一、常用RAID介紹

磁盤陣列的全名是（Redundant Arrays of Inexpensive Disk，RAID），中文意思是獨立冗余磁盤陣列，RAID可以通過技術（軟體或者硬體）將多個較小的磁盤整合成為一個較大的磁盤設備，而這個較大的磁盤功能可不止存盤而已，它還具有資料保護的功能，整個RAID由于選擇的級別（level）不同，而使得整合后的磁盤具有不同的功能，基本常用的level有以下幾種

1.1 RAID 0（條帶化存盤）— 性能最佳

• RAID 0連續以位或位元組為單位分割資料，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的資料傳輸率，但它沒有資料冗余；
• RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為資料的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有資料；
• RAID 0不能應用于資料安全性要求高的場合，

1.2 RAID 1（鏡像存盤）— 完整備份

• 通過磁盤資料鏡像實作資料冗余，在成對的獨立磁盤上產生互為備份的資料；
• 當原始資料繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取資料，因此RAID 1 可以提高讀取性能；
• RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的,但提供了很高的資料安全性和可用性，當個磁盤失效時， 系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的資料，

1.3 RAID 5 — 性能與資料備份的均衡考慮

• N (N>=3) 塊盤組成陣列，一份資料產生N-1個條帶，同時還有1份校驗資料,共N份資料在N塊盤上回圈均衡存盤
• N塊盤同時讀寫，讀性能很高，但由于有校驗機制的問題，寫性能相對不高；
• (N-1) /N磁盤利用率；
• 可靠性高，允許壞1塊盤，不影響所有資料，

1.4 RAID 6 — 更強大的資料備份

• N (N>=4) 塊盤組成陣列，(N-2) N磁盤利用率；
• 與RAID 5相比，RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗資訊塊；
• 兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法，即使兩塊磁盤同時失效也不會影響資料的使用；
• 相對于RAID 5有更大的“寫損失"因此寫性能較差，

1.5 RAID 1+0（先做鏡像，再做條帶）

• N (偶數，N>=4)塊盤兩兩鏡像后，再組合成一個RAID 0；
• N/2磁盤利用率；
• N/2塊盤同時寫入，N塊盤同時讀取；
• 性能高，可靠性高，

1.6 RAID 0+1（先做條帶，在做鏡像）

• 讀寫性能與RAID 10相同；
• 安全性低于RAID 10；
• 使用較少，

二、磁盤陣列的優點

三、硬體磁盤陣列

3.1 磁盤陣列介紹

所謂的磁盤陣列是通過磁盤陣列卡（上圖所示）來完成磁盤陣列的功能，磁盤陣列卡上面有一塊專門的芯片用于處理RAID任務，因此在性能方面會比價好，在很多任務（例如RAID5奇偶校驗值計算）中，磁盤陣列并不會重復消耗原本系統的I/O總線，理論上性能會較佳，此外目前一般的中高級磁盤陣列卡都支持熱插拔，即在不關機的情況下抽換損壞的磁盤，在系統的恢復和資料的可靠性方面非常好用！

3.2 陣列卡介紹

• 陣列卡是用來實作RAID功能的板卡
• 通常是由I/O處理器、硬碟控制器、硬碟連接器和快取等一系列組件構成的
• 不同的RAID卡支持的RAID功能不同：
  例如支持RAID0、RAID1、 RAID5、 RAID10等
• RAID卡的介面型別：
  IDE介面、SCSI介面、 SATA介面和SAS介面

3.2 陣列卡的快取

• 快取(Cache)是RAID卡與外部總線交換資料的場所,RAID卡先將資料傳送到快取，再由快取和外邊資料總線交換資料，
• 快取的大小與速度是直接關系到RAID卡的實際傳輸速度的重要因素，
• 不同的RAID卡出廠時配備的記憶體容量不同，一般為幾兆到數百兆容量不等，

四、軟體磁盤陣列的設定

這邊通過一個案例來詳細講解配置步驟：

1. 為Linux服務器添加4塊SCSI硬碟；
2. 使用mdadm軟體包，構建RAID5磁盤陣列，提高磁盤存盤的性能和可靠性，

4.1 在VMware中給Linux添加4塊SCSI硬碟

具體步驟可以參考此篇博客第三段：磁盤管理的檢測并確認新硬碟

4.1 檢查是否安裝mdadm軟體包

使用rpm -q mdadm進行檢查，如下圖代表已安裝過mdadm軟體，未安裝的話使用yum install -y mdadm 進行安裝，

4.2 新磁盤劃分主磁區：型別fd

修改 /dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd和 /dev/sde 磁盤

4.3 創建RAID 5 設備

格式：mdadm -C -v /dev/md0 -a yes -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

4.4 查看RAID磁盤詳細資訊

1.查看RAID創建進度的兩種方式：
[root@cheng0307 ~]# cat /proc/mdstat 
[root@cheng0307 ~]# mdadm -D /dev/md0 

2.每5秒鐘動態顯示創建程序
[root@cheng0307 ~]# watch -n 5 'cat /proc/mdstat'

3.檢查某塊磁盤是否已做RAID
[root@cheng0307 ~]# mdadm -E /dev/sdb1

1.查看RAID創建進度的兩種方式

顯示內容解釋：

[root@cheng0307 ~]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md0 : active raid5 sdd1[4] sde1[3](S) sdc1[1] sdb1[0]
      41908224 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

mdo：表示后面創建raid5 包含了sdd1,sde1,sdc1,sdb1，其中sde1(s)表示是備份；
第四行的uuu：表示前面三塊硬碟都是正常的，

2.檢查/dev/sdb1磁盤是否已做RAID，

3. 也可以使用mdadm -D /dev/md0進行查看，
   

4.5 對創建的RAID5 進行格式化并掛載

1.格式化
[root@cheng0307 ~]# mkfs -t xfs /dev/md0 
2.掛載（非永久）
[root@cheng0307 ~]# mount /dev/md0 /opt/

4.6 模擬故障檢測RAID功能

1. 進入掛載目錄隨便創建一些檔案和檔案
   
2. 模擬一塊磁盤故障，并查看重新創建的程序，
   

4.7 創建相關組態檔

創建/etc/mdadm.conf 組態檔，方便管理軟RAID的配置，如：啟動、停止等，

1.相關命令：
[root@cheng0307 opt]# echo 'DEVICE /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1' > /etc/mdadm.conf
[root@cheng0307 opt]# mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf 

4.8 停止和啟動RAID

mdadm命令其他常用選項：

• -r：移除設備
• -a：添加設備
• -S：停止RAID
• -A：啟動RAID

• mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc1 — 將指定磁盤設為故障
• mdadm /dev/md0 -r /dev/sdc1 — 移除指定磁盤
• mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc1 — 添加指定磁盤

1. 手動洗掉故障磁盤和添加新磁盤

2. 將RAID 停止和啟動
如果沒有第七步進行/etc/mdadm,conf組態檔的添加，停止后掃描不到組態檔將無法啟動，
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/md0
#-s：指查找 /etc/mdadm.conf檔案中的配置資訊