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什么是raid 磁盤冗余陣列

這是由多塊獨立磁盤（多為硬盤）組合的一個超大容量磁盤組。

大白話的解釋
磁盤冗余陣列，就是將很多塊硬盤組合成一個整體，不同的RAID級別，可以實現不同的功能
如加速數據讀寫、如實現數據備份。

raid技術的作用

- 提高IO能力,磁盤并行讀寫 
- 提高耐用性,磁盤冗余算法來實現
- 具備冗余功能，節約成本

raid級別的作用、以及區別

- raid0

  最小磁盤數：2 
  優點：性能提升（寫入和讀取速度）。數據分別存入兩個不同的磁盤
  缺點：沒有數據冗余。數據不安全
  業務用途：直播，IPTV，VOD邊緣服務器

- raid1

  最小磁盤數：2 
  優點：容錯和簡單的數據恢復。提高了讀取性能。實現了數據的備份
  缺點：可用容量較低。寫入速度變慢。
  業務用途：標準應用服務器，其中數據冗余和可用性很重要。

- Raid5

  最小磁盤數：3 
  優點：容錯和IO性能提升（低于RAID 0）
  缺點：由于奇偶校驗開銷導致服務器執行大量寫操作，性能降低。
  理想用途：文件存儲服務器和應用服務器。

- Raid6

  最小磁盤數：4 
  優點：比RAID 5更高的冗余。提高了讀取性能。
  缺點：由于奇偶校驗開銷，服務器執行大量寫操作會降低性能。
  理想用途：大型文件存儲服務器和應用服務器。

- raid10

  最小磁盤數：4 
  優點：性能非常高。容錯。
  缺點：可用容量較低/成本較高。有限的可擴展性
  理想用途：高度利用的數據庫服務器/服務器執行大量寫入操作

- RAID級別的區別主要是讀寫速度的不同，以及容錯性能和搭建成本不同

raid0

至少需要兩塊磁盤
數據==條帶化==分布到磁盤，==高的讀寫性能==，100%==高存儲空間利用率==
數據==沒有冗余策略==，一塊磁盤故障，數據將無法恢復
應用場景：
對性能要求高但對數據安全性和可靠性要求不高的場景，比如音頻、視頻等的存儲

raid1

至少需要2塊磁盤
數據==鏡像備份==寫到磁盤上(工作盤和鏡像盤)，==可靠性高==，磁盤利用率為50%
讀性能可以，但寫性能不佳，寫入數據要同步，因此速度很慢。
一塊磁盤故障，不會影響數據的讀寫，因為是鏡像盤，冗余性好，只要有一塊是好的，數據還是玩轉的。
RAID 1應用場景：
對數據安全可靠要求較高的場景，比如郵件系統、交易系統等。

raid10

RAID10特點：

RAID10是raid1+raid0的組合
至少需要4塊磁盤
兩塊硬盤為一組先做raid1，再將做好raid1的兩組做raid0
兼顧==數據的冗余==（raid1鏡像）和==讀寫性能==（raid0數據條帶化）
磁盤利用率為50%，成本較高

只要壞的不是同一個組中，所有的硬盤，就算壞掉一半硬盤都不會丟數據。

因此raid10是最實用的方案。

總結raid級別

硬raid、軟raid區別

硬RAID使用磁盤陣列卡實現RAID功能，更穩定，不依賴于操作系統。

軟RAID使用軟件模擬RAID功能，因為功能實現依賴軟件以及操作系統，所以性能不如硬件RAID穩定

軟Raid 10實戰

（1）環境準備
添加4塊硬盤，搭建raid 10磁盤冗余陣列。

[root@mini ~]#lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   20G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   19G  0 part 
  ├─centos-root 253:0    0   18G  0 lvm  /
  └─centos-swap 253:1    0    1G  0 lvm  [SWAP]
sdd               8:48   0   10G  0 disk 
sde               8:64   0   10G  0 disk 
sdf               8:80   0   10G  0 disk 
sdg               8:96   0   10G  0 disk 
sr0              11:0    1  4.4G  0 rom  

# sdd sde sdf sdg為新添加磁盤

（2）安裝mdadm（實現軟RAID功能）
mdadm命令用于建設，管理和監控軟件RAID陣列

[root@lamp-241 ~]# yum install mdadm -y

參數

（3）創建RAID10磁盤陣列

# 1. 命令說明
mdadm -Cv /dev/md0  -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

-C表示創建RAID陣列卡
-v顯示創建過程
/dev/md0   指定raid陣列的名字
-a  yes自動創建陣列設備文件
-n 4參數表示用4塊盤部署陣列
-l 10 代表指定創建raid 10級別
        最后跟著四塊磁盤設備名
   
# 2. 創建RAID10
[root@mini ~]#mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdd /dev/sde /dev/sdf /dev/sdg
mdadm: layout defaults to n2
mdadm: layout defaults to n2
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: size set to 10476544K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.

