linux软件raid配置.doc

Linux系统下软件RAID的实现和配置 一、raid原理11、raid级别1二、在linux系统中raid的实现22、raid 0的实现过程23、raid 1的实现44、raid 5的实现55、模拟raid 1故障与排除6一、raid原理RAID是一种把多块独立的硬盘按不同方式组合起来形成一磁盘组，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。不同的组织方式成为RAID级别。数据冗余的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用冗余信息可以使用损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。1、raid级别目前共有0-6共7种基本的RAID级别，常用的RAID级别是0,3,5。需要RAID控制器来管理物理硬盘，linux可以模拟RAID控制器，用来管理硬盘，但只支持级别0,1,4,5。1.1 raid 0RAID0通过把连接的数据访问分散到多个磁盘上来提高存储性能，这样，数据请求就可以被多个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种并行操作可以显著提高磁盘的整体存取性。1.2 raid 1RAID1又称为镜像，为了保证数据的可用性与可修复性，把用户的数据自动复制到另外一块磁盘上。1.3 raid 5RAID5是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，当RIAD5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的校验信息去恢复被损坏的数据。1.4 raid 10是RAID0和RAID1的组合形式，也称为RAID10。1.5 linux中软件raid(1). 使用linux内核实现软件RAID控制器(2). 需要内核支持(3). 需要相应的应用软件(raidtools)创建管理RAID设备(4). 软件RAID设备文件名：/dev/mdN(5). 软件RAID设备可以当分区看待，需要格式化后挂载 mkfs.ext3 /dev/md1 mount /dev/md1 /opt二、在linux系统中raid的实现2、raid 0的实现过程通过raid 0的实现过程来深入了解一下linux软件raid的实现过程与方法，对以后硬件raid的实现也有重要的指导意义。2.1 添加硬盘通过正常方式添加硬盘，然后分区，本实验环境是redhat linux 9，原硬盘设备是/dev/sda，新添加了两块硬盘/dev/hda, /dev/hdb。分区方案如下：/dev/hda1/dev/hdb1注：分区后要重启。2.2 安装raidtools2.2.1 查看raidtools安装情况rootredhat root# rpm -q raidtools /*默认情况已经安装了*/raidtools-1.00.3-22.2.2 查看raidtools配置文件rootredhat root# rpm -ql raidtools/sbin/arytst/sbin/detect_multipath/sbin/lsraid/sbin/mkraid /*创建raid的命令*/sbin/raid0run/sbin/raidhotadd/sbin/raidhotremove/sbin/raidreconf/sbin/raidsetfaulty/sbin/raidstart/sbin/raidstop/usr/share/doc/raidtools-1.00.3/multipath.conf.sample/usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid0.conf.sample #raid0示例配置文件/usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid1.conf.sample #raid1示例配置文件/usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid4.conf.sample #raid4示例配置文件/usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid5.conf.sample #raid5示例配置文件/usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raidtab.sample #示例配置文件/usr/share/man/usr/share/man/man5/usr/share/man/man5/raidtab.5.gz.2.2.3 复制示例配置文件可以直接复制示例配置文件，在其基础上进行修改。#cp /usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid0.conf.sample /etc/raidtab2.2.4 编写配置文件rootredhat root# vi /etc/raidtabraiddev /dev/md0 # RAID设备的名称。raid-level 0 # raid的级别persistent-superblock 0 # 冗余磁盘数量chunk-size 16 # 保留块的大小，默认。nr-raid-disks 2 # RIAD磁盘的数量nr-spare-disks 0 # 不需要冗余device /dev/hda1 /*做RAID所需要的磁盘*/raid-disk 0 /*编号，与下面的不能重复*/device /dev/hdb1raid-disk 12.2.5 创建raid设备1创建raid设备rootredhat root# mkraid /dev/md0handling MD device /dev/md0analyzing super-block2格式化raid设备rootredhat root# mkfs.ext3 /dev/md02.2.6 挂载raid设备1挂载raid设备测试rootredhat /# mount /dev/md0 /optrootredhat /# df文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点/dev/sda3 7851028 1169528 6282688 16% /dev/sda1 101089 9425 86445 10% /bootnone 127632 0 127632 0% /dev/shm/dev/md0 2063632 32828 1925976 2% /opt2开机自动挂载在/etc/fstab中加入以下内容。