RAID 与 LVM 磁盘阵列技术

Posted on 2020-08-27  258 Views


RAID(独立冗余磁盘阵列)

RAID 技术通过把多个硬盘设备组合成一个容量更大、安全性更好的磁盘阵列,并把数据切割成多个区段后分别存放在各个不同的物理硬盘设备上,然后利用分散读写技术来提升磁盘阵列整体的性能,同时把多个重要数据的副本同步到不同的物理硬盘设备上,从而起到了非常好的数据冗余备份效果

RAID 0

RAID 0 技术把多块物理硬盘设备(至少两块)通过硬件或软件的方式串联在一起,组成一个大的卷组,并将数据依次写入到各个物理硬盘中

但是任意一块硬盘发生故障将导致整个系统的数据都受到破坏,通俗来说,RAID0技术能够有效地提升硬盘数据的吞吐速度,但是不具备数据备份和错误修复能力

RAID 1

它是把两块以上的硬盘设备进行绑定,在写入数据时,是将数据同时写入到多块硬盘设备上(可以将其视为数据的镜像或备份).当其中某一块硬盘发生故障后,一般会立即自动以热交换的方式来恢复数据的正常使用

RAID 5

把硬盘设备的数据奇偶校验信息保存到其他硬盘设备中

RAID 10

RAID 10 技术是 RAID 1+RAID 0 技术的一个“组合体”.

RAID 10 技术需要至少 4 块硬盘来组建,其中先分别两两制作成 RAID 1 磁盘阵列,以保证数据的安全性,然后再对两个 RAID 1 磁盘阵列实施 RAID 0 技术.

部署磁盘阵列

mdadm命令用于管理Linux系统中的软件RAID硬盘阵列, 格式为 “mdadm [模式] [选项] [成员设备名称]”

参数作用
-a检测设备名称
-n指定设备数量
-l指定RAID级别
-C创建
-v显示过程
-f模拟设备损坏
-r移除设备
-Q查看摘要信息
-D查看详细信息
-S停止RAID磁盘阵列
mdadm命令的常用参数和作用
mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
  • -C 参数代表创建一个 RAID 阵列卡
  • /dev/md0 是创建后的RAID 磁盘阵列的名称
  • -a yes 参数代表自动创建设备文件
  • -n 4参数代表使用4块硬盘来部署
  • -l 10参数则代表 RAID 10方案
  • 最后加上4 块硬盘设备的名称

制作好的 RAID 磁盘阵列格式化为 ext4 格式

mkfs.ext4 /dev/md0

创建挂载点然后把硬盘设备进行挂载操作

mkdir /RAID
mount /dev/md0 /RAID

LVM(逻辑卷管理器)

让新添加的两块硬盘设备支持 LVM技术

pvcreate /dev/sdb /dev/sdc

把两块硬盘设备加入到 storage 卷组中

vgcreate storage /dev/sdb /dev/sdc

切割出一个约为 150MB的逻辑卷设备

lvcreate -n vo -l 37 storage

把生成好的逻辑卷进行格式化,然后挂载使用

mkfs.ext4 /dev/storage/vo

查看挂载状态,并写入到配置文件,使其永久生效

echo "/dev/storge/vo /lvm ext4 default 0 0">>/etc/fstab

扩容逻辑卷

卸载设备和挂载点的关联

把逻辑卷 vo 扩展至 290MB

lvextend -L 290M /dev/storage/vo

检查硬盘完整性,并重置硬盘容量

e2fsck -f /dev/storage/vo
resize2fs /dev/storage/vo

重新挂载硬盘设备并查看挂载状态

mount -a
df -h

缩小逻辑卷

卸载设备和挂载点的关联

检查文件系统的完整性

e2fsck -f /dev/storage/vo

把逻辑卷 vo 的容量减小到 120MB

resize2fs /dev/storage/vo 120M
lvreduce -L 120M /dev/storage/vo

重新挂载文件系统并查看系统状态

mount -a
df -h

删除逻辑卷

取消逻辑卷与目录的挂载关联,删除配置文件中永久生效的设备参数

umount /lvm

删除逻辑卷设备

lvremove /dev/storage/vo

删除卷组

vgremove storage

删除物理卷设备

pvremove /dev/sdb /dev/sdc
  • RAID 技术主要是为了解决什么问题?
    • RAID 技术可以解决存储设备的读写速度问题及数据的冗余备份问题
  • RAID 0 和 RAID 5 哪个更安全?
    • RAID 0 没有数据冗余功能,因此 RAID 5 更安全
  • 假设使用4 块硬盘来部署 RAID 10方案,外加一块备份盘,最多可以允许几块硬盘同时损坏?
    • 最多允许 5 块硬盘设备中的 3 块设备同时损坏
  • 位于 LVM最底层的是物理卷还是卷组?
    • 最底层的是物理卷,然后在通过物理卷组成卷组
  • LVM对逻辑卷的扩容和缩容操作有何异同点呢?
    • 扩容和缩容操作都需要先取消逻辑卷与目录的挂载关联
    • 扩容操作是先扩容后检查文件系统完整性
    • 缩容操作为需要先检查文件系统完整性再缩容
  • LVM的快照卷能使用几次?
    • 只可使用一次且使用后即自动删除
  • LVM的删除顺序是怎么样的?
    • 依次移除逻辑卷、卷组和物理卷