軟體raid 5的實現詳解

軟體raid 5的實作

    RAID 5 是儲存效能、資料安全性和儲存成本兼顧的儲存解決方案。 RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。 RAID 5可以為系統提供資料安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁碟空間利用率比Mirror高。 RAID 5具有和RAID 0相近似的資料讀取速度，只是多了一個奇偶校驗訊息，寫入資料的速度比對單一磁碟進行寫入操作稍慢。同時由於多個資料對應一個奇偶校驗訊息，RAID 5的磁碟空間利用率要比RAID 1高，儲存成本相對較低，是目前運用較多的一種解決方案

1 分割區

這裡使用/dev/sda8、/dev/sda9兩個分割區和/dev/sdb、/dev/sdc兩個硬碟。

注意：記得把分割區的ID 改為fd

2建立raid 5

mdadm -C /dev/md5 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sdd1 /dev/sde1 /dev/sdf /dev/sdb2

#

[root@centos7 ~]# mdadm -C /dev/md5 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sda8 /dev/sda9 /dev/sdb /dev/sdc

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.

-C 建立模式

##    -n #：使用#個快速裝置來建立次RAID

    -l #：指出要建立的RAID 的等級

    -a{yes|no}：自動建立目標RAID裝置的裝置檔案

    -c CHUNK_SIZE：指示區塊大小

    -x #：為指定備用磁碟數，指示區塊大小

    -x #：放在最後的預設為備用磁碟

3 建立檔案系統

#

[root@centos7 ~]# mkfs.ext4 /dev/md5

##4掛載

（1）建立掛載目錄

[root@centos7 ~]# mkdir /mnt/raid5

（2）掛載

[root@centos7 ~]# mount /dev/md5 /mnt/raid5

5 產生設定檔

[root@centos7 ~]# cat /etc/mdadm.conf

ARRAY /dev/md5 metadata=1.2 spares=1 name=centos7.3.loacl:5 UUID=5ec4115c:ab1e25c8:ff36d8a2:74f6fd8a

#查看md的狀態

[root@centos7 ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid0] [raid6] [raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sdb[4] sdc[3](S) sda9[1] sda8[0]
2095104 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

查看raid的詳細資訊

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5

/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Tue Apr 25 14:38:54 2017
Raid Level : raid5
Array Size : 2095104 (2046.00 MiB 2145.39 MB)
Used Dev Size : 1047552 (1023.00 MiB 1072.69 MB)
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Tue Apr 25 14:50:08 2017
State : clean
Active Devices : 3
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1

Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K

Name : centos7.3.loacl:5 (local to host centos7.3.loacl)
UUID : 5ec4115c:ab1e25c8:ff36d8a2:74f6fd8a
Events : 18

Number Major Minor RaidDevice State
0 8 8 0 active sync /dev/sda8
1 8 9 1 active sync /dev/sda9
4 8 16 2 active sync /dev/sdb

3 8 32 - spare /dev/sdc

可以看到複合預期，三個活動設備，一個空閒（備用）設備

6 停用和啟用

umount /mnt/raid0

mdadm -S /dev/md0

mdadm -A /dev/md0

（1）停用raid

[root@centos7 ~]# umount /mnt/raid5
[root@centos7 ~]# mdadm -S /dev/md5
mdadm: stopped /dev/md5

檢查一下，可以看到已經停止成功

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5

mdadm: cannot open /dev/md5: No such file or directory

（2）啟用raid裝置

[root@centos7 ~]# mdadm -A /dev/md5

mdadm: /dev/md5 has been started with 3 drives and 1 spare.

#再來檢查一下，發現已經成功啟動

[root@centos7 ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid0] [raid6] [raid5] [raid4]
md5 : active raid5 sda8[0] sdc[3](S) sdb[4] sda9[1]
2095104 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

#7 模擬/dev/sdc損壞

[root@centos7 ~]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdc

mdadm: set /dev/sdc faulty in /dev/md5

8 移除/dev/sdc

[root@centos7 ~]# mdadm /dev/md5 -r /dev/sdc
mdadm: hot removed /dev/sdc from /dev/md5

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5

/dev/md5:
[……]
Active Devices : 3
Working Devices : 3
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
[……]
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 8 0 active sync /dev/sda8
1 8 9 1 active sync /dev/sda9
4 8 16 2 active sync /dev/sdb

可以看到已经移除成功。

再來看下磁碟狀況

[root@centos7 ~]# lsblk

NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
fd0 2:0 1 4K 0 disk
sda 8:0 0 20G 0 disk
[……]
├─sda8 8:8 0 1G 0 part
│ └─md5 9:5 0 2G 0 raid5
└─sda9 8:9 0 1G 0 part
└─md5 9:5 0 2G 0 raid5
sdb 8:16 0 1G 0 disk
└─md5 9:5 0 2G 0 raid5
sdc 8:32 0 1G 0 disk
sr0 11:0 1 7.7G 0 rom

可以看到/dev/sdc已經不屬於md5陣列

9加入raid成員

[root@centos7 ~]# mdadm /dev/md5 -a /dev/sdc

mdadm: added /dev/sdc

#

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5

/dev/md5:
[……]
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Active Devices : 3
Working Devices : 4
[……]
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 8 0 active sync /dev/sda8
1 8 9 1 active sync /dev/sda9
4 8 16 2 active sync /dev/sdb

3 8 32 - spare /dev/sdc

#可以看到新增成功

##10 增加raid成員數量從3變成4個

這裡新增裝置/dev/sdd到陣列

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[root@centos7 ~]# mdadm -G /dev/md5 -n 4 -a /dev/sdd

mdadm: added /dev/sdd
mdadm: Need to backup 3072K of critical section..

######檢查文件系統完整性######

[root@centos7 ~]# e2fsck -f /dev/md5

e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/md5: 11/131072 files (0.0% non-contiguous), 17964/523776 blocks

######同步檔案系統######

[root@centos7 ~]# resize2fs /dev/md5

resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/md5 to 785664 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/md5 is now 785664 blocks long.

######再來檢視/dev/md5陣列狀況######

[root@centos7 ~]# mdadm -D /dev/md5

/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Tue Apr 25 14:38:54 2017
Raid Level : raid5
Array Size : 3142656 (3.00 GiB 3.22 GB)
Used Dev Size : 1047552 (1023.00 MiB 1072.69 MB)
Raid Devices : 4
Total Devices : 5
Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Tue Apr 25 15:13:32 2017
State : clean
Active Devices : 4
Working Devices : 5

Failed Devices : 0
Spare Devices : 1 

Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K

Name : centos7.3.loacl:5 (local to host centos7.3.loacl)
UUID : 5ec4115c:ab1e25c8:ff36d8a2:74f6fd8a
Events : 47

Number Major Minor RaidDevice State
0 8 8 0 active sync /dev/sda8
1 8 9 1 active sync /dev/sda9
4 8 16 2 active sync /dev/sdb
5 8 48 3 active sync /dev/sdd

3 8 32 - spare /dev/sdc

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