RAID 的实现方式 -- 软 RAID
软RAID：通过操作系统实现
Linux内核中有一个md(multiple devices)模块在底层管理RAID设备，它会在应用层给我们提供一个应用程序的工具mdadm ，mdadm是linux下用于创建和管理软件RAID的命令。
mdadm命令常见参数解释：
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-C或--creat |
建立一个新阵列 |
-r |
移除设备 |
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-A |
激活磁盘阵列 |
-l 或--level= |
设定磁盘阵列的级别 |
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-D或--detail |
打印阵列设备的详细信息 |
-n或--raid-devices= |
指定阵列成员（分区/磁盘）的数量 |
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-s或--scan |
扫描配置文件或/proc/mdstat得到阵列缺失信息 |
-x或--spare-devicds= |
指定阵列中备用盘的数量 |
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-f |
将设备状态定为故障 |
-c或--chunk= |
设定阵列的块chunk块大小 ，单位为KB |
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-a或--add |
添加设备到阵列 |
-G或--grow |
改变阵列大小或形态 |
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-v |
--verbose 显示详细信息 |
-S |
停止阵列 |
互动： raid5需要3块硬盘。 那么使用4块硬盘，可以做raid5吗？可以的
实验环境：新添加11块硬盘，每块磁盘的作用如下：
互动：磁盘达到sdz以后，名字应该如何排？ sdaa 、 sdab 。。。
实验环境：
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raid种类 |
磁盘 |
热备盘 |
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raid0 |
sdb、sdc |
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raid1 |
sdd、sde、 |
sdf |
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raid5 |
sdg、sdh、sdi |
sdj |
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raid10 |
分区：sdk1,sdk2,sdk3.sdk4 |
注：工作中正常做raid全部是使用独立的磁盘来做的。为了节约资源，raid10以一块磁盘上多个分区来代替多个独立的磁盘做raid，但是这样做出来的raid没有备份数据的作用，因为一块磁盘坏了，这个磁盘上所做的raid也就都坏了。
创建RAID0
实验环境：
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raid种类 |
磁盘 |
热备盘 |
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raid0 |
sdb、sdc |
mdadm 命令（用于创建 RAID）：
命令使用格式：mdadm [选项] RAID设备名称 RAID 级别 [选项] 磁盘设备名称
常用选顷：
-C 用于创建 RAID。
-v 显示细节。
-l 用于指定 RAID 级别。
-n #指定阵列中可用 device 数目，这个数目只能由 --grow 修改。
1、创建raid0
[root@xuegod63 ~]# mdadm -C -v /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb /dev/sdc
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
2、 查看阵列信息
[root@xuegod63 ~]# mdadm -Ds
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=xuegod63.cn:0 UUID=cadf4f55:226ef97d:565eaba5:3a3c7da4
[root@xuegod63 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Thu May 17 15:59:16 2018
Raid Level : raid0
Array Size : 41910272 (39.97 GiB 42.92 GB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu May 17 15:59:16 2018
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Chunk Size : 512K #chunk是raid中最小的存储单位
Consistency Policy : none
Name : xuegod63.cn:0 (local to host xuegod63.cn)
UUID : cadf4f55:226ef97d:565eaba5:3a3c7da4
Events : 0
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
[root@xuegod63 ~]# mdadm -Ds > /etc/mdadm.conf #生成配置文件
3、 对创建的RAID0进行文件系统创建并挂载
[root@xuegod63 ~]# mkfs.xfs /dev/md0 #格式化/dev/md0 设备
[root@xuegod63 ~]# mkdir /raid0 #创建挂载点
[root@xuegod63 ~]# mount /dev/md0 /raid0/ #挂载/dev/md0 设备
[root@xuegod63 ~]# df -Th /raid0/ #查看磁盘信息
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/md0 xfs 40G 33M 40G 1% /raid0
[root@xuegod63 ~]# echo 324 > /raid0/a.txt
4、 开机自动挂载
[root@xuegod63 ~]# blkid /dev/md0 #查看设备的 UUID 号
/dev/md0: UUID="3bf9c260-dc7b-4e37-a865-a8caa21ddf2c" TYPE="xfs"
[root@xuegod63 ~]# echo "UUID=5bba0862-c4a2-44ad-a78f-367f387ad001 /raid0 xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab #使用 UUID 号迚行开机自动挂载
创建 RAID1
实验内容如表 13-4 所示。
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raid种类 |
磁盘 |
热备盘 |
|
raid1 |
sdd、sde、 |
sdf |
表 13-4 创建 RAID1
实验内容 ：
1）创建 RAID1
2）添加 1 个热备盘
3）模拟磁盘故障，自动顶替故障盘
4）从 raid1 中移出故障盘
1. 创建 RAID1，创建后的设备名称为/dev/md1，目标设备/dev/sd，/dev/sde，/dev/sdf
[root@xuegod63 ~]# mdadm -C -v /dev/md1 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sd[d,e,f]
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
may not be suitable as a boot device. If you plan to
store '/boot' on this device please ensure that
your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
--metadata=0.90
mdadm: size set to 10477568K
Continue creating array? yes
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.
