系列文章目录

` 提示：仅用于个人学习，进行查漏补缺使用。
1.Linux介绍、目录结构、文件基本属性、Shell
2.Linux常用命令
3.Linux文件管理
4.Linux 命令安装(rpm、install)
5.Linux账号管理
6.Linux文件/目录权限管理
7.Linux磁盘管理/文件系统
8.Linux逻辑卷管理LVM
9.Linux磁盘配额

提示：写完文章后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

• 系列文章目录
• 前言
• • 一.RAID磁盘阵列介绍
  • 二.RAID主要优点
  • 三.RAID级别
  • • RAID 0 （称为带区卷，性能最佳）
    • RAID 1
    • RAID 5
    • RAID 6
    • RAID 10
    • RAID 01
    • RAID总结如下：
    • 配置示例1：
    • • 步骤1. 检查是否已安装mdadm软件包【mdadm是用于管理软件磁盘阵列的工具】
      • 步骤2. 虚拟机设置”里添加四个50G硬盘，确认添加后输入命令lsblk查看分区列表
      • 步骤3. 给这四个硬盘分区，之后lsblk查看 _PS:这里可以打个快照，留做案例2_
      • 步骤4. 为了后面实验方便，给dev/sde1 sdf1 sdg1 sdh1转换成raid格式
      • 步骤5. 使用步骤一工具命令，查看分区的盘有无被使用
      • 步骤6. 使用mdadm -C命令用e、f、g、h 盘创建RAID5磁盘阵列
      • 步骤7. 系统创建中需要一会儿时间，可用相关命令查看进度
      • 步骤8. 检查磁盘是否已做RAID
      • 步骤9. 创建并挂载文件系统
      • 步骤10. 实现模拟故障查看故障恢复
      • _PS:这里制作的RAID5（n>=3）有四块物理硬盘，所以这里可以允许有两块物理硬盘出现问题。_
  • 示例2：
  • 将示例1的RAID5磁盘阵列（/dev/md0），恢复最初状态，并用efgh四个盘做RAID10.【也可到快照开始做，直接从步骤7开始】
  • • 步骤1.移除RAID5的设备
    • 步骤2.解除RAID5的挂载
    • 步骤3.停止RAID5的运行
    • 步骤4.删除RAID5目录并vim/etc/fstab进入系统自动挂载文件里删除记录
    • 步骤5.解挂载，停止raid设备，删除raid里所有硬盘后，擦除RAID超级块：
    • 步骤6.删除配置文件
    • 步骤7.用lsblk命令查看磁盘使用情况
    • 步骤8.删除各个主分区，接着每个物理盘分四个区，sde1,sdf1,sdg,sdh1都给10G,最后用lsblK命令查看
    • 步骤7.创建 RAID 10设备(先做镜像，再做条带)
    • 步骤8.检查磁盘是否已做RAID
    • 步骤9.创建并挂载文件系统
    • 步骤10.实现故障恢复
    • 步骤11.创建 /etc/mdadm.conf 配置文件，方便管理软RAID的配置，比如启动、停止
    • 内容补充：

前言

本章大概内容有：
       RAID磁盘阵列介绍、RAID主要优点、RAID级别、RAID配置实例实验等

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一.RAID磁盘阵列介绍

• RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列）是一种利用多个硬盘驱动器（HDD或SSD）组合起来提供更大存储容量、更高的数据传输速率和/或数据的冗余性的技术。
• 通过将多个物理硬盘虚拟化为一个或多个逻辑硬盘，RAID允许操作系统将它们视为一个单一的存储资源。

二.RAID主要优点

1. 性能提升：通过并行处理I/O请求，RAID可以提高数据读写速度。例如，RAID 0通过条带化技术将数据分散存储在多个硬盘中，从而提供更高的吞吐量。
2. 数据冗余：某些RAID级别（如RAID 1、RAID 5、RAID 6等）提供了数据的冗余存储，即使一个或多个硬盘损坏，也不会丢失数据。
3. 容错能力：RAID可以检测和纠正某些类型的错误，确保数据的完整性和系统的连续运行。
4. 灵活性：可以根据需要添加或移除硬盘，扩展存储容量或更换故障硬盘。

