一、RAID磁盘阵列详解
1.1.RAID磁盘阵列介绍
①是Redundant Array of lndependent Disks的缩写中文简称为独立冗余磁盘阵列。
②把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。
③组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)。
④常用的RAID级别
RAID0，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0等
1.2.RAID 0
①RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余。
②RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。
③RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。
1.3.RAID1
①通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。
②当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。
③RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。
1.4.RAID5
①N(N>=3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份校验数据，共N份数据在N块盘上循环均衡存储。
②N块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高。
③(N-1)/N磁盘利用率。
④可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据。
1.5.RAID6
①N(N>=4)块盘组成阵列，(N-2）/N磁盘利用率。
②与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。
③两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。
④相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差。
1.6.RAID 1+0
①N(偶数，N>=4)块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0。
②N/2磁盘利用率。
③N/2块盘同时写入，N块盘同时读取。
④性能高，可靠性高。
1.7.RAID总结
PAID 0 的特点
最少需要两块磁盘
数据条带分布式
没有冗余，性能最佳（不存储镜像、校验信息）
不能应用对于数据安全性要求高的场合
RAID 1 的特点
最少用两块磁盘
提供数据冗余
性能好
PAID 5 的特点
最少3块磁盘
数据条带形式分布
以奇偶校验作冗余
适合多读少写的情景，是性能与数据冗余最佳的折中方案
RAID 10 的特点
最少4块磁盘
先按RAID 0 分成2组，再分别对两组按RAID1方式镜像
兼顾冗余（提供镜像存储）和性能（数据条带形分布）
在实际应用中较为常用| RAID级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 是否有校验 | 保护能力 | 写性能 |
| RAIDO | N | N | 无 | 无 | 单个硬盘的N倍 |
| RAID1 | N(偶数) | N/2 | 有 | 允许一个设备故障 | 需写两对存储设备，互为主备 |
| RAID5 | N>=3 | (N-1)/N | 有 | 允许一个设备故障 | 需写计算校验 |
| RAID6 | N>=4 | (N-2)/N | 无 | 允许两个设备故障 | 需双重写计算校验 |
| RAID10 | N>=4(偶数) | N/2 | 无 | 允许两个设备故障 | N/2块 盘同时写入 |
①RAID条带(strip)是把连续的数据分割成相同大小的数据块，把每段数据分别写入到阵列中的不同磁盘上的方法。简单的说，条带是一种将多个磁盘驱动器合并为一个卷的方法。许多情况下，这是通过硬件控制器来完成的。
②RAID中主要有三个关键概念和技术:镜像（ Mirroring ) 、数据条带（Data stripping）和数据校验(Data parity ) 。
③镜像:将数据复制到多个磁盘，一方面可以提高可靠性，另一方面可并发从两个或多个副本读取数据来提高读性能。显而易见，镜像的写性能要稍低，确保数据正确地写到多个磁盘需要更多的时间消耗。
④数据条带:将数据分片保存在多个不同的磁盘，多个数据分片共同组成一个完整数据副本，这与镜像的多个副本是不同的，它通常用于性能考虑。数据条带具有更高的并发粒度，当访问数据时，可以同时对位于不同磁盘上数据进行读写操作，从而获得非常可观的I/O 性能提升。
⑤数据校验:利用冗余数据进行数据错误检测和修复，冗余数据通常采用海明码、异或操作等算法来计算获得。利用校验功能，可以很大程度上提高磁盘阵列的可靠性、鲁棒性（稳定性）和容错能力。不过，数据校验需要从多处读取数据并进行计算和对比，会影响系统性能。
⑥不同等级的 RAID采用一个或多个以上的三种技术，来获得不同的数据可靠性、可用性和I/O性能。至于设计何种 RAID(甚至新的等级或类型）或采用何种模式的RAID，需要在深入理解系统需求的前提下进行合理选择，综合评估可靠性、性能和成本来进行折中的选择。
二、阵列卡介绍与真机配置
2.1.阵列卡介绍
①阵列卡是用来实现RAID功能的板卡。
②通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的。
③不同的RAID卡支持的RAID功能不同。
例如支持RAIDO、RAID1、RAID5、RAID10等。
④RAID卡的接口类型。
IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口。
2.2.阵列卡的缓存
①缓存(Cache)是RAID卡与处部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。
②缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素。