vi /etc/fstab/dev/md0 ext3 /opt defaults 0 02.2.7 卸载raid设备rootredhat /# umount /optrootredhat /# raidstop /dev/md0说明：如果想要真正的删除raid设备，必须把raidtab配置文件组删除，不然的话，linux在开机的时候会自动激动raid设备。3、raid 1的实现3.1 复制配置文件由于raid 1也是由两块硬盘来实现的，所以只需要修改/etc/raidtab配置文件就可以了。#cp /usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid1.conf.sample /etc/raidtabcp：是否覆盖/etc/raidtab? y3.2 修改配置文件rootredhat /# vi /etc/raidtabraiddev /dev/md1raid-level 1 /*raid级别1*/nr-raid-disks 2 /*需要2块磁盘*/nr-spare-disks 0chunk-size 4device /dev/hda1raid-disk 0device /dev/hdb1raid-disk 13.3 创建raid设备1创建raid设备rootredhat root# mkraid /dev/md1handling MD device /dev/md1analyzing super-blockdisk 0: /dev/hda1, 1048288kB, raid superblock at 1048192kBdisk 1: /dev/hdb1, 1048288kB, raid superblock at 1048192kB2格式化raid设备rootredhat root# mkfs.ext3 /dev/md13.4 挂载raid设备1挂载raid设备测试rootredhat /# mount /dev/md1 /optrootredhat /# df -h /*两块磁盘只有1G可用*/文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点/dev/sda3 7.5G 1.2G 6.0G 16% /dev/sda1 99M 9.3M 85M 10% /bootnone 125M 0 125M 0% /dev/shm/dev/md1 1008M 17M 941M 2% /opt3.5 查看raid设备状态rootredhat /# lsraid -A -a /dev/md1dev 9, 1 /dev/md1 1494AA1E.343618C8.4B3F46CF.9FB01036 onlinedev 3, 1 /dev/hda1 1494AA1E.343618C8.4B3F46CF.9FB01036 gooddev 3, 65 /dev/hdb1 1494AA1E.343618C8.4B3F46CF.9FB01036 good4、raid 5的实现4.1 准备工作1硬盘的准备Raid 5最小需要3块磁盘。添加了三块硬盘/dev/sdb, /dev/sdc，/etc/sdd分区方案如下：容量为1G/dev/sdb1/dev/sdc1/dev/sdd1说明：改用scsi设备，因为在实验过程中分区出现了问题。2准备配置文件#cp /usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid5.conf.sample /etc/raidtabcp：是否覆盖/etc/raidtab? y4.2 修改配置文件rootredhat /# vi /etc/raidtabraiddev /dev/md0raid-level 5nr-raid-disks 3chunk-size 4# the best one for maximum performance:#parity-algorithm left-symmetric#nr-spare-disks 0device /dev/sdb1raid-disk 0device /dev/sdc1raid-disk 1device /dev/sdd1raid-disk 24.3 创建raid设备1创建raid设备rootredhat root# mkraid /dev/md0handling MD device /dev/md0analyzing super-blockdisk 0: /dev/sdb1, 1048560kB, raid superblock at 1048448kBdisk 1: /dev/sdc1, 1048560kB, raid superblock at 1048448kBdisk 2: /dev/sdd1, 1048560kB, raid superblock at 1048448kB2格式化raid设备rootredhat root# mkfs.ext3 /dev/md04.4 挂载raid设备1挂载raid设备测试rootredhat /# mount /dev/md0 /optrootredhat root# df -h文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点/dev/sda3 7.5G 1.2G 6.0G 16% /dev/sda1 99M 9.3M 85M 10% /bootnone 125M 0 125M 0% /dev/shm/dev/md0 2.0G 33M 1.9G 2% /opt4.5 查看raid设备状态rootredhat /# lsraid -A -a /dev/md0dev 9, 0 /dev/md0 4BB6C6B3.D40E8D97.D59842DA.44EE03C5 onlinedev 8, 17 /dev/sdb1 4BB6C6B3.D40E8D97.D59842DA.44EE03C5 gooddev 8, 33 /dev/sdc1 4BB6C6B3.D40E8D97.D59842DA.44EE03C5 gooddev 8, 49 /dev/sdd1 4BB6C6B3.D40E8D97.D59842DA.44EE03C5 good5、模拟raid 1故障与排除5.1 准备raid 1环境1硬盘的准备添加了三块硬盘/dev/sdb, /dev/sdc，/etc/sdd分区方案如下：容量为1G/dev/sdb1/dev/sdc1/dev/sdd1说明：采用的上面的raid 5的准备环境，只需要两块磁盘，一块坏掉了，可以用另一块/dev/sdd1进行替换，如果有更多的磁盘，可以模拟raid5的故障恢复。