RAID 配置完全指南 - 从入门到性能调优的实战经验

RAID 配置完全指南 - 从入门到性能调优的实战经验

RAID 0

定义:

定义:

RAID 0既没有容错设计的条带硬盘阵列((Striped Disk Array without Fault Tolerance),以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中

RAID 0既没有容错设计的条带硬盘阵列((Striped Disk Array without Fault Tolerance),以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中

优点:

优点:

极高的读写效率

速度快,由于不存在校验,所以不占用CPU资源

部署简单

极高的读写效率

速度快,由于不存在校验,所以不占用CPU资源

部署简单

缺点:

缺点:

无冗余,通常和其他RAID级别混合使用

不适合用于关键数据

无冗余,通常和其他RAID级别混合使用

不适合用于关键数据

最小硬盘数: 2

最小硬盘数: 2

RAID 1

定义:

定义:

RAID 1又称镜像(Mirror),数据同时一致写道主硬盘和镜像硬盘

RAID 1又称镜像(Mirror),数据同时一致写道主硬盘和镜像硬盘

优点:

优点:

提供过了很高的数据安全性和可用性

100%的数据冗余

设计、使用简单

不做校验计算,CPU占用资源少

提供过了很高的数据安全性和可用性

100%的数据冗余

设计、使用简单

不做校验计算,CPU占用资源少

缺点:

缺点:

空间利用率只有1/2

相对于单个硬盘,无法提高写能力

空间利用率只有1/2

相对于单个硬盘,无法提高写能力

RAID 5

定义:

定义:

RAID 5与RAID 3机制类似,但校验数据均匀分布在各数据硬盘上,RAID成员硬盘上同时保存数据和校验信息,数据块和对应的校验信息不存在不同硬盘上。RAID 5是最长用的RAID方式之一。

RAID 5与RAID 3机制类似,但校验数据均匀分布在各数据硬盘上,RAID成员硬盘上同时保存数据和校验信息,数据块和对应的校验信息不存在不同硬盘上。RAID 5是最长用的RAID方式之一。

优点:

优点:

高读取速率,中等写速率

提供一定程度的数据安全

高读取速率,中等写速率

提供一定程度的数据安全

缺点:

缺点:

RAID组里单块硬盘的故障,会导致其他硬盘读写性能大幅下降

RAID组里单块硬盘的故障,会导致其他硬盘读写性能大幅下降

最小硬盘数:3

最小硬盘数:3

常用RAID比较

RAID级别

RAID 0

RAID 1

RAID 3

RAID 5

RAID 10

RAID 0+1

别名

条带

镜像

专用奇偶位条带

分布奇偶位条带

镜像阵列条带

条带阵列镜像

容错性

冗余类型

复制

奇偶校验

奇偶校验

复制

复制

热备盘选项

读性能

一般

随机写能力

最低

一般

一般

连续写能力

一般

一般

最小硬盘数

2块

2块

3块

3块

4块

4块

可用容量

N* 单块硬盘容量,N为RAID组成员,一般不大于16

(N/2)* 单块硬盘容量,N为RAID组成员,一般不大于16

(N-1)* 单块硬盘容量,N为RAID组成员,一般不大于16

(N-1)* 单块硬盘容量,N为RAID组成员,一般不大于16

(N/2)* 单块硬盘容量,N为RAID组成员,一般不大于16

(N/2)* 单块硬盘容量,N为RAID组成员,一般不大于16

典型应用环境

迅速读写,安全性要求不高,如图形工作站等

随机数据写入,安全性能要求高,如服务器、数据库存储领域

连续数据传输,安全性要求高,如视频编辑、大型数据库等

随即数据传输,安全性要求高,如金融、数据库、存储等

数据量大,安全性要求高,如银行、金融领域

高性能和高安全性,如视频服务器

RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比RAID1低而磁盘空间利用率要比RAID1高。

RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低。

RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比RAID1低而磁盘空间利用率要比RAID1高。

RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低。

1. 热备:Hot Spare

定义:当冗余的RAID组中某个硬盘失效时,在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下,用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘,及时保证RAID系统的冗余性。

定义:当冗余的RAID组中某个硬盘失效时,在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下,用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘,及时保证RAID系统的冗余性。

全局式:备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享

专用式:备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用

可用容量由(N -1) * 单块硬盘容量降为(N -2) * 单块硬盘容量(以Raid5为例)

全局式:备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享

专用式:备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用

可用容量由(N -1) * 单块硬盘容量降为(N -2) * 单块硬盘容量(以Raid5为例)

2. 热插拔:Hot Swap

定义:在不影响系统正常运转的情况下,用正常的硬盘物理替换RAID系统中失效硬盘

定义:在不影响系统正常运转的情况下,用正常的硬盘物理替换RAID系统中失效硬盘

关键在于热插拔时电子器件的保护机制

关键在于热插拔时电子器件的保护机制

实验目标

在服务器上添加4块硬盘,实现使用RAID 5级别将4块盘组成磁盘阵列

在服务器上添加4块硬盘,实现使用RAID 5级别将4块盘组成磁盘阵列

使用/dev/sd{b,c,d,e}创建RAID5磁盘阵列

使用/dev/sd{b,c,d,e}创建RAID5磁盘阵列

模拟RAID中磁盘损坏

模拟RAID中磁盘损坏

格式化+挂载

格式化+挂载

删除磁盘阵列

删除磁盘阵列

注意数据的备份

注意数据的备份

以下是一些常用的 Linux 磁盘相关命令:

df:显示磁盘使用情况。可以使用 "df -h" 命令以人类可读的格式查看。

du:显示文件或目录的磁盘使用情况。可以使用 "du -h" 命令以人类可读的格式查看。

fdisk:磁盘分区工具,用于创建、删除和修改磁盘分区表。

mkfs:用于创建文件系统。mkfs 后需要加上文件系统类型(如 ext4、ntfs 等)和设备名称(如 /dev/sda1)。

mount:将一个文件系统挂载到指定的挂载点上。

umount:卸载已经挂载的文件系统。

lsblk:以树形结构查看块设备的信息,包括磁盘、分区和挂载点等。

blkid:显示块设备的 UUID 和文件系统类型。

badblocks:检查并标记坏块。

smartctl:用于读取磁盘的 SMART 信息,从而判断磁盘的健康状态。

df:显示磁盘使用情况。可以使用 "df -h" 命令以人类可读的格式查看。

du:显示文件或目录的磁盘使用情况。可以使用 "du -h" 命令以人类可读的格式查看。

fdisk:磁盘分区工具,用于创建、删除和修改磁盘分区表。

mkfs:用于创建文件系统。mkfs 后需要加上文件系统类型(如 ext4、ntfs 等)和设备名称(如 /dev/sda1)。

mount:将一个文件系统挂载到指定的挂载点上。

umount:卸载已经挂载的文件系统。

lsblk:以树形结构查看块设备的信息,包括磁盘、分区和挂载点等。

blkid:显示块设备的 UUID 和文件系统类型。

badblocks:检查并标记坏块。

smartctl:用于读取磁盘的 SMART 信息,从而判断磁盘的健康状态。返回搜狐,查看更多

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