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ubuntu raid 配置磁碟陣列

本文將以一款伺服器的磁碟陣列配置例項向大家介紹磁碟陣列的具體配置方法。當然,不同的陣列控制器的具體配置方法可能不完全一樣,但基本步驟絕大部分是相同的,完全可以參考。

  說到磁碟陣列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),現在幾乎成了網管員所必須掌握的一門技術之一,特別是中小型企業,因為磁碟陣列應用非常廣泛,它是當前資料備份的主要方案之一。然而,許多 網管員只是在各種媒體上看到相關的理論知識介紹,卻並沒有看到一些實際的磁碟陣列配置方法,所以仍只是一知半解,到自己真正配置時,卻無從下手。

  本文要以一個具體的磁碟陣列配置方法為例向大家介紹磁碟陣列的一些基本配置方法,給出一些關鍵介面,使各位對磁碟陣列的配置有一個理性認識。當 然為了使各位對磁碟陣列有一個較全面的介紹,還是先來簡要回顧一下有關磁碟陣列的理論知識,這樣可以為實際的配置找到理論依據。

  一、磁碟陣列實現方式

  磁碟陣列有兩種方式可以實現,那就是“軟體陣列”與“硬體陣列”。

  軟體陣列是指通過網路作業系統自 身提供的磁碟管理功能將連線的普通SCSI卡上的多塊硬碟配置成邏輯盤,組成陣列。如微軟的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll的NetWare兩種作業系統都可以提供軟體陣列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare作業系統可以實現RAID 1功能。軟體陣列可以提供資料冗餘功能,但是磁碟子系統的效能會有所降低,有的降代還比較大,達30%左右。

  硬體陣列是使用專門的磁碟陣列卡來實現的,這就是本文要介紹的物件。現在的非入門級伺服器幾乎都提供磁碟陣列卡,不管是整合在主機板

上或非整合的都能輕鬆實現陣列功能。硬體陣列能夠提供線上擴容、動態修改陣列級別、自動資料恢復、驅動器漫遊、超高速緩衝等功能。它能提供效能、資料保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。

  磁碟陣列卡擁有一個專門的處理器,如Intel的I960晶片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,還擁有專門的存貯器,用於高速緩衝資料。這樣一來,伺服器對磁碟的操作就直接通過磁碟陣列卡來進行處理,因此不需要大量的CPU及系 統記憶體資源,不會降低磁碟子系統的效能。陣列卡專用的處理單元來進行操作,它的效能要遠遠高於常規非陣列硬碟,並且更安全更穩定。

 二、幾種磁碟陣列技術

  RAID技術是一種工業標準,各廠商對RAID級別的定義也不盡相同。目前對RAID級別的定義可以獲得業界廣泛認同的有4種,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。

  RAID 0是無資料冗餘的儲存空間條帶化,具有成本低、讀寫效能極高、儲存空間利用率高等特點,適用於音、視訊訊號儲存、臨時檔案的轉儲等對速度要求極其嚴格的特 殊應用。但由於沒有資料冗餘,其安全性大大降低,構成陣列的任何一塊硬碟的損壞都將帶來災難性的資料損失。這種方式其實沒有冗餘功能,沒有安全保護,只是 提高了磁碟讀寫效能和整個伺服器的磁碟容量。一般只適用磁碟數較少、磁碟容易比較緊缺的應用環境中,如果在RAID 0中配置4塊以上的硬碟,對於一般應用來說是不明智的。

  RAID 1是兩塊硬碟資料完全映象,安全性好,技術簡單,管理方便,讀寫效能均好。因為它是一一對應的,所以它無法單塊硬碟擴充套件,要擴充套件,必須同時對映象的雙方進行同容量的擴充套件。因為這種冗餘方式為了安全起見,實際上只利用了一半的磁碟容量,資料空間浪費大。

  RAID 0+1綜合了RAID 0和RAID 1的特點,獨立磁碟配置成RAID 0,兩套完整的RAID 0互相映象。它的讀寫效能出色,安全性高,但構建陣列的成本投入大,資料空間利用率低。

