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2019
07-19

Linux 下软 RAID 实现方案

一.应用场景


Raid大家都知道是冗余磁盘的意思(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),可以按业务系统的需要提供高可用性和冗余性,目前市面上比较常见的是通过服务器的raid阵列卡来实现此功能。


通过硬件阵列卡实现raid具有可靠性高,性能好等特点,但是对于一般的企业而言硬件阵列卡固然好,如果大规模应用的话动辄几千上万的费用也不是他们所能承受的,难道就没有既能保证数据安全,又能减少费用支持的IT方案吗?


当然有,软raid就可以实现这一需求。

 

二.实现步骤

         

软raid比较依赖操作系统,所以他的劣势也显而易见,需要占用系统资源(主要是CPU资源)。目前在Linux和windows下软raid都比较常见了,Linux是通过mdadm实现的,windows下则在win2003之后通过磁盘管理来实现。

 

实验环境:


一台centos 7.2 VM,主机名分别为host1,host1上挂载两块50G的数据盘,我们的实验就在这两块数据盘上完成。


P.S:需要强调的是生产环境下两块组raid的硬盘必须是同品牌同型号同容量的,否则极容易出现软raid失效的情况。

 

1.确认操作系统是否安装了mdadm软件

[[email protected] ~]# rpm -qa |grep mdadm mdadm-3.3.2-7.el7.x86_64



2.对两块数据盘进行分区,并设置分区类型为raid



fdisk命令只能对容量在2T以下的硬盘进行分区,如果超过2T则需要使用parted工具了。Parted命令以后会介绍使用方法,本节不赘述了。


在fdisk下raid的分区类型代码是fd,在parted工具下首先需要使用mklabel将磁盘格式由MBR改成GPT,然后才能使用mkpart命令进行分区,分完区之后使用set设置分区flag为raid即可。


3.使用mdadm命令创建raid1



可以看到创建时有个Note的提示,是说软raid不能当启动设备,这就是软raid比较鸡肋的地方了。

 

mdadm -C /dev/md0 -ayes -l1 -n2 /dev/xvd[b,c]1


命令说明:

1.-C  --create  创建阵列;

2.-a  --auto   同意创建设备,如不加此参数时必须先使用mknod 命令来创建一个RAID设备,不过推荐使用-a yes参数一次性创建;

3.-l  --level   阵列模式,支持的阵列模式有 linear, raid0, raid1, raid4, raid5, raid6, raid10, multipath, faulty, container;

4.-n     --raid-devices 阵列中活动磁盘的数目,该数目加上备用磁盘的数目应该等于阵列中总的磁盘数目;

5./dev/md0    阵列的设备名称,如果还有其他阵列组可以以此类推;

 

创建完成后可以使用cat /proc/mdstat查看阵列状态:


下图中第一次查看的时候提示resync完成了95.7%,第二次查询的时候两块盘才真正同步完。



也可以使用mdadm -D /dev/md0查看阵列组的状态



4.创建md0的配置文件


echo DEVICE /dev/sd{a,b}1 >> /etc/mdadm.conf mdadm -Evs >> /etc/mdadm.conf

mdadm运行时会自动检查/etc/mdadm.conf  文件并尝试自动装配,因此第一次配置raid后可以将信息导入到/etc/mdadm.conf  中。

 

5.使用/dev/md0


在/dev/md0上创建文件,然后挂载进行使用。

mkfs.ext4 /dev/md0


注意:在格式化时,可以指定-E选项下的stride参数指定条带是块大小的多少倍,有在一定程度上提高软RAID性能,如块默认大小为4k,而条带大小默认为64k,则stride为16,这样就避免了RAID每次存取数据时都去计算条带大小,如:

mkfs.ext4  -E stride=16 -b 4096 /dev/md0

 

6.其他命令


比如组raid的阵列中有磁盘损坏,可以使用如下命令:


选项:-a(--add),-d(--del),-r(--remove),-f(--fail) 模拟损坏盘: mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb5 移除故障盘: mdadm /dev/md1 -r /dev/sdb5 添加新硬盘: mdadm /dev/md1 -a /dev/sdb7 停止阵列 mdadm -S /dev/md1

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