2. 将 RADI 信息保存到配置文件：
[root@xuegod63 ~]# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
3. 查看 RAID 阵列信息：
[root@xuegod63 ~]# mdadm -D /dev/md1
Raid Level : raid1
Array Size : 20955136 (19.98 GiB 21.46 GB)
。。。
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 48 0 active sync /dev/sdd
1 8 64 1 active sync /dev/sde
2 8 80 - spare /dev/sdf
4. 在 RAID 设备上创建文件系统：
[root@xuegod63 ~]# mkfs.xfs /dev/md1
[root@xuegod63 ~]# mkdir /raid1
[root@xuegod63 ~]# mount /dev/md1 /raid1/
5. 准备测试文件：
[root@xuegod63 ~]# cp /etc/passwd /raid1/
模拟损坏
下面模拟 RAID1 中数据盘/dev/sde 出现故障，观察/dev/sdf 备用盘能否自动顶替故障盘。
[root@xuegod63 ~]# mdadm /dev/md1 -f /dev/sde
[root@xuegod63 ~]# mdadm -D /dev/md1
...
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 96 0 active sync /dev/sdg
2 8 128 1 spare rebuilding /dev/sdi #热备盘已经在同步数据
1 8 112 - faulty /dev/sdh
7、更新配置文件
[root@xuegod63 ~]# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf
8、查看数据是否丢失
[root@xuegod63 ~]# ls /raid1/ #数据正常，没有丢失
重要的数据如：数据库 ； 系统盘 （把系统安装到raid1的md1设备上，可以对md1做分区）
9、移除损坏的设备
[root@xuegod63 ~]# mdadm -r /dev/md1 /dev/sde
mdadm: hot removed /dev/sde from /dev/md1
10、查看信息
[root@xuegod63 ~]# mdadm -D /dev/md1
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 96 0 active sync /dev/sdd
2 8 128 1 active sync /dev/sdf #已经没有热备盘了
11、添加一块新热备盘
[root@xuegod63 ~]# mdadm -a /dev/md1 /dev/sde
mdadm: added /dev/sde
创建RAID5
实验环境：
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raid种类 |
磁盘 |
热备盘 |
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raid5 |
sdg、sdh、sdi |
sdj |
实验环境
1）创建RAID5, 添加1个热备盘，指定chunk大小为32K
-x或--spare-devicds= 指定阵列中备用盘的数量
-c或--chunk= 设定阵列的块chunk块大小 ，单位为KB
2）停止阵列，重新激活阵列
3）使用热备盘，扩展阵列容量，从3个磁盘扩展到4个
1、创建RAID-5
[root@xuegod63 ~]# mdadm -C -v /dev/md5 -l 5 -n 3 -x 1 -c32 /dev/sd{g,h,i,j}
2. 查看/dev/md5 信息
[root@xuegod63 ~]# mdadm -D /dev/md5
/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Thu May 17 18:54:20 2018
Raid Level : raid5
Array Size : 41910272 (39.97 GiB 42.92 GB)
Used Dev Size : 20955136 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu May 17 18:54:31 2018
State : clean, degraded, recovering
Active Devices : 2
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 2
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 32K
Consistency Policy : resync
Rebuild Status : 7% complete
