Centos 7.4 部署配置Software Raid
阿新 • • 發佈：2018-01-28
welcom white centos 系統 app ssi work num -o list 本章Blog相關知識點：
Raid是英文Redundant Array of Independent Disks 的縮寫，翻譯成中文意思是“獨立磁盤冗余陣列”，有時也簡稱磁盤陣列（Disk Array）。簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據備份的技術。
組成磁盤陣列的不同方式稱為RAID級別（RAID Levels），常見的RAID Level 包括raid0, raid1, raid5, raid10，raid50。
Raid0（條帶） ：讀寫性能提升；無冗余能力；100% 利用率；至少2塊盤，數據平均分配到多個磁盤。
Raid1（鏡像 ）：讀性能提升，寫性能下降；有冗余能力；1/2 利用率； 至少2塊盤，數據在多個磁盤分別存一份數據 ；
Raid 1+0 ： 讀性能提升，寫性能下降；有冗余能力；可允許不同分組內壞一塊磁盤 ，1/2利用率；至少4塊盤
Raid 5 ： 校驗碼分配到在多個磁盤 ，可提升數據讀寫性能 。有冗余能力；{n-1}/n利用率；至少3塊盤。
jbod， 擁有多塊磁盤，但不同時工作。用於把小空間提升為大空間 。
註：Raid10 性能 優於 Raid01性能，數據鏡像（目的，避免設備損壞而導致業務終止），但不能取代數據備份 。
mdadm :模式化工具 manage MD devices for Linux Software RAID
#mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
options
-A Assemble 裝配模式
-C create /dev/md0 創建模式
-n # ，用於創建raid 設備的 磁盤個數
-x # ，熱備磁盤個數
-l 級別 ，raid level 級別
-a yes ，自動為創建Raid設備創建設備文件
-c chunksize ，指定分塊大小，默認為512kB
-F Follow or Monitor 監控模式
-D --detatil 顯示陣列詳細信息
管理模式： -f 模擬為損壞 ， -r 模擬移除 ，-a 模擬新增
-S stop 陣列
-A 重新啟動md 例：# mdadm -A /dev/md10 /dev/sdb{1,3} 重新啟動md10
-Ds 顯示陣列信息，例 #mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf
軟Raid實驗目的及步驟
實驗目的：
1、通過軟raid 配置，分別實現2塊磁盤組成Raid 5；8塊磁盤組成raid 10 +1 熱備盤。
2、實現開機自動掛載
3、模擬單盤故障及磁盤替換。
實驗步驟：
一、增加磁盤（虛擬機中增加11塊20G磁盤），安裝mdadm 管理工具。
[root@study ~]# rpm -qa mdadm 查詢是否安裝了mdadm工具 [root@study ~]# yum install mdadm -y 安裝mdadm工具
二、對11塊磁盤分別創建1個主分區 ，並修改分區類型fd
[root@study ~]# fdisk -l | grep "^Disk\b"
Disk /dev/sda: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000d9648
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdd: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdc: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sde: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdf: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdg: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdh: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdi: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdj: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdl: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdk: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/mapper/VG-root: 16.1 GB, 16106127360 bytes, 31457280 sectors
Disk /dev/mapper/VG-home: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/mapper/VG-var: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
[root@study ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x2974d4fb.