三.RAID级别

根据不同的应用场景和需求，RAID有多种不同的级别，每个级别都有其特定的优点和限制。以下是一些常见的RAID级别：

• RAID 0：提供最大的性能，但没有数据冗余。
• RAID 1：提供数据镜像，具有很好的冗余性，但存储效率低。
• RAID 5：提供数据分条存储和分布式奇偶校验，具有较好的性能和冗余性。
• RAID 6：类似于RAID 5，但提供独立的奇偶校验块，允许两个硬盘同时损坏而不丢失数据。
• RAID 10：结合了RAID 0的性能优化和RAID 1的数据冗余，提供高速度和高可靠性。

RAID 0 （称为带区卷，性能最佳）

  - **性能**：RAID 0通过将数据分散存储在多个硬盘上，实现了数据的并行读写，从而提供了最高的存储性能。它非常适合需要高吞吐量的应用，如视频编辑、游戏服务器和一些数据库应用。   - **缺点**：RAID 0没有冗余能力，如果其中一个硬盘失败，所有数据都会丢失。因此，它不适合需要数据保护的环境。 

RAID 1

  - **性能**：RAID 1提供了良好的读性能，但写性能可能会受到影响，因为数据需要写入两个硬盘。   - **冗余性**：RAID 1通过将数据完全复制到两个硬盘上来实现冗余，如果一个硬盘失败，另一个硬盘仍然可以继续工作，不会丢失数据。   - **存储效率**：由于数据被复制，RAID 1的存储效率只有50%，因为它需要两倍的存储空间来保持数据的冗余。 

RAID 5

  - **性能**：RAID 5在读取操作上表现良好，尤其是在大容量配置。写入性能也比RAID 1好，因为它不需要像RAID 1那样写入两次。   - **冗余性**：RAID 5通过分布式奇偶校验来实现冗余，每个硬盘上都存储有用于恢复数据的奇偶校验信息。   - **存储效率**：RAID 5的存储效率为（n-1）/n，其中n是硬盘。 

RAID 6

  - **性能**：RAID 6在写入性能上与RAID 5相似，但读取性能可能略好，因为它有两个独立的奇偶校验块。   - **冗余性**：RAID 6可以承受两个硬盘同时失败而不丢失数据，这提供了比RAID 5更高的数据保护水平。   - **存储效率**：RAID 6的存储效率为（n-2）/n。 

RAID 10

  - **性能**：RAID 10结合了RAID 0的条带化和RAID 1的镜像技术，提供了出色的读写性能和数据保护。   - **冗余性**：RAID 10具有很高的冗余性，因为它可以承受多个硬盘的失败，具体取决于配置。   - **存储效率**：RAID 10的存储效率为（n/2）/n，因为它需要至少两个硬盘来创建一个镜像。   - **优点：**      1. 高性能： 具有RAID 0的高性能，因为数据可以并行读写。      2. 高可靠性**：** 具有RAID 1的高可靠性，因为数据被镜像到多个磁盘上。   - **缺点：**      1. 成本高： RAID 10需要大量磁盘，因此成本较高。      2. 存储效率低**：** 与RAID 1一样，存储效率较低。 

RAID 01

RAID 01是RAID 0和RAID 1的组合，它将多个RAID 0阵列进行镜像。
优点：
高性能： 具有RAID 0的高性能，通过并行读写多个RAID 0阵列。
数据冗余： 具有RAID 1的数据冗余，通过在RAID 0阵列之间进行镜像。
缺点：
故障容忍性低： 无法容忍多块磁盘的故障，一旦一个RAID 0阵列中的任何一块磁盘出现问题，整个系统都会受到影响。
存储效率低： 需要更多的磁盘来实现相同的存储容量，存储效率较低。

