linux下實(shí)行軟raid分區(qū)

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1、linux軟RAID的創(chuàng)建和維護(hù)［原創(chuàng)］RAID（RedundantArrayofInexpensiveDisks）稱為廉價(jià)磁盤冗余陣列。RAID的基本想法是把多個(gè)便宜的小磁盤組合到一起，成為一個(gè)磁盤組，使性能達(dá)到或超過一個(gè)容量巨大、價(jià)格昂貴的磁盤。目前RAID技術(shù)大致分為兩種：基于硬件的RAID技術(shù)和基于軟件的RAID技術(shù)。其中在Linux下通過自帶的軟件就能實(shí)現(xiàn)RAID功能，這樣便可省去購買昂貴的硬件RAID控制器和附件就能極大地增強(qiáng)磁盤的IO性能和可靠性。由于是用軟件去實(shí)現(xiàn)的RAID功能，所以它配置靈活、管理方便。同時(shí)使用軟件RAID，還可以實(shí)現(xiàn)將幾個(gè)物理磁盤合

2、并成一個(gè)更大的虛擬設(shè)備，從而達(dá)到性能改進(jìn)和數(shù)據(jù)冗余的目的。當(dāng)然基于硬件的RAID解決方案比基于軟件RAID技術(shù)在使用性能和服務(wù)性能上稍勝一籌，具體表現(xiàn)在檢測(cè)和修復(fù)多位錯(cuò)誤的能力、錯(cuò)誤磁盤自動(dòng)檢測(cè)和陣列重建等方面。在本節(jié)將詳細(xì)講述如何在紅旗Linux服務(wù)器上創(chuàng)建和維護(hù)軟RAID。RAID級(jí)別介紹隨著RAID技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)已有RAID0到RAID6七種基本的RAID級(jí)別，同時(shí)還有RAID0和RAID1的組合形式，稱為RAID10。其中的級(jí)別并不代表技術(shù)的高低，而RAID2和RAID4基本上不再使用了，RAID3則是由于實(shí)現(xiàn)起來太復(fù)雜也很少使用。目前這些常用的RAI

3、D級(jí)別Linux內(nèi)核都能夠支持，本節(jié)就以Linux2.6的內(nèi)核為例，在Linux2.6內(nèi)核中的軟RAID可支持以下級(jí)別：RAID0、RAID1、RAID4、RAID5以及RAID6等。Linux2.6的內(nèi)核除支持以上幾種RAID級(jí)別外，還可支持LINEAR（線性模式）的軟RAID，線性模式是將兩個(gè)或更多的磁盤組合到一個(gè)物理設(shè)備中，磁盤不必具有相同的大小，在寫入RAID設(shè)備時(shí)會(huì)首先填滿磁盤A，然后是磁盤B，以此類推?！AID0也稱為條帶模式（striped），即把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取，如圖1所示。當(dāng)系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它

4、自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。因?yàn)樽x取和寫入是在設(shè)備上并行完成的，讀取和寫入性能將會(huì)增加，這通常是運(yùn)行RAID0的主要原因。但RAID0沒有數(shù)據(jù)冗余，如果驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障，那么將無法恢復(fù)任何數(shù)據(jù)。圖1RAID0示意圖·RAID1RAID1又稱為鏡像（Mirroring），一個(gè)具有全冗余的模式，如圖2所示。RAID1可以用于兩個(gè)或2xN個(gè)磁盤，并使用0塊或更多的備用磁盤，每次寫數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)同時(shí)寫入鏡像盤。這種陣列可靠性很高，但其有效容量減小到總?cè)萘康囊话?，同時(shí)這些磁盤的大小應(yīng)該相等，否則總?cè)萘恐痪哂凶钚〈疟P的大小。

5、圖2RAID1示意圖·RAID4創(chuàng)建RAID4需要三塊或更多的磁盤，它在一個(gè)驅(qū)動(dòng)器上保存校驗(yàn)信息，并以RAID0方式將數(shù)據(jù)寫入其它磁盤，如圖3所示。因?yàn)橐粔K磁盤是為校驗(yàn)信息保留的，所以陣列的大小是（N－l）*S，其中S是陣列中最小驅(qū)動(dòng)器的大小。就像在RAID1中那樣，磁盤的大小應(yīng)該相等。如果一個(gè)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障，那么可以使用校驗(yàn)信息來重建所有數(shù)據(jù)。如果兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障，那么所有數(shù)據(jù)都將丟失。不經(jīng)常使用這個(gè)級(jí)別的原因是校驗(yàn)信息存儲(chǔ)在一個(gè)驅(qū)動(dòng)器上。每次寫入其它磁盤時(shí)，都必須更新這些信息。因此，在大量寫入數(shù)據(jù)時(shí)很容易造成校驗(yàn)磁盤的瓶頸，所以目前這個(gè)級(jí)別的RAID很少使用了。

6、圖3RAID4示意圖·RAID5在希望結(jié)合大量物理磁盤并且仍然保留一些冗余時(shí)，RAID5可能是最有用的RAID模式。RAID5可以用在三塊或更多的磁盤上，并使用0塊或更多的備用磁盤。就像RAID4一樣，得到的RAID5設(shè)備的大小是（N－1）*S。RAID5與RAID4之間最大的區(qū)別就是校驗(yàn)信息均勻分布在各個(gè)驅(qū)動(dòng)器上，如圖4所示，這樣就避免了RAID4中出現(xiàn)的瓶頸問題。如果其中一塊磁盤出現(xiàn)故障，那么由于有校驗(yàn)信息，所以所有數(shù)據(jù)仍然可以保持不變。如果可以使用備用磁盤，那么在設(shè)備出現(xiàn)故障之后，將立即開始同步數(shù)據(jù)。如果兩塊磁盤同時(shí)出現(xiàn)故障，那么所有數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。RAID5可以

7、經(jīng)受一塊磁盤故障，但不能經(jīng)受兩塊或多塊磁盤故障。圖4RAID5示意圖·RAID6RAID6是在RAID5基礎(chǔ)上擴(kuò)展而來的。與RAID5一樣，數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼都是被分成數(shù)據(jù)塊然后分別存儲(chǔ)到磁盤陣列的各個(gè)硬盤上。只是RAID6中增加一塊校驗(yàn)磁盤，用于備份分布在各個(gè)磁盤上的校驗(yàn)碼，如圖5所示，這樣RAID6磁盤陣列就允許兩個(gè)磁盤同時(shí)出現(xiàn)故障，所以RAID6的磁盤陣列最少需要四塊硬盤。圖5RAID6示意圖創(chuàng)建軟RAID在紅旗Linux服務(wù)器中是通過mdadm工具來創(chuàng)建和維護(hù)軟RAID的，mdadm在創(chuàng)建和管理軟RAID時(shí)非常方便，而且很靈活。mdadm常用的參數(shù)