引言

这篇文章详情几种常用的磁盘阵列技术（Raid0、Raid1、Raid4、Raid5、Raid10、Raid01），演示如何在CentOS7环境下使用mdadm命令去创立和维护磁盘阵列；RAID又称“廉价磁盘冗余阵列”，可以使用硬件和软件两种方式来实现，硬件RAID可以参考购买硬件时附带的参考手册，设置方法与软件RAID有差异；现如今软件RAID大多用作研究和熟习RAID的工作方式。

文章目录

• 0×1.Raid（磁盘阵列）级别详情

•    a.Raid0

•    b.Raid1

•    c.Raid4

•    d.Raid5

•    e.Raid10

•    f.Raid01

• 0×2.Linux创立磁盘阵列实例

•   a.试验环境详情

•   b.创立磁盘阵列Raid10

•   c.配置开机自启动磁盘阵列

•   d.将磁盘阵列挂载到目录使用

• 0×3.创立冗余磁盘阵列
• 0×4.删除磁盘阵列

0×1.Raid（磁盘阵列）级别详情

Raid有"廉价磁盘冗余阵列"的意思，就是利用多块廉价的硬盘组成磁盘组，让数据分部储存在这些硬盘里面，从而达到读取和写入加速的目的；也可以用作数据的冗余，当某块硬盘损毁后，其余硬盘可以通过冗余数据计算出损坏磁盘的数据，这样就提高了数据储存的安全性。

a.Raid0

Raid0数据储存方法如下（假设有两块硬盘D1、D2）:

特点：数据被并行写入每个磁盘，每个磁盘都保存了完整数据的一部分，读取也采用并行方式，磁盘数量越多，读取和写入速度越快。由于没有冗余，一个硬盘坏掉一律数据丢失。至少两块硬盘才能组成Raid0阵列。

容量：所有硬盘之和。

b.Raid1

Raid1数据储存方法如下（假设有两块硬盘D1、D2）:

特点：有数据冗余，可靠性强，D1、D2被写入相同的数据，其中D2可以作为D1的完整备份。读取时，从两块硬盘上并行读取，写入慢，读取快。任何一块硬盘坏掉不会丢失数据，至少两块硬盘并且两块硬盘大小相等才能组成Raid1阵列。

容量：所有硬盘容量之和的一半（一半写数据，一半用来做备份）。

c.Raid4

Raid4数据储存方法如下（假设有三块硬盘D1、D2、D3）:

特点：有数据冗余校验，可靠性强。其中任何一块硬盘坏掉都不会引起数据丢失，D1丢失时，D3根据校验和以及D2的数据进行逆运算，计算出D1的数据。但当写入大量数据时校验盘D3会是一个数据瓶颈，导致写入慢。只有当两块磁盘同时丢失时，数据才无法恢复。至少三块硬盘并且磁盘大小应该相等才能组成Raid4阵列（不常用）。

容量：所有硬盘容量之和减去其中一块硬盘的容量。

d.Raid5

Raid5数据储存方法如下（假设有三块硬盘D1、D2、D3）:

特点：采用奇偶校验，可靠性强，磁盘校验和被散列到不同的磁盘里面，添加了读写速率。只有当两块磁盘同时丢失时，数据才无法恢复，至少三块硬盘并且硬盘大小应该相等才能组成Raid5阵列。

容量：所有硬盘容量之和减去其中一块硬盘的容量，被减去的容量被分配到三块硬盘的不同区域用来存放数据校验信息。

e.Raid10

Raid10（Raid1+Raid0）是现在比较常用的一种磁盘阵列级别，它的容错好，读写数据效率较高，但经费相对也较高。
Raid10数据储存方法如下（假设有四块硬盘D1、D2、D3、D4）:

特点：备份和并发式存取数据，可靠性强。D1、D2组成一个阵列Raid1，其中D1是数据盘，D2是备份盘；D3、D4也组成一个Raid1，其中D3是数据盘,D4是备份盘；在这个基础上将D1、D2作为一个整体，将D3、D4也作为一个整体，这两个整体之间再组成一个Raid0阵列。这样不仅仅读取数据会非常快，并发写入的速度也会随着磁盘的增多而变快。至少四块硬盘并且每块硬盘大小应该相等才能组成Raid10阵列。

容量：所有硬盘容量之和的一半（一半写数据，一半用来备份数据）。

f.Raid01

Raid01数据储存方法如下（假设有四块硬盘D1、D2、D3、D4）:

特点：D1、D2组成一个阵列Raid0，D3、D4也组成一个阵列Raid0，D1、D2和D3、D4再组成一个Raid1。D1和D2作为数据盘阵列，D3和D4作为数据备份阵列，这种方式并不常用，至少四块硬盘并且每块硬盘大小应该相等才能组成Raid01阵列。

容量：所有硬盘容量之和的一半。

0×2.Linux创立磁盘阵列实例

这一部分通过Linux上的mdadm命令来实现Raid10磁盘阵列。

a.试验环境详情

试验环境为一台安装了5块硬盘的计算机，操作系统是CentOS7，除系统所在硬盘(/dev/sda)外，其他四块20G的硬盘盘符分别为（/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde）；

主要用到的命令：mdadm；

CentOS7中mdadm默认已安装，假如没有安装，可以使用yum在线安装，如下：

#首先确保已经连接到互联网，搜索一下yum服务器上能否存在mdadmqing@qingsword.com:~$ sudo yum search mdadm#根据搜索结果和系统环境选择对应的版本安装qing@qingsword.com:~$ sudo yum install mdadm.x86_64#安装需要root权限，请确保普通客户可用sudo或者切换到root权限操作

