linux中磁盘阵列（软、硬RAID）理解及服务器实战

2024-06-26 15:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

磁盘阵列的理解和实战一、概述二、原理三、功能四、RAID分类五、常见RAID级别1、RAID 02、RAID 13、RAID 54、RAID 65、RAID 10 六、实现方法1、部署硬RAID（1）环境：DELL E14S服务器（2）要求① 2块硬盘做RAID 1② 6块硬盘做RAID 5③ 1块硬盘做RAID 5的热备（3）详细步骤 2、部署软RAID（1）环境：虚拟机CentOS 8系统（2）要求① 3块硬盘做RAID 5② 1块硬盘做热备盘（3）详细步骤

一、概述

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID）：独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列

它是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方，通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间（MTBF），储存冗余数据也增加了容错。

二、原理

磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。

在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经常读取的数据，存储在缓存中，加快主机读取这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数据，主机要读取，则由阵列从磁盘上直接读取传输给主机。对于主机写入的数据，只写在缓存中，主机可以立即完成写操作。然后由缓存再慢慢写入磁盘。

三、功能 (1)通过对磁盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少磁盘的机械寻道时间，提高了数据存取速度。(2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取，减少了磁盘的机械寻道时间，提高数据存取速度。(3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现了对数据的冗余保护。四、RAID分类

磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来操作实现。

分类应用场景优点缺点外接式磁盘阵列柜大型服务器上具可热交换（Hot Swap）的特性价格都很贵内接式磁盘阵列卡阵列卡专用的处理单元来进行操作价格便宜，能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案需要较高的安装技术软件通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列提供数据冗余功能磁盘子系统的性能会有所降低，不适合大数据流量的服务器五、常见RAID级别 1、RAID 0 级别技术实现方式个数利用率优缺点RAID 0条带化多个硬盘同时读写2+100%速度最快，不容错 2、RAID 1 级别技术实现方式个数利用率优缺点RAID 1镜像2块硬盘同时写进同样内容2+偶数50%容错，速度一般，使用率低 3、RAID 5 级别技术实现方式个数利用率优缺点RAID 5分布式奇偶校验的独立磁盘结构3块硬盘按顺序同时读写，1块硬盘做校验3+（n-1）/n可靠性高，容错，允许坏1块，并行能力差 4、RAID 6 级别技术实现方式个数利用率优缺点RAID 6带两种分布存储的奇偶校验码独立磁盘结构对RAID5的扩展4+（n-2）/n可靠性强，容错，允许坏2块，速度一般，负载大 5、RAID 10 级别技术实现方式个数利用率优缺点RAID 1+0高可靠性与高效磁盘结构一个带区结构加一个镜象结构4+50%既高效又高速，可扩充性不好，价格高六、实现方法 1、部署硬RAID （1）环境：DELL E14S服务器（2）要求 ① 2块硬盘做RAID 1 ② 6块硬盘做RAID 5 ③ 1块硬盘做RAID 5的热备（3）详细步骤

服务器开机，进入如下界面时，按下Ctrl+R，需要等几分钟在这里插入图片描述发现9块物理硬盘，如图：如果硬盘之前做过RAID，可以F2选择清除配置Clear Config重新做，如图：按F2选择“Create New VD”，如图： RAID Level：选择要做的RAID类型，这里先选择RAID 1，如图：选择两块硬盘创建，RAID1一定是偶数块硬盘，如图：在这里插入图片描述以同样的方式创建RAID 5，这次要选择6块硬盘，并且配置读取策略为“No Read Ahead”，如图： “No Read Ahead”对当前虚拟磁盘不使用预读预读功能是允许控制器在请求数据之前按顺序读取，并把额外的数据存储在高速缓存存储器中，预计很快将使用这些数据，它可以更快的提供顺序数据，但当访问随机数据时不是很有效