RAID总结如下：

配置示例1：

步骤1. 检查是否已安装mdadm软件包【mdadm是用于管理软件磁盘阵列的工具】

rpm -q mdadm yum install -y mdadm 

步骤2. 虚拟机设置”里添加四个50G硬盘，确认添加后输入命令lsblk查看分区列表

lsblk 

查看到sde,sdf,sdg,sdh四个已添加

步骤3. 给这四个硬盘分区，之后lsblk查看 PS:这里可以打个快照，留做案例2

fdisk /etc/sde   sdf  sdg   sdh        ### n 1 .... lsblk 

步骤4. 为了后面实验方便，给dev/sde1 sdf1 sdg1 sdh1转换成raid格式

fdisk /dev/sde1 sdf1  sdg1  sdh1     ###t   fd    w 

步骤5. 使用步骤一工具命令，查看分区的盘有无被使用

mdadm -E /dev/sd[e-h]1 

步骤6. 使用mdadm -C命令用e、f、g、h 盘创建RAID5磁盘阵列

mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[efg]1 -x1 /dev/sde1  -C：表示新建，类似tar里面的 -C -v：显示创建过程中的详细信息。 /dev/md0：创建 RAID5 的名称。【/dev目录cat下名称为md0】 -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。 -l：指定 RAID 的级别，l5 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[efg]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  记忆：使用mdadm命令创建磁盘阵列并显示详细信息，在/dev/目录下的名字为md0，级别为RAID5, sd[efg]3个设备做主要的，1个使用/dev/sde1做热备 

步骤7. 系统创建中需要一会儿时间，可用相关命令查看进度

cat /proc/mdstat		#查看创建RAID的进度 

或

mdadm -D /dev/md0			#查看磁盘阵列的详细信息 

PS:可用watch命令来每隔一段时间刷新 /proc/mdstat 的输出
watch -n 1 ‘cat /proc/mdstat’

watch -n 1 'cat /proc/mdstat'		#每隔1秒刷新时间刷新 /proc/mdstat 的输出 

成功页面如下：

步骤8. 检查磁盘是否已做RAID

mdadm -E /dev/sd[efgh]1 

步骤9. 创建并挂载文件系统

mkfs -t xfs /dev/md0					###将刚创建的RAID5磁盘阵列，即/dev/目录下的md0制作文件系统 mkdir /myraid									###创建目录myraid,以便待会用来挂载 mount /dev/md0 /myraid/				###将1里的md0设备挂载到 2里的myraid df -Th												###查看磁盘使用情况，是否挂载到myraid cp /etc/fstab /etc/fstab.bak	###将/et/fstab复制到 /etc/fstab.bak,已做备份【没有bak可以往下走】 vim /etc/fstab								###fstab是系统启动时自动挂载文件系统的信息，编辑 /dev/md0      /myraid        xfs   	 defaults   0  0			###添加记录 mount -a 										  ###系统启动自动挂载刷新 

步骤10. 实现模拟故障查看故障恢复

mdadm /dev/md0 -f /dev/sde1		#模拟/dev/sde1 故障		,即移除dev/sde1设备 mdadm -D /dev/md0					#查看发现sdh1已顶替sdbe1 

1.故障前：

2.模拟故障后：

PS:这里制作的RAID5（n>=3）有四块物理硬盘，所以这里可以允许有两块物理硬盘出现问题。

例如：

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdf1				###移除sdf1 mdadm -D /dev/md0									### 再次查看 

继续移除sdg1

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdg1				###移除sdg1 mdadm -D /dev/md0									### 再次查看 

示例2：

将示例1的RAID5磁盘阵列（/dev/md0），恢复最初状态，并用efgh四个盘做RAID10.【也可到快照开始做，直接从步骤7开始】

步骤1.移除RAID5的设备

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdf1 mdadm /dev/md0 -f /dev/sde1 mdadm /dev/md0 -f /dev/sdh1  

