Linux中RAID技术文档及操作指南

一、RAID 概述

RAID（Redundant Array of Independent Disks）：通过组合多个物理磁盘提升性能、可靠性或两者兼具的技术。

二、RAID 级别详解

关键特性对比：

• 安全性：RAID 1/10 > RAID 5/50 > RAID 0
• 空间利用率：RAID 0 > RAID 5/50 > RAID 1/10
• 读写速度：RAID 0 > RAID 10 > RAID 5/50

三、实现操作

使用虚拟机进行实验，为了方便实验，对一块硬盘进行分区后操作，不额外添加硬盘

前提：配置好 yum 仓库，并下载 mdadm 工具

1、创建RAID 0

1. 创建2个分区：

   因为RAID 0至少需要2个磁盘数，所以创建2个分区模拟两个磁盘，每个1G

   fdisk /dev/sdb
   
   partprobe /dev/sdb
   

   

2. 创建RAID 0：

   把创建的两个分区建立成RAID等级为RAID 0的md0（设置名，可自定义，必须在/dev下）

   -C 创建 -v 显示过程 -l RAID等级 -n 磁盘数

   mdadm -Cv /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb{1..2}
   

   

3. 对创建的RAID进行文件系统创建并挂载：

   mkfs.xfs /dev/md0
   mkdir /md0
   blkid
   vim /etc/fstab
   	UUID=c5004996-046d-4c3e-933c-8b826f6dcb2a /md0 xfs defaults 0 0
   	
   mount -a
   df -Th
   

   

2、创建RAID 1

1. 创建2个分区：

   因为RAID 1至少需要2个磁盘数，所以创建2个分区模拟两个磁盘，每个1G

   fdisk /dev/sdb
   
   partprobe /dev/sdb
   

   

2. 创建RAID 1：

   把创建的两个分区建立成RAID等级为RAID 1的md1

   mdadm -Cv /dev/md1 -l 1 -n 2 /dev/sdb{3..4}
   

   

3. 对创建的RAID进行文件系统创建并挂载：

   同上，略

3、创建RAID 5

1. 创建4个分区：

   因为RAID 5至少需要3个磁盘数、

   创建2个分区模拟两个数据盘，1个校验盘，以及1个热备盘（非必要），每个1G

   fdisk /dev/sdb
   
   partprobe /dev/sdb
   

   

2. 创建RAID 5：

   把创建的4个分区建立成RAID等级为RAID 5的md5

   –spare-devices=1 设置热备盘

   mdadm -Cv /dev/md5 -l 5 -n 3 /dev/sdb{5..7} --spare-devices=1 /dev/sdb8
   

   

3. 模拟硬盘故障：

   使用 mdadm -D 查看前后对比

   发现一个数据盘故障后，热备盘开始

   mdadm -f /dev/md5 /dev/sdb5
   

   

   

4. 热移除故障盘：

   mdadm -r /dev/md5 /dev/sdb5
   

5. 添加热备盘：

   mdadm -a /dev/md5 /dev/sdb5
   

4、创建RAID 10

1. 创建4个分区：

   因为RAID 1至少需要2个磁盘数，所以创建2个分区模拟两个磁盘，每个1G

   需要2个RAID 1，建立成RAID 0

   fdisk /dev/sdb
   
   partprobe /dev/sdb
   

   

2. 创建2个 RAID 1：

   把创建的4个分区建立成2个RAID等级为RAID 1的 md101 和 md102

   mdadm -Cv /dev/md101 -l 1 -n /dev/sdb9 /dev/sdb10
   mdadm -Cv /dev/md102 -l 1 -n 2 /dev/sdb11 /dev/sdb12
   

3. 创建 RAID 10 ：

   把创建的的 md101 和 md102建立成2个RAID等级为RAID 0的md10

   mdadm -Cv /dev/md10 -l 0 -n 2 /dev/md101 /dev/md102
   

4. 查看：

   使用 mdadm -D 查看只能查看最后建立时的

   使用 lsblk 可以查看每一个磁盘的RAID等级

   lsblk
   

   

5、删除RAID 0

1. 取消挂载：

   umount /md0
   vim /etc/fstab
   

2. 删除RAID 0：

   mdadm -S /dev/md0
   rm -rf /md0
   mdadm --zero-superblock /dev/sdb1
   mdadm --zero-superblock /dev/sdb2
   

四、关键命令总结

注意事项：

• 所有磁盘需相同容量，避免空间浪费
• 移除 RAID 后必须清除元数据（--zero-superblock），否则重建时可能报错
• 热备盘（Spare）需提前配置，故障时自动重建