Raid


RAID

  • 为什么要做raid?

    • 花小钱办大事(降本增效),提供容错机制(数据安全)
  • RAID,独立(廉价)冗余磁盘阵列,简称磁盘阵列,一种多磁盘管理技术

  • 用多个独立的磁盘组成在一起形成一个大的磁盘系统,从而实现比单块磁盘更好的存储性能和更高的可靠性。

  • 技术架构:数据条带、镜像、数据校验技术

    • stripe条带化阵列,没有冗余,但是可提供最佳性能和附加存储。

    • mirror镜像,阵列中的每个驱动器上镜像相同的数据

    • 根据运用或组合运用这三种技术的策略和架构,可以把 RAID 分为不同的等级,以满足不同数据应用的需求

    • RAID0 - RAID6 七个等级,还有组合raid

      • 标准 RAID 等级各有优势和不足。把多个 RAID 等级组合起来,实现互补,组合等级的实现成本一般都非常昂贵,只是在 少数特定场合应用
    • 在实际应用领域中使用最多的 RAID 等级是 RAID0 、 RAID1 、 RAID3 、 RAID5 、 RAID6 和 RAID10、RAID01。

    • 每一个等级代表一种实现方法和技术,等级之间并无高低之分。在实际应用中,应当根据用户的数据应用特点,综合考虑可用性、性能和成本来选择合适的 RAID 等级,以及具体的实现方式。

  • 热备盘

    • 当损坏的盘超出限制,热备盘就会临时顶替掉损坏的磁盘,继续维持原来的数据正常运转,相当于磁盘的最后一层保险

    • 软 RAID,

      无独立的RAID控制卡,由操作系统和CPU来实现所有的RAID功能。
      
      占用CPU资源,如果操作系统出现故障,则RAID信息会丢失,RAID功能将不可用。
      
      跟硬RAID比性能差,但成本低。
    • 硬 RAID

      拥有独立的RAID控制卡,通过RAID卡实现所有的RAID功能,不占用CPU资源。
      
      性能好,但成本高。
    • 软硬混合 RAID ,成本、性能居中

Raid等级

  • raid0

    • 最少要用两个磁盘(偶数数量的磁盘),一般不单独使用
    • 例:2T + 2T = 4T
    • 不提供数据冗余保护,单个硬盘故障将导致阵列上的所有数据丢失
    • 视频、音频存储、打印等
  • raid1

    • 最少要用两个磁盘(偶数数量的磁盘)
    • 例:2T + 2T = 2T
    • 数据安全性最高,对硬盘上的数据进行镜像,以在发生硬盘故障时提供容错能力
    • 成本高,磁盘空间利用率为50%,一半的空间用于存储冗余数据
    • 邮件、数据库
  • raid5

    • 最少3块
    • 例:2T + 2T+ 2T = 4T
    • 读取性能相对高,磁盘空间利用率大于RAID 10,允许1个物理磁盘发生故障,而不丢失数据(可以理解为 RAID0 和 RAID1 的折中方案,是目前综合性能最佳的数据保护解决方案)
    • 写入性能相对低,重建数据时,性能会受到较大的影响
    • 适用于金融、数据库等
  • raid6

    • 最少四块硬盘
    • 例:2T + 2T + 2T + 2T = 4T
    • 读取性能较高,磁盘空间利用率大于RAID 10,允许2个物理磁盘发生故障,而不丢失数据
    • 成本高于RAID 5,写入性能较低(低于RAID 5)
    • 对数据安全要求非常高、成本同样重要的场景,它一般是替代RAID 10经济性选择。如金融、数据库等
  • raid10

    • 最少四块硬盘
    • 例:2T + 2T + 2T + 2T = 4T
    • RAID 1与RAID 0的结合,先创建RAID 1,再创建RAID 0
    • 读取性能仅次于RAID 0,磁盘没有全部故障,数据就不会丢失。一半磁盘故障时,仍可正常运转
    • 成本高。磁盘空间利用率50%,一半的空间用于存储冗余数据
    • 于读写性能要求高,数据安全大于磁盘成本的场景。如银行、数据库等。
  • raid50

    • 至少需要六个硬盘
    • 例:2T + 2T + 2T + 2T + 2T + 2T = 8T
    • RAID 5 + 0
  • raid60

    • 最少需要八个硬盘
    • 例:2T + 2T + 2T + 2T + 2T + 2T + 2T + 2T = 8T
    • 比 RAID 50 阵列更可靠

Raid状态

若不需配置阵列,则需要将硬盘转换为 non-RAID 直通模式

  • 物理磁盘 pd

    • online,可正常使用,处于在线状态

    • ready,该磁盘预备好了,可以被设置为raid但未配置

    • rebuild,重建状态,表示raid组正在进行数据同步

  • 虚拟磁盘 vd

    • Normal,状态正常,所有成员盘均在线
    • Offline,表示raid组存在超过允许范围的故障或离线硬盘,raid组瘫痪,数据已无法读写
    • Degraded,降级状态,表示raid组中有故障或离线的硬盘,但基于raid组的磁盘仍然可以正常读写
    • Failed,虚拟磁盘故障

raid选型

  • 从I/O性能、成本、容错三个因素来选择

    如果不考虑容错,选择RAID 0可获得高I/O性能。
    
    如果I/O性能、容错都重要,而成本不是主要因素,可选择RAID 1。
    
    如果I/O性能、成本、容错都重要,则根据磁盘数、可用容量、允许故障硬盘数选择RAID 5、RAID 6、RAID 10、RAID 50或RAID 60
    
    容量>性能,raid50、raid10
    数据保护,raid6、raid60
    

注意事项

  • 组建RAID时,建议使用硬盘型号、容量完全一样的企业级硬盘。

  • 组建RAID会删除硬盘上的所有数据,如有需要请先备份硬盘上的旧数据。

  • 已组建RAID的硬盘上存有残留的RAID信息,如需再次组建RAID,需先清除这些信息。

  • 先配置raid,再按需分区,最后装系统

  • raid和non-raid

    • 不做raid的时候,改成non-raid,这样就可以被系统直接识别
    • non-raid非阵列模式(普通模式),即可独立识别每一块磁盘

配置Raid流程

  • 1、改sata模式为raid
  • 2、做raid
  • 3、boot mode模式按需选择

1、检查硬件,可正常工作、安装连接无误

2、根据读盘结果,按需配置raid

3、查看虚拟磁盘配置结果

  • mdadm,建设,管理,监控raid

文章作者: william
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