步骤2.解除RAID5的挂载

umount /dev/md0 

补充：mdadm命令其它常用选项

• -r：移除设备
• -a：添加设备
• -S：停止RAID
• **-A: 启动RAID **

mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1		     ###从RAID阵列 `/dev/md0` 中移除故障的硬盘 `/dev/sdb1`。这通常在检测到硬盘故障时执行。 mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1     ###从RAID阵列 `/dev/md0` 中恢复被移除的硬盘 `/dev/sdb1`。这通常在修复了故障的硬盘后执行。 mdadm /dev/md0 -a /dev/sde1   ###将新硬盘 `/dev/sde1` 添加到已存在的RAID阵列 `/dev/md0` 中,这通常在需要扩展阵列或替换故障硬盘时执行。 

步骤3.停止RAID5的运行

mdadm -S /dev/md0 

步骤4.删除RAID5目录并vim/etc/fstab进入系统自动挂载文件里删除记录

步骤5.解挂载，停止raid设备，删除raid里所有硬盘后，擦除RAID超级块：

mdadm --misc --zero-superblock /dev/sde		 mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdf mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdg mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdg   或者整合成下面这一条指令 mdadm --misc --zero-superblock /dev/sde1 /dev/sdf1 /dev/sdg1 /dev/sdh1 ##- `--misc` 是一个选项，它允许 `mdadm` 用于一些特殊的操作， ##- `--zero-superblock` 选项用于擦除设备上的 RAID 超级块 

步骤6.删除配置文件

rm -rf /etc/mdadm.conf 

至此，RAID5已经处理干净

步骤7.用lsblk命令查看磁盘使用情况

lsblk 

步骤8.删除各个主分区，接着每个物理盘分四个区，sde1,sdf1,sdg,sdh1都给10G,最后用lsblK命令查看

步骤7.创建 RAID 10设备(先做镜像，再做条带)

mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[ef]1 mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[gh]1 mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/md1       或 mdadm -Cv /dev/md0 -l10 -n4 -x1 /dev/sd{e,f,g,h}1      

 cat /proc/mdstat			###查看创建RAID10的进度 

步骤8.检查磁盘是否已做RAID

mdadm -E /dev/sd[efgh]1					###检查和显示Linux 中多个设备的详细信息的命令。 

步骤9.创建并挂载文件系统

mkfs -t xfs /dev/md10			###给/dev/目录下的md10设备制作文件系统 mkdir /myraid							###创建目录挂载点myraid mount /dev/md10 /myraid/		###将文件系统md10挂载到挂载点myraid df -Th											###显示 Linux 系统中文件系统的磁盘空间使用情况	 vim /etc/fstab							###进入系统启动挂载盘目录文件fstab /dev/md10      /myraid        xfs   	 defaults   0  0			###加入系统启动挂载 

步骤10.实现故障恢复

1.故障前使用mdadm -D /dev/md10,正常工作

2.模拟故障

mdadm /dev/md0 -f /dev/sde1     ###模拟sde1设备移除 

3.故障后查看

mdadm -detail /dev/md0				###查看md0设备状态，有一个盘有问题，正常运行 mdadm -D /dev/md10						###查看md10设备状态，也能正常运行 

步骤11.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/sde1 /dev/sdf1 /dev/sdg1 /dev/sdh1'>/etc/mdadm.conf mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf ###    配置 `/etc/mdadm.conf` 文件，并扫描现有的 RAID 阵列 

内容补充：

###  删除raid10过程： 1.先umount组建好的raid    umount /dev/md10  2.停止raid设备：mdadm -S /dev/md10  3.此时如果忘了raid中的硬盘名称，要么重启系统，要么运行:mdadm -A -s /dev/md10 然后再用mdadm -D /dev/md10查看raid 中包含哪几个硬盘。再次运行第二步停止命令:mdadm -S /dev/md10  4.删除raid里的所有硬盘：mdadm --misc --zero-superblock /dev/sde,                          mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdf                          mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdg                          mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdh 有几块硬盘，就按格式删几次，注意最后面的硬盘名称，也可以写在一条命令： [root@localhost ~]# mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdb10 /dev/sdf1 /dev/sdg1 /dev/sdh1   5.删除配置文件：rm -rf /etc/mdadm.conf