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 1
First sector (2048-41943039, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943039):
Using default value 41943039
Partition 1 of type Linux and of size 20 GiB is set
Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): fd
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux raid autodetect'
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x2974d4fb
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
[root@study ~]# echo 'n 通過命令實現磁盤自動分區並調整分區類型為fd
> p
> 1
>
>
> t
> fd
> w' |fdisk /dev/sdc
[root@study ~]# reboot 通過reboot命令，實現內核重新加載磁盤分區
[root@study ~]# fdisk -l | grep "^/dev/sd" 完成分區後磁盤狀態查看
/dev/sda1 * 2048 4196351 2097152 83 Linux
/dev/sda2 4196352 12584959 4194304 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3 12584960 251658239 119536640 8e Linux LVM
/dev/sdb1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdd1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdc1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sde1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdf1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdg1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdh1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdi1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdj1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdl1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
/dev/sdk1 2048 41943039 20970496 fd Linux raid autodetect
[root@study ~]# cat /proc/partitions | grep "1$" 查看內核加載分區
8 1 2097152 sda1
8 17 20970496 sdb1
8 49 20970496 sdd1
8 33 20970496 sdc1
8 65 20970496 sde1
8 81 20970496 sdf1
8 97 20970496 sdg1
8 113 20970496 sdh1
8 129 20970496 sdi1
8 145 20970496 sdj1
8 177 20970496 sdl1
8 161 20970496 sdk1
253 1 20971520 dm-1說明：#fdisk /dev/sdb 對/dev/sdb 進行分區；
輸入 "m", 獲取幫助；
輸入 "p", 查看分區前磁盤狀態；
輸入“n”，新建磁盤分區；
輸入“e”，新建邏輯分區；
輸入“p”，新建主分區；
輸入“t”，修改分區類型；
輸入“fd”，調整為linux raid autodetect 類型 ；
輸入“p”，顯示分區狀態表；
輸入“w”，保存新建分區。
命令：# echo 'n
P
1
t
fd
w ' | fdisk /dev/sdb 通過命令管道實現磁盤分區並調整分區類型
三、使用2塊磁盤創建raid0，使用8塊磁盤創建raid10+1塊熱備盤
[root@study ~]# mdadm -C /dev/md0 -a yes -c 1024 -l 0 -n 2 /dev/sd{b,c}1
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
[root@study ~]# mdadm -C /dev/md10 -a yes -c 1024 -l 10 -n 8 /dev/sd{d..k}1 -x 1 /dev/sdl1
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md10 started.
[root@study ~]# mdadm -D /dev/md0 /dev/md10
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Sun Jan 28 17:24:41 2018
Raid Level : raid0
Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Sun Jan 28 17:24:41 2018
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Chunk Size : 1024K
Consistency Policy : none
Name : study.itwish.cn:0 (local to host study.itwish.cn)
UUID : 491cf3f6:52a790ee:fcc232a0:83a1f6b7
Events : 0
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 17 0 active sync /dev/sdb1
1 8 33 1 active sync /dev/sdc1
/dev/md10:
Version : 1.2
Creation Time : Sun Jan 28 17:29:21 2018
Raid Level : raid10
Array Size : 83816448 (79.93 GiB 85.83 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 8
Total Devices : 9
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Sun Jan 28 17:31:06 2018
State : clean, resyncing
Active Devices : 8
Working Devices : 9
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1
Layout : near=2
Chunk Size : 1024K
Consistency Policy : resync
Name : study.itwish.cn:10 (local to host study.itwish.cn)
UUID : 34dfaf9d:f7664825:c6968e4c:eaa15141
Events : 4
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 49 0 active sync set-A /dev/sdd1
1 8 65 1 active sync set-B /dev/sde1
2 8 81 2 active sync set-A /dev/sdf1
3 8 97 3 active sync set-B /dev/sdg1
4 8 113 4 active sync set-A /dev/sdh1
5 8 129 5 active sync set-B /dev/sdi1
