軟體磁碟陣列（software raid）
阿新 • • 發佈：2018-11-22
一、基本概念
1.磁碟陣列RAID，即容錯廉價磁碟陣列，RAID可以通過一些技術將多個較小的磁碟整合成一個較大的磁碟裝置，並把資料切割成多個區段後分別存放在各個不同的物理硬碟裝置上，然後利用分散讀寫技術來提升磁碟陣列整體的效能，同時把多個重要資料的副本同步到不同的物理硬碟裝置上
2.RAID0
stripe，不含校驗與冗餘的條帶儲存，無備份
多塊磁碟組合為RAID 0後，每塊磁碟都將會被分割為小區快（chunk）,而資料會被分割成塊的大小，然後依序交錯的存放到不同的磁碟中，當資料要寫入RAID，資料會被等量放置在各個磁碟上面。
舉例來說，有兩塊磁碟組成，當有100M的資料要寫入時，每個磁碟會被分配到50M
讀寫效能有提升，冗餘能力無，空間利用率100%，至少需要2塊磁碟
3.RAID1
mirror，不含校驗的映象儲存 ，完整備份
多塊磁碟組合為RAID 1後，資料將被同時複製到每塊磁碟
讀效能有提升，寫效能下降，冗餘能力有，空間利用率50%，至少需要2塊磁碟
舉例說明，有一個100M的檔案，僅有兩塊磁碟組成，這兩塊磁碟將會被同步寫入100M的檔案，整體RAID的容量幾乎少了50%
4.RAID5
資料塊級別的分散式校驗條帶儲存 ，效能與資料備份的均衡考慮
多塊磁碟組合為RAID 5後，資料將以塊為單位同步式分別儲存在不同的磁碟上，在資料寫入過程中，在每塊磁碟還迴圈加入一個同位檢驗資料（parity），這個資料會記錄其他磁碟的備份資料
讀寫效能有提升，冗餘能力有，空間利用率(n-1)/n，至少需要3塊磁碟
RAID01
條帶+映象儲存
讓兩塊硬碟組成RAID 0，然後這兩組再整合成為一組RAID 1
讀寫效能有提升，冗餘能力有，空間利用率50%，至少需要4塊盤
RAID10
映象+條帶儲存
讓兩塊硬碟組成RAID 1，然後這兩組再整合成為一組RAID 0
如果有100M的資料要寫入，由於raid1,兩組raid0都會寫入100M，但由於raid0,每塊磁碟僅會寫入50M，不論哪一組raid0的磁碟損毀，只要另外一組還在，可通過raid1機制回覆資料
3.重要的 RAID 概念
校驗方式用在 RAID 重建中從校驗所儲存的資訊中重新生成丟失的內容。 RAID 5，RAID 6 基於校驗。
條帶化
映象被用於 RAID 1 和 RAID 10。映象會自動備份資料。在 RAID 1 中，它會儲存相同的內容到其他盤上。
熱備份只是我們的伺服器上的一個備用驅動器，它可以自動更換髮生故障的驅動器。在我們的陣列中，如果任何一個驅動器損壞，熱備份驅動器會自動用於重建 RAID。
塊是 RAID 控制器每次讀寫資料時的最小單位，最小 4KB。通過定義塊大小，我們可以增加 I/O 效能。
二、常用引數
以RAID5為底層，在此基礎上建立邏輯卷，模擬搞壞硬碟後資料有無影響
1）關機，新增3塊硬碟大小為5G
2）開啟虛擬機器，mdadm建立
mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 3 -l 5 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
mkfs.ext4 /dev/md0 以ext4格式化/dev/md0
mkdir /raid 建立raid目錄
mount /dev/md0 /raid 掛載/dev/md0 到raid
mdadm-D /dev/md0 檢視/dev/md0 詳細資訊
echo “/dev/md0 /raid ext4 defaults 0 0” >> /etc/fstab寫進自動掛載
mount -a
pvcreate /dev/md0 如果出現這個問題，先解除安裝掛載點umount /raid可成功
pvcreate /dev/md0 建立物理捲成功
vgcreate storage /dev/md0 建立卷組名為storage
lvcreate -n vo -L 150M storage 建立150M 的邏輯卷
mkfs.ext4 /dev/storage/vo 格式化
mkdir /lvm建立掛載目錄
mount/dev/storage /vo lvm掛載
此時，進入到lvm下建立檔案並寫入資料
cd /lvm
touch ss
dd if=/dev/zero of=/lvm/ss bs=100M count=1
mdadm -D /dev/md0 檢視詳細資訊，三塊盤已經正常工作
損壞 /dev/sdc 盤
檢視時發現/dev/sdc 損壞不能正常使用
查詢裡面的資料發現還在，未被損壞
移除/dev/sdc盤，
檢視已經移除成功
查詢裡面的資料發現還在，未被損壞
然後新增上/dev/sdc 在圖中紅色圈出來的部分可以看到新增完成情況
新增成功
總結：以RAID5為基礎，建立邏輯卷測試如果損壞一塊硬碟時 資料不會變化，而不能損壞超過一塊，RAID5 僅支援損壞一塊，否則系統可能崩潰。