/2块盘同时写入

二、阵列卡介绍

阵列卡是用来实现RAID功能的板卡

通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的

不同的RAID卡支持的RAID功能不同，例如支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等

RAID卡的接口类型：IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口

三、阵列卡的缓存

缓存（Cache）是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，在由缓存和外边数据总线交换数据

缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素

不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等

四、实验构建软RAID磁盘阵列

需求描述：为Linux服务器添加4块SCSI硬盘

使用mdadm软件包，构建RAID5磁盘阵列，提高磁盘存储的性能和可靠性

1、检查是否已安装mdadm软件包

如果没有安装可以使用此命令安装：yum install  -y  mdadm

2、使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/sdb 、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde划分出主分区sdb1、sdc1、sdd1、sde1，并把分区类型的ID标记号改为“fd”，其他三个也像如下设置主分区

3、创建RAID5设备 -C表示新建

-v：显示创建过程中的详细信息

/dev/md0：创建RAID5的名称

-l5：表示创建RAID5

-n：指定使用几块硬盘创建RAID，n3表示使用三块硬盘创建RAID

/dev/sd[bcd]1：指定使用者3块磁盘分区去创建RAID

-x：指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用

/dev/sde1：指定用于备用的磁盘

4、查看RAID磁盘的详细信息

cat  /proc/mdstat

或mdadm -D /dev/md0

也可以用watch命令来每隔一段时间刷新 /proc/mdstat的输出

watch -n 5 ‘cat  /proc/mdstat’也可以用下面命令来检查磁盘是否已做RAID

mdadm  -E /dev/sd[b-e]1

5、创建并挂载文件系统

在date中创建文件以及目录

6、实现故障恢复

先模拟/dev/sdb1故障

查看date目录中的文件是否丢失

7、创建 /etc/mdadm.conf配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止

使用从镜像输出的方法

也可以使用从镜像追加的方法

8、mdadm命令其他常用选项

-r：移除设备

-a：添加设备

-S：停止RAID

-A：启动RAID

停止RAID