6 8 145 6 active sync set-A /dev/sdj1
7 8 161 7 active sync set-B /dev/sdk1
8 8 177 - spare /dev/sdl1/dev/md0 ，/dev/md10 陣列的設備名稱；
Raid Level : 陣列級別；
Array Size : 陣列容量大小；
Raid Devices : RAID成員的個數；
Total Devices : RAID中下屬成員的總計個數，包含冗余硬盤或分區，如spare，
State : clean, degraded, recovering 狀態，包括三個狀態，clean 表示正常，degraded 表示有問題，recovering 表示正在恢復或構建；
Active Devices : 被激活的RAID成員個數；
Working Devices : 正常的工作的RAID成員個數；
Failed Devices : 出問題的RAID成員；
Spare Devices : 備用RAID成員個數，當一個RAID的成員出問題時，用其它硬盤或分區來頂替;
UUID : RAID的UUID值，在系統中是唯一的；
四、格式/dev/md0和/dev/md10分區並掛載
[root@study ~]# mke2fs -t ext4 -L myraid0 -m 2 -b 4096 /dev/md0
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=myraid0
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=256 blocks, Stripe width=512 blocks
2621440 inodes, 10477056 blocks
209541 blocks (2.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2157969408
320 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000, 7962624
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
[root@study ~]# mke2fs -t ext4 -L myraid10 -m 2 -b 4096 /dev/md10
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=myraid10
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=256 blocks, Stripe width=1024 blocks
5242880 inodes, 20954112 blocks
419082 blocks (2.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2168455168
640 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000, 7962624, 11239424, 20480000
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
[root@study ~]# mkdir -p /raid0 /raid10 創建掛載路徑
[root@study ~]# mount /dev/md0 /raid0
[root@study ~]# mount -o remount,acl /dev/md0 /raid0 重新掛載並支持acl功能
[root@study ~]# mount /dev/md10 /raid10
[root@study ~]# mount -o remount,acl /dev/md10 /raid10/
[root@study ~]# mount | tail -2
/dev/md0 on /raid0 type ext4 (rw,relatime,seclabel,stripe=512,data=ordered)
/dev/md10 on /raid10 type ext4 (rw,relatime,seclabel,stripe=1024,data=ordered)
[root@study ~]# df -h |tail -2
/dev/md0 40G 49M 39G 1% /raid0
/dev/md10 79G 57M 77G 1% /raid10# mke2fs 創建文件系統
-t fstype /dev/somdevice 指定文件類型後，對磁盤進行格式化
-j 相當於-t ext3 ，專門創建ext3文件
-L label 指定卷標名稱
-b {1024/2048/4096} 指定塊大小
-i # #個字節預留一個inode
-I # 指定Inode 大小
-N # 直接指定預留多少個Inode
-m 預留管理空間的百分比
-O 指定分區特性
#mount [options]：
直接# mount，顯示當前系統所有已被掛載的分區
-a 自動掛載所有（/etc/fstab 文件中）支持自動掛載的設備
-t fstype 指定文件系統ext類型
-r 只讀掛載
-w 讀寫掛載
-L label 以卷標指定掛載設備 或 LABLE=“MYDATA”
-U UUID 以UUID指定掛載設備
-n 不更新/etc/mtab 文件
--bind 把目錄掛載到目錄段 例 #mount --bind /usr/ /mnt
五、配置開機自動掛載，必須配置/etc/mdadm.conf 文件 。重啟確認，完成開機自動掛載raid0 和raid10
[root@study ~]# echo "DEVICE /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 /dev/sdf1 /dev/sdg1 /dev/sdh1 /dev/sdi1 /dev/sdj1 /dev/sdk1 /dev/sdl1" >> /etc/mdadm.conf
[root@study ~]# mdadm -Ds /dev/md{0,10} >> /etc/mdadm.conf
[root@study ~]# !cat
cat /etc/mdadm.conf
DEVICE /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 /dev/sdf1 /dev/sdg1 /dev/sdh1 /dev/sdi1 /dev/sdj1 /dev/sdk1 /dev/sdl1
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=study.itwish.cn:0 UUID=491cf3f6:52a790ee:fcc232a0:83a1f6b7
ARRAY /dev/md10 metadata=1.2 spares=1 name=study.itwish.cn:10 UUID=34dfaf9d:f7664825:c6968e4c:eaa15141
[root@study ~]# vi /etc/fstab 配置開啟啟動文件，添加最後兩行
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sun Jan 28 12:27:18 2018
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/VG-root / ext4 defaults 1 1
UUID=085b953d-5803-45df-b9d9-dc0ff7f92a3d /boot ext4 defaults 1 2
/dev/mapper/VG-home /home ext4 defaults 1 2
/dev/mapper/VG-var /var ext4 defaults 1 2
UUID=4169cca6-5a09-46fe-a2a7-64eba563b00a swap swap defaults 0 0
/dev/md0 /raid0 ext4 defaults 0 2
/dev/md10 /raid10 ext4 defaults 0 2
"/etc/fstab" 15L, 788C written
[root@study ~]# reboot
[root@study ~]# df -l | grep "^/dev/md" 重啟後確認，開機自動掛載raid0 和raid10
