Linux文件系統管理之lvm和raid（下）

時間 2019-12-24

標籤 linux 文件系統管理 lvm raid 欄目 Linux 简体版

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Linux的磁盤管理

RAID 獨立冗餘磁盤陣列

raid （ redundant arrays of independent ）它是一種將多塊磁盤組成一個存儲總體，並經過磁盤之間的聯結實現數據的冗餘備份、存儲設備的容量擴充和數據存儲速度的提高。

raid 分爲「軟 raid」和「硬 raid」兩種：

軟 raid ：也就是經過軟件實現的 raid 。

硬 raid ：是經過適配器將多個硬盤組合在一塊兒。

常見的幾種 raid 級別：

level0 ：條帶式 stripe

將要存放的一段數據等分紅若干塊，分辨按次序輪流存儲在若干個硬盤中。 level0 能夠明顯提升存取效率，可是其中一塊硬盤發生故障就會使整個系統崩潰。

level1 ：鏡像式 mirror

同時向多個硬盤寫入相同的數據，提供徹底的冗餘備份，可是對寫入速度沒有一點提高，對讀取速度與 level0 相同。

level 1+0

同時將條帶式的高讀寫和鏡像式的數據冗餘之優勢集於一身，它的結構是先有硬盤組成若干個 level1 的單元，每一個單元都具備 mirror 備份數據的功能，在由這樣的單元經過 level0 的方式組成一個總體，讀寫速度時具備 level0 的高併發性。

level4

此種體系結構在存儲數據的同時又系統自己提供校驗機制。假設該種體系有塊磁盤組成，數據輪流存放在系統的 n-1 個磁盤中，每一個存儲週期都向指定第 n 塊磁盤寫入校驗碼，假若系統中有磁盤故障，可由其它盤上的數據與校驗碼一塊兒進行數據修復。但此種體系校驗碼存儲盤的性能會成爲整個系統的瓶頸，並且高頻率的寫入會大大提升校驗碼存儲盤的故障率。

level5

基於 level4 但對 level4 進行了必定得優化，它再也不指定校驗碼有固定的存儲盤，而是和數據塊一塊兒加入整個磁盤存儲體系的循環。

軟 raid 在 linux 中的實現：

命令：

mdadm 模式 raid 設備選項磁盤設備

模式：

-A 裝配模式

-C 建立模式

-F 監控模式

-M 管理模式

-D 查看模式

選項

-a --add 添加設備

-f --fail 虛擬設備故障

-r --remove 移除設備

-n 指定 raid 數組磁盤個數

-x 指定 raid 數組冗餘設備個數

-l 指定 raid level

-a {yes|no} 是否自動建立設備文件

-c 指定 chunk 的大小默認爲 64k

[root@server28 ~]# mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 1 -n 2 /dev/sda1 /dev/sda2

# 將 2 塊硬盤建立 radi md0 等級 level 1

從 raid 中增長 / 卸去磁盤

[root@server28 ~]# mdadm -a /dev/md0 /dev/sda7

向 raid 中添加一塊自動成爲備用。

[root@server28 ~]# mdadm -D /dev/md0

使用 -D 查看

/dev/md0:

Version : 0.90

Creation Time : Tue Aug 2 05:11:36 2011

Raid Level : raid1

Array Size : 987840 (964.85 MiB 1011.55 MB)

Used Dev Size : 987840 (964.85 MiB 1011.55 MB)

Raid Devices : 2

Total Devices : 3

Preferred Minor : 0

Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Tue Aug 2 05:11:50 2011

State : clean

Active Devices : 2

Working Devices : 3

Failed Devices : 0

Spare Devices : 1

UUID : 032c7ad4:3dc68a67:613b10af:7922e25a

Events : 0.2

Number Major Minor RaidDevice State

0 8 5 0 active sync /dev/sda5

1 8 6 1 active sync /dev/sda6

2 8 7 - spare /dev/sda7

要拆除硬盤時必須將硬盤設置成 fail 或者中止整個 raid

[root@server28 ~]# mdadm -f /dev/md0 /dev/sda5

mdadm: set /dev/sda5 faulty in /dev/md0

再進行拆除 remove

[root@server28 ~]# mdadm -r /dev/md0 /dev/sda5

mdadm: hot removed /dev/sda5

[root@server28 ~]# mdadm -S /dev/md0

中止整個 md0 設備

裝配模式：

目的是將卸載的 raid ，在其它計算機或本機重新掛載。

首先，在本機備份 raid 信息

本機 raid 信息在 /etc/mdadm.conf 中存儲

[root@server28 ~]# mdadm -D -scan > /etc/mdadm.conf # 此文件會在復位向後自動產生

中止設備

[root@server28 ~]# mdadm -S /dev/md0

mdadm: stopped /dev/md0

中止後能夠對組成 raid 的磁盤進行拆卸、刪除的操做。

LVM 邏輯卷管理器

LVM 是 logic volume manger 的縮寫，這種體系的存儲結構是將物理磁盤轉換成物理卷 pv （ physical volume ），將 pv 的容量彙總成卷組 vg （ volume group ）後，再將卷組 vg 進行拆分，造成多個自定義大小且容量可實時調成的邏輯卷（ logic volume ）。在將物理磁盤作成物理卷後將造成 lvm 的最小單位 pe （ physical extend ）， pe 的大小能夠爲 4M 、 8M 和 16M ，

相似於磁盤系統的中塊 block 的概念。