  RAID 5是目前應用最廣泛的RAID技術。各塊獨立硬碟進行條帶化分割,相同的條帶區進行奇偶校驗(異或運算),校驗資料平均分佈在每塊硬碟上。以n塊硬碟構建 的RAID 5陣列可以有n-1塊硬碟的容量,儲存空間利用率非常高。任何一塊硬碟上的資料丟失,均可以通過校驗資料推算出來。它和RAID 3最大的區別在於校驗資料是否平均分佈到各塊硬碟上。RAID 5具有資料安全、讀寫速度快,空間利用率高等優點,應用非常廣泛,但不足之處是如果1塊硬碟出現故障以後,整個系統的效能將大大降低。

  RAID 1、RAID 0+1、RAID 5陣列配合熱插拔(也稱熱可替換)技術,可以實現資料的線上恢復,即當RAID陣列中的任何一塊硬碟損壞時,不需要使用者關機或停止應用服務,就可以更換故障硬碟,修復系統,恢復資料,對實現高可用系統具有重要的意義。

容器),這樣系統才能夠正確識別它。當然,邏輯磁碟(Logic Drive)、容器(Container)或虛擬磁碟(Virtual Drive)均表示一個意思,只是不同陣列卡產商的不同叫法。可參見以下配置的伺服器有Dell Power Edge 7x0系列和Dell PowerEdge 1650伺服器。

  磁碟陣列的配置通常是利用磁碟陣列卡的BIOS工具進行的,也有使用第三方提供的配置工具軟體去實現對陣列卡的管理,如Dell Array Manager。本文要介紹的是在DELL伺服器中如何利用陣列卡的BIOS工具進行磁碟陣列配置的方法。

  如果在您的DELL伺服器中採用的是Adaptec磁碟陣列控制器(PERC2、PERC2/SI、PERC3/SI和PERC3/DI),在系統開機自檢時將看到以下資訊:

  Dell PowerEdge Expandable RAID Controller 3/Di, BIOS V2.7-x [Build xxxx](c) 1998-2002 Adaptec, Inc. All Rights Reserved.   <<< Press CTRL+A for Configuration Utility! >>>

  如果您的DELL伺服器配置的是一塊AMI/LSI磁碟陣列控制器(PERC2/SC、PERC2/DC、PERC3/SC、PERC3/DC、PERC4/DI和PERC4/DC),則在系統開機自檢的時候將看到以下資訊:

  Dell PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Jun 26.2001 Copyright (C) AMERICAN MEGATRENDS INC.

  Press CTRL+M to Run Configuration Utility or Press  CTRL+H for WebBios或者

  PowerEdge Expandable RAID Controller BIOS X.XX Feb 03,2003 Copyright (C) LSI Logic Corp.

  Press CTRL+M to Run Configuration Utility or Press CTRL+H for WebBios

  下面對以上兩種情況分別予以介紹。

  1. 在Adaptec磁碟陣列控制器上建立Raid(容器)

  在這種陣列卡上建立容器的步驟如下(注意:請預先備份您伺服器上的資料,配置磁碟陣列的過程將會刪除伺服器硬碟上的所有資料!):

  第1步,首先當系統在自檢的過程中出現如(圖1)提示時,同時按下“Ctrl+A”組合鍵。進入如(圖2)所示的磁碟陣列卡的配置程式介面。

全程圖解 手把手教你做RAID磁碟陣列 -  haijun - 海軍

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  第2步,然後選擇“Container configuration utility”,進入如(圖3)所示配置介面。

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  第3步,選擇“Initialize Drivers“選項去對新的或是需要重新建立容器的硬碟進行初始化(注意: 初始話硬碟將刪去當前硬碟上的所有資料),按回車後進入如(圖4)所示介面。在這個介面中出現了RAID卡的通道和連線到該通道上的硬碟,使用 “Insert”鍵選中需要被初始化的硬碟(具體的使用方法參見介面底部的提示,下同)。

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  第4步,全部選擇完成所需加入陣列的磁碟後,按加車鍵,系統鍵彈出如(圖5)所示警告提示框。提示框中提示進行初始化操作將全部刪除所選硬碟中的資料,並中斷所有正在使用這些硬碟的使用者。

