第六单元 磁盘阵列与逻辑卷 摩天居士

6.1 软件磁盘阵列

6.1.1 什么是RAID

磁盘阵列的全名是（Redundant Arrays of Inexpensive Disk，RAID），中文意思是独立冗余磁盘阵列。 RAID可以通过技术（软件或者硬件）将多个较小的磁盘整合成为一个较大的磁盘设备，而这个较大的磁盘功能可不止存储而已，它还具有数据保护的功能，整个RAID由于选择的级别（level）不同，而使得整合后的磁盘具有不同的功能， 基本常用的level有以下几种RAID0， RAID1, RAID5，RAID6，RAID1+0等

6.1.2 常见的RAID级别

RAID-0 （等量模式, stripe）：性能最佳

将一份数据平均写入两块磁盘DiskA和DiskB，当DiskA和DiskB磁盘容量不相等时，将一块磁盘写满后会将数据全写入另一块磁盘。所以两块磁盘容量最好相同，这样性能也会有所下降。存储数据容量由一块盘增加到两块。

风险：

因为是将数据平均写入到两块磁盘中，所以有一块磁盘损坏，整个数据将不能使用，企业中一般不会采用此模式。

RAID-1 （映射模式, mirror）：完整备份

这种模式也是需要相同的磁盘容量的，最好是一模一样的磁盘啦！如果是不同容量的磁盘组成 RAID-1 时，那么总容量将以最小的那一颗磁盘为主！这种模式主要是“让同一份数据，完整的保存在两颗磁盘上头”。

相当于两块磁盘，容量只有50%。虽然存储容量只有50%，并且写入不佳，因为同时向两块磁盘同时写入数据，但是读取性能性能则会相对不错，因为会从两块磁盘同时读取，并且由于两颗磁盘内的数据一模一样，所以任何一颗硬盘损毁时，你的数据还是可以完整的保留下来的！

RAID10

所谓的 RAID 1+0 就是：

（1）先让两颗磁盘组成 RAID 1，并且这样的设置共有两组；

（2）将这两组 RAID 1 再组成一组 RAID 0。

RAID01

所谓的 RAID 0+1 就是：

（1）先让两颗磁盘组成 RAID 0，并且这样的设置共有两组；

（2）将这两组 RAID 0 再组成一组 RAID 1

RAID 5：性能与数据备份的均衡考虑

RAID-5 至少需要三颗以上的磁盘才能够组成这种类型的磁盘阵列。这种磁盘阵列的数据写入有点类似 RAID-0 ， 不过每个循环的写入过程中 （striping），在每颗磁盘还加入一个同位检查数据 （Parity） ，这个数据会记录其他磁盘的备份数据， 用于当有磁盘损毁时的救援。

由于 RAID 5 仅能支持一颗磁盘的损毁，大于1颗就没有办法进行恢复，所以RAID 5的读性能和RAID 0差不多，但是写性能就差很多，因为还需要进行校验。

6.1.3 软件磁盘阵列的设置

mdadm命令

首先安装mdadm命令，通过mdadm命令对磁盘进行RAID配置；

 # yum -y install mdadm
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 命令参数详解
 -a  检测设备名称，添加磁盘
 -n  指定设备数量
 -l  指定 RAID 级别
 -C  创建
 -v  显示过程
 -f  模拟设备损坏
 -r  移除设备
 -Q  查看摘要信息
 -D  查看详细信息
 -S  停止 RAID 磁盘阵列

搭建RAID0磁盘阵列

第一步，创建两块相同的磁盘分区

 #fdisk /dev/sdb

第二步：查看磁盘分区是否加载

 # cat /proc/partitions    #查看新磁盘分区是否加载
 # partprobe /dev/sdb      #刷新磁盘分区

第三步：创建RAID0磁盘阵列

 # mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 2 -l 0 /dev/sdb1 /dev/sdb2

第四步：查看创建结果

 # cat /proc/mdstat
 # mdadm -D /dev/md0

第五步：对创建RAID0磁盘进行分区

 # mkfs -t ext4 /dev/md0 

第六步：挂载磁盘分区

 # mount /dev/md0 /mnt

搭建RAID1磁盘阵列

第一步：创建两块相同的磁盘

第二步：查看磁盘是否加载

第三步：创建RAID1磁盘阵列

 # mdadm -Cv /dev/md1 -a yes -n 2 -l 1 /dev/sdb3 /dev/sdb5

第四步：查看创建结果

第五步：对创建RAID1磁盘进行分区

第六步：挂载磁盘分区

第七步：模拟磁盘损坏

 # mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb3

第八步：查看文件是否可以访问

第九步：增加一份新的磁盘，加入到md1磁盘阵列中

 # mdadm -a /dev/md1 /dev/sdb6

第十步：把sdb5模拟损坏，并将sdb3移除，重新加入到磁盘阵列中

 # mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb5
 # mdadm -r /dev/md1 /dev/sdb3
 # mdadm -a /dev/md1 /dev/sdb3

练习

通过以上操作，增加RAID10磁盘阵列

6.2逻辑卷管理

6.2.1 LVM实践:PV、PE、VG、LV

6.2.2 使用LVM实现动态自动调整磁盘大小

6.2.3 LVM的LV磁盘快照