/dev/md10 82368920 57368 80618840 1% /raid10
/dev/md0 41118944 49176 40215220 1% /raid0#mdadm -Ds 顯示陣列信息，例 #mdadm -Ds /dev/md0 >> /etc/mdadm.conf
註： 一定要配置/etc/mdadm.conf 文件 ，實現開機自動掛載 。若不配置該文件 ，則/dev/md0 和 /dev/md10 會自動改變名稱為 /dev/md126 和 /dev/md127 ,且無法自動掛載磁盤
六、模擬擴展磁盤：單磁盤故障、擴展磁盤容量
6.1、以raid 10為例，模擬單磁盤故障 ，移除故障硬盤，添加新磁盤 。 通過實驗：磁盤發生故障時，熱備盤會自動頂替故障磁盤工作，陣列也能夠在短時間內實現重建。
[root@study ~]# cp -a /boot/* /raid10/ 拷貝數據文件到/raid10 中
[root@study ~]# ls /raid10/
config-3.10.0-693.el7.x86_64 initrd-plymouth.img
efi lost+found
grub symvers-3.10.0-693.el7.x86_64.gz
grub2 System.map-3.10.0-693.el7.x86_64
initramfs-0-rescue-aa42d80ce1774acf8f5de007d85e5ef1.img vmlinuz-0-rescue-aa42d80ce1774acf8f5de007d85e5ef1
initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64.img vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64kdump.img
[root@study ~]# mdadm -f /dev/md10 /dev/sdd1 模擬/dev/sdd1 損壞
mdadm: set /dev/sdd1 faulty in /dev/md10
[root@study ~]# mdadm -D /dev/md10 通過查看/dev/md10 狀態確認 ，/dev/sdl1 正常掛載並替換損壞的/dev/sdd1 盤 ，而/dev/sdd1 盤狀態為faulty
/dev/md10:
Version : 1.2
Creation Time : Sun Jan 28 17:29:21 2018
Raid Level : raid10
Array Size : 83816448 (79.93 GiB 85.83 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 8
Total Devices : 9
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Sun Jan 28 18:24:24 2018
State : clean, degraded, recovering
Active Devices : 7
Working Devices : 8
Failed Devices : 1
Spare Devices : 1
Layout : near=2
Chunk Size : 1024K
Consistency Policy : resync
Rebuild Status : 36% complete
Name : study.itwish.cn:10 (local to host study.itwish.cn)
UUID : 34dfaf9d:f7664825:c6968e4c:eaa15141
Events : 24
Number Major Minor RaidDevice State
8 8 177 0 spare rebuilding /dev/sdl1
1 8 65 1 active sync set-B /dev/sde1
2 8 81 2 active sync set-A /dev/sdf1
3 8 97 3 active sync set-B /dev/sdg1
4 8 113 4 active sync set-A /dev/sdh1
5 8 129 5 active sync set-B /dev/sdi1
6 8 145 6 active sync set-A /dev/sdj1
7 8 161 7 active sync set-B /dev/sdk1
0 8 49 - faulty /dev/sdd1
[root@study ~]# mdadm -r /dev/md10 /dev/sdd1 模擬刪除損壞的/dev/sdd1 盤
mdadm: hot removed /dev/sdd1 from /dev/md10
[root@study ~]# mdadm -a /dev/md10 /dev/sdd1 模擬/dev/md10 重新裝入新盤 /dev/sdd1
mdadm: added /dev/sdd1
[root@study ~]# mdadm -D /dev/md10 通過查看/dev/md10 狀態，確認新裝入的/dev/sdd1 盤做備份盤存在
/dev/md10:
Version : 1.2
Creation Time : Sun Jan 28 17:29:21 2018
Raid Level : raid10
Array Size : 83816448 (79.93 GiB 85.83 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 8
Total Devices : 9
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Sun Jan 28 18:27:55 2018
State : clean, degraded, recovering
Active Devices : 7
Working Devices : 9
Failed Devices : 0
Spare Devices : 2
Layout : near=2
Chunk Size : 1024K
Consistency Policy : resync
Rebuild Status : 95% complete
Name : study.itwish.cn:10 (local to host study.itwish.cn)
UUID : 34dfaf9d:f7664825:c6968e4c:eaa15141
Events : 36
Number Major Minor RaidDevice State
8 8 177 0 spare rebuilding /dev/sdl1
1 8 65 1 active sync set-B /dev/sde1
2 8 81 2 active sync set-A /dev/sdf1
3 8 97 3 active sync set-B /dev/sdg1
4 8 113 4 active sync set-A /dev/sdh1
5 8 129 5 active sync set-B /dev/sdi1
6 8 145 6 active sync set-A /dev/sdj1
7 8 161 7 active sync set-B /dev/sdk1
9 8 49 - spare /dev/sdd1
[root@study ~]# ls /raid10/ 查看磁盤數據依然存在，磁盤的損壞未對數據造成影響。
config-3.10.0-693.el7.x86_64 initrd-plymouth.img
efi lost+found
grub symvers-3.10.0-693.el7.x86_64.gz
grub2 System.map-3.10.0-693.el7.x86_64
initramfs-0-rescue-aa42d80ce1774acf8f5de007d85e5ef1.img vmlinuz-0-rescue-aa42d80ce1774acf8f5de007d85e5ef1
initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64.img vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64kdump.im至此，Centos 系統配置軟Raid 實驗及測試完成。
Centos 7.4 部署配置Software Raid