定义:磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意;磁盘阵列是由很多块独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上
磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,当数组中任意一个硬盘发生故障时,仍可读出数据。在数据重构时,可将数据经计算后重新置入新硬盘中
功能
RAID技术主要有以下三个基本功能:
(1)通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度。
(2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。
(3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护
主要技术:
1.镜像:对于 RAID 而言,采用镜像技术 典型地 将会同时在阵列中产生两个完全相同的数据副本,分布在两个不同的磁盘驱动器组上。镜像提供了完全的数据冗余能力,当一个数据副本失效不可用时,外部系统仍可正常访问另一副本,不会对应用系统运行和性能产生影响
2. 数据条带:磁盘存储的性能瓶颈在于磁头寻道定位,它是一种慢速机械运动,无法与高速的 CPU 匹配。再者,单个磁盘驱动器性能存在物理极限, I/O 性能非常有限。RAID 由多块磁盘组成,数据条带技术将数据以块的方式分布存储在多个磁盘中,从而可以对数据进行并发处理。这样写入和读取数据就可以在多个磁盘上同时进行,并发产生非常高的聚合 I/O ,有效提高了整体 I/O 性能,而且具有良好的线性扩展性。这对大容量数据尤其显著,如果不分块,数据只能按顺序存储在磁盘阵列的磁盘上,需要时再按顺序读取。而通过条带技术,可获得数倍与顺序访问的性能提升。
3.数据校验:镜像具有高安全性、高读性能,但冗余开销太昂贵。数据条带通过并发性来大幅提高性能,然而对数据安全性、可靠性未作考虑。数据校验是一种冗余技术,它用校验数据来提供数据的安全,可以检测数据错误,并在能力允许的前提下进行数据重构。相对镜像,数据校验大幅缩减了冗余开销,用较小的代价换取了极佳的数据完整性和可靠性。数据条带技术提供高性能,数据校验提供数据安全性, RAID 不同等级往往同时结合使用这两种技术。
RAID分析:

安全性:

实际操作方法:
1.检查是否已安装mdadm 软件包

2. 使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde划分出主分区sdb1、sdc1、sdd1、sde1,并且把分区类型的 ID 标记号改为“fd”

3. 创建 RAID 设备
3.1 创建RAID5

3.2 创建RAID10(先做镜像,再做条带)

3.3 查看RAID磁盘命令

4. 创建并挂载文件系统

5. 实现故障恢复

6.创建/etc/mdadm.conf配置文件,方便管理软RAID的配置,比如启动、停止
当我们停止RAID后想在启动RAID时发现启动不了,这是我们需要创建/etc/mdadm.conf配置文件才能够正常启动

三、试验:创建RAID5磁盘阵列
创建RAID5
首先我们先新建4个新的硬盘供试验使用

用fdisk -h看一下磁盘有没有添加上

使用fdisk工具划分出主分区并且把分区类型的 ID 标记号改为“fd”
上图为sdb1的创建方法,sdc1,sdd1,sde1方法一样这里不做演示了


创建 RAID5 设备
mdadm -C -v dev/md5 -l5 -n3 dev/sd[bcd]1 -x1 dev/sde1


创建目录并挂载文件系统


实现故障恢复
使用mdadm /dev/md5 -f /dev/sdb1让sdb1模拟故障点,mdadm -D /dev/md0查看详细信息,在下面的硬盘列表中可以看到sdb1报错,sde1替换了sdb1的位置