（4）查看RAID10信息

[root@mini ~]#fdisk -l /dev/md0

Disk /dev/md0: 21.5 GB, 21455962112 bytes, 41906176 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 524288 bytes / 1048576 bytes

# 4塊盤分別為10G,總結40G，因RAID10只能利用磁盤50%的空間，所以此處顯示為21.5GB空間

（5）創建分區及文件系統

這里就不分區了
[root@lamp-241 ~]# mkfs.xfs /dev/md0
meta-data=/dev/md0               isize=512    agcount=16, agsize=654720 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=10475520, imaxpct=25
         =                       sunit=128    swidth=256 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=5120, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

（6）掛載分區并寫入數據

    mount /dev/md0 /md0_disk/

查看掛載后的磁盤使用情況
    df -h

寫入數據

[root@lamp-241 ~]# ls /yuchao-linux/
[root@lamp-241 ~]#
[root@lamp-241 ~]# touch /yuchao-linux/超哥帶你學linux.txt
[root@lamp-241 ~]#
[root@lamp-241 ~]# ls /yuchao-linux/
超哥帶你學linux.txt

查看raid 10信息

[root@lamp-241 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Mar  3 0420 2022
        Raid Level : raid10
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 4
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Mar  3 0412 2022
             State : clean
    Active Devices : 4
   Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

            Layout : near=2
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

              Name : lamp-241:0  (local to host lamp-241)
              UUID : 8b05fda8d639157c:bf00d883
            Events : 21

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync set-A   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync set-B   /dev/sdc
       2       8       48        2      active sync set-A   /dev/sdd
       3       8       64        3      active sync set-B   /dev/sde
[root@lamp-241 ~]#

加入開機自動掛載

[root@lamp-241 ~]# tail -1 /etc/fstab
/dev/md0 /yuchao-linux xfs defaults 0 0

剔除一塊硬盤

[root@lamp-241 ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd
mdadm: set /dev/sdd faulty in /dev/md0

檢查raid 10信息

[root@lamp-241 ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd
mdadm: set /dev/sdd faulty in /dev/md0
[root@lamp-241 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Mar  3 0420 2022
        Raid Level : raid10
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 4
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Mar  3 0433 2022
             State : clean, degraded
    Active Devices : 3
   Working Devices : 3
    Failed Devices : 1
     Spare Devices : 0

            Layout : near=2
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

              Name : lamp-241:0  (local to host lamp-241)
              UUID : 8b05fda8d639157c:bf00d883
            Events : 23


可以看到/dev/sdd硬盤被移除了，faulty翻譯是有故障的

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync set-A   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync set-B   /dev/sdc
       -       0        0        2      removed
       3       8       64        3      active sync set-B   /dev/sde

       2       8       48        -      faulty   /dev/sdd

不影響raid 10的使用

[root@lamp-241 ~]# touch /yuchao-linux/天氣確實不錯.txt
[root@lamp-241 ~]#
[root@lamp-241 ~]# ls /yuchao-linux/
天氣確實不錯.txt  超哥帶你學linux.txt

重新加入/dev/sdd硬盤

RAID10磁盤陣列，掛掉一塊硬盤并不影響使用，只需要購買新的設備，替換損壞的磁盤即可

1.先取消RAID10陣列的掛載，注意必須沒有人在使用掛載的設備
[root@lamp-241 ~]# umount /dev/md0

2.重啟機器
reboot

3.重新添加新的磁盤加入raid 10

[root@lamp-241 ~]# mdadm /dev/md0 -a /dev/sdd
mdadm: added /dev/sdd
[root@lamp-241 ~]#
[root@lamp-241 ~]#
[root@lamp-241 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Mar  3 0420 2022
        Raid Level : raid10
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 4
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Mar  3 0407 2022
             State : clean, degraded, recovering
    Active Devices : 3
   Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 1

            Layout : near=2
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

    Rebuild Status : 6% complete  # 默認會有一個修復的過程，這里是進度條

              Name : lamp-241:0  (local to host lamp-241)
              UUID : 8b05fda8d639157c:bf00d883
            Events : 38

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync set-A   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync set-B   /dev/sdc
       4       8       48        2      spare rebuilding   /dev/sdd
       3       8       64        3      active sync set-B   /dev/sde
[root@lamp-241 ~]#

最終修復完畢

[root@lamp-241 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Mar  3 0420 2022
        Raid Level : raid10
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 4
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Mar  3 0445 2022
             State : clean
    Active Devices : 4
   Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

            Layout : near=2
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

              Name : lamp-241:0  (local to host lamp-241)
              UUID : 8b05fda8d639157c:bf00d883
            Events : 54

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync set-A   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync set-B   /dev/sdc
       4       8       48        2      active sync set-A   /dev/sdd
       3       8       64        3      active sync set-B   /dev/sde
[root@lamp-241 ~]#

刪除軟件raid

1.卸載磁盤
[root@lamp-241 ~]# umount /dev/md0

2.停止raid服務
[root@lamp-241 ~]# mdadm -S /dev/md0
mdadm: stopped /dev/md0

3.卸載raid中所有硬盤
[root@lamp-241 ~]#
[root@lamp-241 ~]# mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdb
[root@lamp-241 ~]# mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdc
[root@lamp-241 ~]# mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdd
[root@lamp-241 ~]# mdadm --misc --zero-superblock /dev/sde

4.刪除raid配置文件
rm -f /etc/mdadm.conf

5.刪除開機自動掛載配置
修改/etc/fstab 
/dev/md0 /yuchao-linux xfs defaults 0 0  #刪除    沒弄開機自啟就不用弄

或者在可以創建分區，創建文件系統

鏈接：https://www.cnblogs.com/btcm409181423/p/18008555

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原文標題：raid 磁盤冗余陣列

文章出處：【微信號：magedu-Linux，微信公眾號：馬哥Linux運維】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

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