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  第5步,按“Y”鍵確認即可,進入如(圖6)所示配置主選單(Main Menu)介面。硬碟初始化後就可以根據您的需要,建立相應陣列級別(RAID1,RAID0等)的容器了。這裡我們以RAID5為例進行說明。在主選單 介面中選擇“Create container”選項。

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圖6

  第6步,按回車鍵後進入如(圖7)所示配置介面,用“insert”鍵選中需要用於建立Container(容器)的硬碟到右邊的列表中去。然 後按回車鍵。在彈出來的如(圖8)所示配置介面中用回車選擇RAID級別,輸入Container的卷標和大小。其它均保持預設不變。然後在“Done” 按鈕上單擊確認即可。

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  第7步,這是系統會出現如(圖9)所示提示,提示告訴使用者當所建立的容器沒有被成功完成“Scrub(清除)”之前,這個容器是沒有冗餘功能的。

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  第8步,單擊回車後返回到如(圖6)所示主選單配置介面,選中“Manage containers”選項,單擊回車後即彈出當前的容器配置狀態,如(圖10)所示。選中相應的容器,檢查這個容器的“Container Status”選項中的“Scrub”程序百分比。當它變為“Ok”後,這個新建立的Container便具有了冗餘功能。

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  第9步,容不得器建立好後,使用“ESC”鍵退出磁碟陣列配置介面,並重新啟動計算機即可。

2. 在AIM/LSI磁碟陣列控制器上建立Logical Drive(邏輯磁碟)

  注意:請預先備份您伺服器上的資料,配置磁碟陣列的過程將會刪除您的硬碟上的所有資料!整個磁碟陣列配置過程與上面介紹的在Adaptec磁碟陣列控制器上建立容器的方法類似。具體如下:

  第1步,在開機自檢過程中,出現如(圖11)所示提示時,按下“Control+M”組合鍵,進入如(圖12)所示的RAID的配置介面。

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  第2步,按任意鍵繼續,繼續進入如(圖13)所示管理主選單(Management Menu)配置介面。選中“Configure”選項,然後按回車鍵,即彈出下級子選單,如(圖14)所示。

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  第3步,如果需要重新配置一個RAID,請選中“New Configuration”;如果已經存在一個可以使用的邏輯磁碟,請選中“View/Add Configuration”,並按回車鍵。在此,我們以新建磁碟陣列為例進行介紹。選擇“New Configuration”選項。按回車鍵後,彈出一個小對話方塊,如(圖15)所示。

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  第4步,選擇“YES”項 ,並按回車鍵,進入如(圖16)所示配置介面。使用空格鍵選中準備要建立邏輯磁碟的硬碟,當該邏輯磁盤裡最後的一個硬碟被選中後,按回車鍵。

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  第5步,如果您的伺服器中的陣列卡型別是PERC4 DI/DC,此時在回車後,將顯示如(圖17)所示配置介面,否則請直接趕往第7步。

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  第6步,按空格鍵選擇陣列跨接資訊,例如Span-1(跨接-1),出現在陣列框內。 可以建立多個陣列,然後選擇將其跨接。

  第7步,按“F10”鍵配置邏輯磁碟。選擇合適的RAID型別,其餘接受預設值。選中“Accept”,並按回車鍵確認,即彈出如(圖18)所示的最終配置資訊提示框。

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  第8步,剛建立的邏輯磁碟需要經過初始化才能使用。按ESC 鍵返回到如(圖13)所示的主選單,選中“Initialize”選項,並按回車鍵,進入如(圖19)所示初始化邏輯磁碟介面。

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  第9步,選中需要初始化的邏輯磁碟,按空格,彈出一個詢問對話方塊,如(圖20)所示。選中“YES”,並按回車鍵,彈出初始化程序(注意,初始化磁碟化損壞磁碟中的原有資料,需事先作好備份)。

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  第10步,初始化完成後,按任意鍵繼續,並重啟系統,RAID配置完成。