1 磁盤陣列簡介
RAID（Redundant Array of Independent Disks）即獨立硬盤冗餘陣列，簡稱磁盤陣列。磁盤陣列是由很多價格較便宜的磁盤，以硬件（RAID卡）或軟件（MDADM）形式組合成一個容量巨大的磁盤組，利用多個磁盤組合在一起，提升整個磁盤系統效能。利用這項技術，將數據切割成許多區段，分別存放在各個硬盤上。其中RAID卡有自己的cpu，由它統一管理和控制;數據也由它來進行分配和維護，處理速度快。服務器啓動時，就會有顯示進入配置Riad的提示。
RAID比單硬盤有以下一個或多個方面的好處：增強數據集成度，增強容錯功能，增加處理量或容量，磁盤陣列對於電腦來說，看起來就像一個單獨的硬盤或邏輯存儲單元。
2 RAID 分類
RAID有很多種類型本章只舉4例供大家瞭解RAID技術！
| RAID類型 | 說 明 | 最低磁盤個數 | 空間利用率 | 各自的優缺點 |
|---|---|---|---|---|
| RAID0 | 條帶卷 | 2+ | 100% | 讀寫速度快，不容錯 |
| RAID1 | 鏡像卷 | 2 | 50% | 讀寫速度一般，容錯 |
| RAID5 | 帶奇偶校驗的條帶卷 | 3+ | (n-1)/n | 讀寫速度快，容錯，允許壞一塊盤 |
| RAID10 | RAID1的鏡像+RAID0的條帶 | 4 | 50% | 讀寫速度快，容錯 |
RAID 中主要有三個關鍵概念和技術：鏡像（ Mirroring ）、數據條帶（ Data Stripping ）和數據校驗（ Data parity ）
2.1 RAID0
RAID0是最早出現的RAID模式；應用條數據條帶（ Data Stripping ）技術，將數據分片保存2+個磁盤（最好磁盤的大小相同）上，多個數據分片共同組成一個完整數據副本，數據條帶具有更高的併發粒度，當訪問數據時，可以同時對位於不同磁盤上數據進行讀寫操作， 從而獲得非常可觀的 I/O 性能提升；是組建磁盤陣列中最簡單的一種形式，只需要2塊以上的硬盤即可;成本低，可以提高整個磁盤的性能;磁盤利用率爲100%，但是，RAID 0沒有提供冗餘或錯誤修復能力，任何一個磁盤的損壞將損壞全部數據。
2.2 RAID1
RAID 1 應用鏡像卷（mirroring）技術，這是一種冗餘技術，爲磁盤提供保護功能，防止磁盤發生故障而造成數據丟失,也就是說數據在寫入一塊磁盤的同時，會在另一塊閒置的磁盤上生成鏡像文件(同步)，所以，RAID1的讀寫速度一般，磁盤利用率爲50%，即2塊100G的磁盤構成RAID1只能提供100G的可用空間。
2.3 RAID5
RAID5應用數據校驗（ Data parity ）技術，RAID 要在寫入數據同時進行校驗計算，並將得到的校驗數據存儲在 RAID 成員磁盤中。校驗數據可以集中保存在某個磁盤或分散存儲在多個不同磁盤中，甚至校驗數據也可以分塊，不同 RAID 等級實現各不相同。當其中一部分數據出錯時，就可以對剩餘數據和校驗數據進行反校驗計算重建丟失的數據，可以提供熱備盤實現故障的恢復；校驗技術相對於鏡像技術的優勢在於節省大量開銷，但由於每次數據讀寫都要進行大量的校驗運算，對計算機的運算速度要求很高，必須使用硬件 RAID 控制器。在數據重建恢復方面，檢驗技術比鏡像技術複雜得多且慢得多。
2.4 RAID10
RAID10即RAID1鏡像+RAID0條帶，比如我們有8塊盤，它是先兩兩做鏡像，形成了新的4塊盤，然後對這4塊盤做RAID0；當RAID10有一個硬盤受損其餘硬盤會繼續工作，這個時候受影響的硬盤只有2塊；
3 演示
3.1 Mdadm命令
madam是linux下用於創建和管理軟件RAID的命令，Linux內核中有一個md(multiple devices)模塊在底層管理RAID設備，它會在應用層給我們提供一個應用程序的工具mdadm
option:
-a 檢測設備名稱
-n 指定設備數量
-l 指定RAID級別
-C 創建
-v 顯示過程
-f 模擬設備損壞
-r 移除設備
-Q 查看摘要信息
-D 查看詳細信息
-S 停止RAID磁盤陣列
-x 熱備盤個數3.2 RAID5 演示
#下載mdadm
╭─[email protected] ~
╰─➤ yum stall mdadm -y
#第一步：查看磁盤
╭─[email protected] ~
╰─➤ ls /dev/sd*
/dev/sda /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
#第二步：創建RAID5陣列
╭─[email protected] ~
╰─➤ mdadm -Cv /dev/md0 -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e}
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: super1.x cannot open /dev/sdb: Device or resource busy
mdadm: ddf: Cannot use /dev/sdb: Device or resource busy
mdadm: Cannot use /dev/sdb: It is busy
mdadm: cannot open /dev/sdb: Device or resource busy
#第三步：查看陣列信息
╭─[email protected] ~
╰─➤ mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Thu May 16 21:11:13 2019
Raid Level : raid5
Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu May 16 21:12:59 2019
State : clean
Active Devices : 3
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : unknown
Name : localhost.localdomain:0 (local to host localhost.localdomain)
UUID : dd9965b6:b6e3d118:d92e3fef:517bbc93
Events : 18
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
4 8 48 2 active sync /dev/sdd
3 8 64 - spare /dev/sde
#第四步：磁盤格式化成文件系統格式
╭─[email protected] ~
╰─➤ mkfs.xfs /dev/md0
meta-data=/dev/md0 isize=512 agcount=16, agsize=654720 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=10475520, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=5120, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
#第五步：掛載
╭─[email protected] ~
╰─➤ mkdir /du
╭─[email protected] ~
╰─➤ mount /dev/md0 /du
#第六步：模擬磁盤損壞
╭─[email protected] ~
╰─➤ mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc #sdc盤損壞
mdadm: set /dev/sdc faulty in /dev/md0
#第七部：查看磁盤陣列信息
╭─[email protected] ~
╰─➤ mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Thu May 16 21:11:13 2019
Raid Level : raid5
Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu May 16 21:18:14 2019
State : clean, degraded, recovering
Active Devices : 2
Working Devices : 3
Failed Devices : 1
Spare Devices : 1
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : unknown
Rebuild Status : 32% complete
Name : localhost.localdomain:0 (local to host localhost.localdomain)
UUID : dd9965b6:b6e3d118:d92e3fef:517bbc93
Events : 25
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
3 8 64 1 spare rebuilding /dev/sde
4 8 48 2 active sync /dev/sdd
1 8 32 - faulty /dev/sdc