Name : xuegod63.cn:5 (local to host xuegod63.cn)
UUID : fa685cea:38778d6a:0eb2c670:07ec5797
Events : 2
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 96 0 active sync /dev/sdg
1 8 112 1 active sync /dev/sdh
4 8 128 2 spare rebuilding /dev/sdi
3 8 144 - spare /dev/sdj #热备盘
3、停止MD5阵列
[root@xuegod63 ~]# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf #停止前，一定要先保存配置文件
[root@xuegod63 ~]# mdadm -D /dev/md5 ##停止前，请确认数据已经同步完
Consistency Policy : resync #数据已经同步完
[root@xuegod63 ~]# mdadm -S /dev/md5 #停止MD5阵列
mdadm: stopped /dev/md5
4、 激活MD5阵列
[root@xuegod63 ~]# mdadm -As
mdadm: /dev/md5 has been started with 3 drives and 1 spare.
5、扩展RAID5磁盘阵列
将热备盘增加到md5中，使用md5中可以使用的磁盘数量为4块
[root@xuegod63 /]# mdadm -G /dev/md5 -n 4 -c 32 #-G或--grow 改变阵列大小或形态
[root@xuegod63 ~]# mdadm -Dsv > /etc/mdadm.conf #保存配置文件
备注：阵列只有在正常状态下，才能扩容，降级及重构时不允许扩容。对于raid5来说，只能增加成员盘，不能减少。而对于raid1来说，可以增加成员盘，也可以减少。
[root@xuegod63 ~]# mdadm -D /dev/md5 #查看状态
。。。
Array Size : 41910272 (39.97 GiB 42.92 GB) #发现新增加硬盘后空间没有变大，为什么？
Used Dev Size : 20955136 (19.98 GiB 21.46 GB)
。。。
Reshape Status : 3% complete #重塑状态：3%完成 ，等到100%， 数据才同步完，同步完后会变成成：Consistency Policy : resync #一致性策略：再同步，表示已经同步完
。。。
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 96 0 active sync /dev/sdg
1 8 112 1 active sync /dev/sdh
4 8 128 2 active sync /dev/sdi
3 8 144 3 active sync /dev/sdj
等一会，等所有数据同步完成后，查看md5空间大小：
Array Size : 62865408 (59.95 GiB 64.37 GB) #空间已经变大
Used Dev Size : 20955136 (19.98 GiB 21.46 GB)
创建RAID10
实验环境：
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raid种类 |
磁盘 |
热备盘 |
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raid10 |
分区：sdk1,sdk2,sdk3.sdk4 |
[root@xuegod63 ~]# fdisk /dev/sdk #分4个主分区，每个分区1G大小
1. 创建 RAID10，创建后的设备名称为/dev/md10，目录磁盘为/dev/sdk1，/dev/sdk2，/dev/sdk3，/dev/sdk4。
[root@xuegod63 ~]# mdadm -C -v /dev/md10 -l 10 -n 4 /dev/sdk[1-4]
[root@xuegod63 ~]# cat /proc/mdstat
2、删除RAID所有信息及注意事项
[root@xuegod63 ~]# umount /dev/md0 /raid0 #如果你已经挂载raid，就先卸载。
[root@xuegod63 ~]# mdadm -Ss #停止raid设备
[root@xuegod63 ~]# rm -rf /etc/mdadm.conf #删除raid配置文件
[root@xuegod63 ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdb #清除物理磁盘中的raid标识
[root@xuegod63 ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sdc #清除物理磁盘中的raid标识
参数：--zero-superblock : erase the MD superblock from a device. #擦除设备中的MD超级块