③不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等。
三、构建软RAID磁盘阵列
3.1.需求描述
①为Linux服务器添加4块SCSI硬盘。
②使用mdadm软件包，构建RAID5磁盘阵列，提高磁盘存储的性能和可靠性。
3.2.安装mdadm
3.3.准备用于RAID阵列的分区
①为Linux服务器添加4块SCSI硬盘，并使用fdisk工具各划分出一块2GB的分区，依次为 /dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1。
②将其类型ID更改为“fd”，对应为“Linux raidautodetect”，表示支持用于RAID磁盘阵列。
3.4.创建RAID设备并建立文件系统
3.5.挂在并使用文件系统
3.6.RAID阵列的管理及设备恢复
①扫描或查看磁盘阵列信息
②启动/停止RAID阵列
③设备恢复操作
模拟阵列设备故障
更换故障设备，并恢复数据
四、构建软RAID磁盘阵列步骤
1、检查是否已安装mdadm软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm2、使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/ sdb、 /dev/sdc、 /dev/sdd、 /dev/sde划分出主分区sdb1、sdc1、 sdd1、 sde1， 并且把分区类型的ID标记号改为"fd”。
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
fdisk /dev/sde3、创建RAID设备
###创建RAID5
mdadm -C -V /dev/md0 [-a yes] -15 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1-C:表示新建;
-v:显示创建过程中的详细信息。
/dev/md0: 创建RAID5的名称。
-a yes:--auto，表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建，可省略。
-1: 指定RAID 的级别，-15表示创建RAID5。.
-n:指定使用几块硬盘创建RAID, n3表示使用3块硬盘创建RAID。
/dev/sd [bcd]1: 指定使用这3块磁盘分区去创建RAID。
-x:指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用
/dev/sde1: 指定用作于备用的磁盘
#创建RAID10 (先做镜象，再做条带)
mdadm -C -v /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm -C -v /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1
mdadm -C -v /dev/md10 l0 -n2 /dev/md0 /dev/md1###查看RAID磁盘详细信息
cat /proc/mdstat ###还能查看创建RAID的进度
或者
mdadm -D /dev/md0
###用watch命令来每隔一段时间刷新/proc/mdstat的输出
watch -n 10 'cat /proc/mdstat'
###检查磁盘是否EL做RAID.
mdadm -E /dev/sd[b-e]1 4、创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/md0 ###格式化md0
mkdir /myraid ###创建myraid目录
mount /dev/md0 /myraid/ ###挂载
或者
vim /etc/fstab ###永久挂载
/dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0
df -Th ###查看挂载情况5、实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 ###模拟/dev/sdb1故障
mdadm -D /dev/md0 ###查看发现sde1已顶替sdb1
6、 创建/etc/mdadm.conf 配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止echo ' DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1 /dev/sde1' > /etc/mdadm.conf。
mdadm命令其它常用选项
-r: 移除设备
-a:添加设备mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
-S: 停止RAID
-A: 启动RAID
mdadm /dev/md0 -f /dev/ sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/ sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/ sde1
echo ' DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/ sdd1' > /etc/mdadm. conf
[root@kgc ~]# mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf
umount /dev/md0
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/md0
###-s: 指查找/etc/mdadm. conf 文件中的配置信息
五、总结
（一）RAID提供比单个硬盘具有更高的存储性能和提供数据备份技术
（二）常用的RAID的级别：RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等
（三）阵列卡及缓存
（四）软RAID磁盘阵列构建方法
标签：RAID,数据,dev,硬件,磁盘,服务器,md0,mdadm From： https://www.cnblogs.com/y0226/p/16775233.html