2准备配置文件#cp /usr/share/doc/raidtools-1.00.3/raid5.conf.sample /etc/raidtabcp：是否覆盖/etc/raidtab? y5.2 改配置文件rootredhat /# vi /etc/raidtabraiddev /dev/md0raid-level 1 /*raid级别1*/nr-raid-disks 2 /*需要2块磁盘*/nr-spare-disks 0chunk-size 4device /dev/sdb1raid-disk 0device /dev/sdc1raid-disk 15.3 创建raid设备1创建raid设备rootredhat root# mkraid -R /dev/md0DESTROYING the contents of /dev/md0 in 5 seconds, Ctrl-C if unsure!handling MD device /dev/md0analyzing super-blockdisk 0: /dev/sdb1, 1048560kB, raid superblock at 1048448kBdisk 1: /dev/sdc1, 1048560kB, raid superblock at 1048448Kb注：由于磁盘已经创建过raid设备，必须加-R强行重新创建。2格式化raid设备rootredhat root# mkfs.ext3 /dev/md13挂载raid设备测试rootredhat root# mount /dev/md0 /mntrootredhat root# cp /var/log/messages /mnt /*拷贝文件测试*/rootredhat root# ls /mntlost+found messagesrootredhat root# df -h文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点/dev/sda3 7.5G 1.2G 6.0G 16% /dev/sda1 99M 9.3M 85M 10% /bootnone 125M 0 125M 0% /dev/shm/dev/md0 1008M 17M 941M 2% /mnt5.4 模拟raid设备故障1查看raid设备状态rootredhat root# lsraid -A -a /dev/md0dev 9, 0 /dev/md0 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 onlinedev 8, 17 /dev/sdb1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 gooddev 8, 33 /dev/sdc1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 good2模拟raid设备故障说明：手工的模拟故障，造成真正的故障还不是很容易。rootredhat root# raidsetfaulty /dev/md0 /dev/sdb1rootredhat root# lsraid -A -a /dev/md0dev 9, 0 /dev/md0 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 onlinedev 8, 17 /dev/sdb1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 faileddev 8, 33 /dev/sdc1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 good由于raid 1是镜像，坏了一块盘，但是里面的数据还是能够读取的。5.5 模拟raid设备故障排除1添加一块磁盘并查看设备状态rootredhat root# raidhotadd /dev/md0 /dev/sdd1rootredhat root# lsraid -A -a /dev/md0dev 9, 0 /dev/md0 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 onlinedev 8, 17 /dev/sdb1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 faileddev 8, 33 /dev/sdc1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 gooddev 8, 49 /dev/sdd1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 spare2观察冗余磁盘修复过程rootredhat root# more /proc/mdstatPersonalities : raid1read_ahead 1024 sectorsmd0 : active raid1 sdd12 sdc11 sdb10(F) 1048448 blocks 2/1 _U =. recovery = 97.2% (1020148/1048448) finish=0.0minspeed=10324K/secunused devices: rootredhat root# more /proc/mdstatPersonalities : raid1read_ahead 1024 sectorsmd0 : active raid1 sdd10 sdc11 sdb12(F) 1048448 blocks 2/2 UUunused devices: rootredhat root# lsraid -A -a /dev/md0dev 9, 0 /dev/md0 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 onlinedev 8, 49 /dev/sdd1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 gooddev 8, 33 /dev/sdc1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 good3删除原来损坏的设备rootredhat root# raidhotremove /dev/md0 /dev/sdb1rootredhat root# lsraid -A -a /dev/md0dev 9, 0 /dev/md0 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 onlinedev 8, 49 /dev/sdd1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 gooddev 8, 33 /dev/sdc1 F22EFF2A.1CFA82D6.498A576B.F90A79F7 goodrootredhat root# more /proc/mdstatPersonalities : raid1read_ahead 1024 sectorsmd0 : active raid1 sdd10 sdc11 1048