到这里，试验的准备工作完成。

b.创立磁盘阵列Raid10

#参数详解：# 磁盘阵列创立需要root权限；# -C 创立一个新的RAID起名为md0；# -a yes 自动创立对应设施；# -l 指定RAID级别，本例是10；# -n 活动的磁盘数量（备份盘除外）；# 由于RAID10最少需要4块硬盘，后面的sd[b-e]都被增加到md0中；# 假如要创立其余级别的RAID，只要要更改-l参数后的级别，并根据所需要的硬盘的数量更改-n参数后面的数量就可；qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 10 -n 4 /dev/sd[b-e]Continue creating array? (y/n)  y #输入y继续#假如每块硬盘容量都很大，RAID的创立不是瞬间完成的，通过查看下面这个文件，可以看到一个创立进度，确保一律完成后再进行下一步qing@qingsword.com:~$ cat /proc/mdstatPersonalities : [raid10][====>................]  resync = 24.0%#只有这个到达100%才算完成#查看刚才创立的磁盘阵列md0详细信息qing@qingsword.com:~$  sudo mdadm -D /dev/md0

c.配置开机自启动磁盘阵列

新创立的磁盘阵列默认是不能开机自启动的，需要手动创立一个配置文件，让系统在启动的时候自动启动Raid(经过测试，CentOS7并不需要创立这个配置文件，假如重启后磁盘阵列没有随机启动，请使用下面的方法配置一次)：

#这个配置文件的创立需要root权限才可进行，切换到rootqing@qingsword.com:~$ su root #将mdadm信息写入配置文件root@qingsword.com:~# mdadm -D --scan > /etc/mdadm.conf

d.将磁盘阵列挂载到目录使用

#挂载前先需要对磁盘阵列格式化qing@qingsword.com:~$ sudo mkfs.ext4 /dev/md0#挂载，本例挂载到/mnt目录qing@qingsword.com:~$ sudo mount /dev/md0 /mnt#查看已经挂载的设施，可以看到/dev/md0可使用的大小是40G，上面已经详情过，Raid10可用大小是活动硬盘总和的一半qing@qingsword.com:~$ sudo df -hFilesystem                   Size  Used Avail Use% Mounted on.../dev/md0                     40G   176M   38G  1%  /mnt

0×3.创立冗余磁盘阵列

可以在创立RAID的时候指定有几块冗余磁盘，当工作磁盘出现故障的时候，冗余磁盘自动启动，顶替出现故障的磁盘继续工作，请看下面的实例：

#假设有6块硬盘，前面4块用作RAID10,后面两块将被用作冗余（参数-x 2表示有2块硬盘用作冗余）qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 10 -n 4 -x 2 /dev/sd[b-g]#查看磁盘阵列详细详细qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm -D /dev/md0...Raid Level : raid10...Raid Devices : 4 #参加磁盘阵列硬盘数4Total Devices : 6 #总硬盘数6...Active Devices : 4 #正在工作的硬盘4Working Devices : 6 #能够工作的硬盘6个Failed Devices : 0  #故障硬盘数0Spare Devices : 2 #空闲硬盘数2Number Major Minor RaidDevice State  0  8  16   0  active sync set-A  /dev/sdb  1  8  32   1  active sync set-B  /dev/sdc  2  8  48   2  active sync set-A  /dev/sdd  3  8  64   3  active sync set-B  /dev/sde  4  8  80   -   spare   /dev/sdf #两个冗余磁盘  5  8  96   -   spare   /dev/sdg

下面手动将一块磁盘标记为故障，看看冗余盘能否起作用：

#将md0中sdc标记为故障qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm /dev/md0 -f /dev/sdcmdadm: set /dev/sdc faulty in /dev/md0qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm -D...Active Devices : 4Working Devices : 5#还有5个能工作的磁盘（包括剩下冗余的1个）Failed Devices : 1 #坏掉1个Spare Devices : 1 #空闲1个Number Major Minor RaidDevice State  0  8  16  0  active sync set-A  /dev/sdb  5  8  96  1  active sync set-B  /dev/sdg  2  8  48  2  active sync set-A  /dev/sdd  3  8  64  3  active sync set-B  /dev/sde  1  8  32  -  faulty  /dev/sdc  4  8  80  -  spare  /dev/sdf

如果/dev/sdc经过测试后发现没有问题，想要重新加入md0使用，可以在系统重启后，使用"mdadm /dev/md0 -a /dev/sdc"命令将它重新（增加）启用。

假如以后，想要加入一块新硬盘到这个raid10里作为备份盘，这块新硬盘需要和其余硬盘（或者分区）保持相同的大小，而后使用下面的命令增加：

#增加后，就会在备份列表中看到/dev/sdh这块硬盘了qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm /dev/md0 --add /dev/sdh #或者简写命令如下，效果同上qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm /dev/md0 -a /dev/sdh

0×4.删除磁盘阵列

要想彻底清理RAID以及数据，请使用下面的方法：

#1.假如已经挂载，先卸载qing@qingsword.com:~$ sudo umount /dev/md0#2.关闭RAIDqing@qingsword.com:~$ sudo mdadm -S /dev/md0#3.将磁盘sdb至sdf中的所有数据一律用0填充（创立时有多少块硬盘，这里就写多少块，例如上面创立了冗余是从b-g，那么这里就写/dev/sd[b-g]）qing@qingsword.com:~$ sudo mdadm --zero-superblock /dev/sd[b-f]#4.删除启动配置文件（假如有）qing@qingsword.com:~$ sudo rm -rf /etc/mdadm.conf