服务器硬RAID配置

落日映苍穹つ 2022-05-17 11:17 236阅读 0赞

# Linux的raid和服务器配置 #

2017年12月28日 10:46:20

阅读数：161

# 介绍 #

RAID 的意思是廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），但现在它被称为独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Drives）。

早先一个容量很小的磁盘都是非常昂贵的，但是现在我们可以很便宜的买到一个更大的磁盘。Raid 是一系列放在一起，成为一个逻辑卷的磁盘集合。

![20171228104608858][]

RAID 包含一组或者一个集合甚至一个阵列。使用一组磁盘结合驱动器组成 RAID 阵列或 RAID 集。将至少两个磁盘连接到一个 RAID 控制器，而成为一个逻辑卷，也可以将多个驱动器放在一个组中。

一组磁盘只能使用一个 RAID 级别。使用 RAID 可以提高服务器的性能。不同 RAID 的级别，性能会有所不同。它通过容错和高可用性来保存我们的数据。

## 软件 RAID 和硬件 RAID ##

软件 RAID 的性能较低，因为其使用主机的资源。 需要加载 RAID 软件以从软件 RAID 卷中读取数据。在加载 RAID 软件前，操作系统需要引导起来才能加载 RAID 软件。

在软件 RAID 中无需物理硬件。零成本投资。

硬件 RAID 的性能较高。他们采用 PCI Express 卡物理地提供有专用的 RAID 控制器。它不会使用主机资源。他们有 NVRAM 用于缓存的读取和写入。

缓存用于 RAID 重建时，即使出现电源故障，它会使用后备的电池电源保持缓存。对于大规模使用是非常昂贵的投资。

![20171228104609139][]

## 重要的 RAID 概念 ##

校验方式用在 RAID 重建中从校验所保存的信息中重新生成丢失的内容。 RAID 5，RAID 6 基于校验。

条带化是将切片数据随机存储到多个磁盘。它不会在单个磁盘中保存完整的数据。如果我们使用2个磁盘，则每个磁盘存储我们的一半数据。

镜像被用于 RAID 1 和 RAID 10。镜像会自动备份数据。在 RAID 1 中，它会保存相同的内容到其他盘上。

热备份只是我们的服务器上的一个备用驱动器，它可以自动更换发生故障的驱动器。在我们的阵列中，如果任何一个驱动器损坏，热备份驱动器会自动用于重建 RAID。

块是 RAID 控制器每次读写数据时的最小单位，最小 4KB。通过定义块大小，我们可以增加 I/O 性能。

RAID有不同的级别。在这里，我们仅列出在真实环境下的使用最多的 RAID 级别。

\--RAID0 = 条带化

\--RAID1 = 镜像

\--RAID5 = 单磁盘分布式奇偶校验

\--RAID6 = 双磁盘分布式奇偶校验

\--RAID10 = 镜像 + 条带。（嵌套RAID）

RAID 在大多数 Linux 发行版上使用名为 mdadm 的软件包进行管理。

# RAID 0 / 条带化 #

![20171228104609303][]

条带化有很好的性能。在 RAID 0（条带化）中数据将使用切片的方式被写入到磁盘。一半的内容放在一个磁盘上，另一半内容将被写入到另一个磁盘。

假设我们有2个磁盘驱动器，例如，如果我们将数据"TECMINT"写到逻辑卷中，"T"将被保存在第一盘中，"E"将保存在第二盘，'C'将被保存在第一盘，"M"将保存在第二盘，

它会一直继续此循环过程。（LCTT 译注：实际上不可能按字节切片，是按数据块切片的。）

在这种情况下，如果驱动器中的任何一个发生故障，我们就会丢失数据，因为一个盘中只有一半的数据，不能用于重建 RAID。不过，当比较写入速度和性能时，RAID 0 是非常好的。

创建 RAID 0（条带化）至少需要2个磁盘。如果你的数据是非常宝贵的，那么不要使用此 RAID 级别。

\--高性能。

\--RAID 0 中容量零损失。

\--零容错。

\--写和读有很高的性能。

# RAID 1 / 镜像化 #

![20171228104609555][]

镜像也有不错的性能。镜像可以对我们的数据做一份相同的副本。假设我们有两个2TB的硬盘驱动器，我们总共有4TB，

但在镜像中，但是放在 RAID 控制器后面的驱动器形成了一个逻辑驱动器，我们只能看到这个逻辑驱动器有2TB。

当我们保存数据时，它将同时写入这两个2TB驱动器中。创建 RAID 1（镜像化）最少需要两个驱动器。如果发生磁盘故障，

我们可以通过更换一个新的磁盘恢复 RAID 。如果在 RAID 1 中任何一个磁盘发生故障，我们可以从另一个磁盘中获取相同的数据，因为另外的磁盘中也有相同的数据。所以是零数据丢失。

\--良好的性能。

\--总容量丢失一半可用空间。

\--完全容错。

\--重建会更快。

\--写性能变慢。

\--读性能变好。

\--能用于操作系统和小规模的数据库。

# RAID 5 / 分布式奇偶校验 #

![20171228104609716][]

RAID 5 多用于企业级。 RAID 5 的以分布式奇偶校验的方式工作。奇偶校验信息将被用于重建数据。它从剩下的正常驱动器上的信息来重建。在驱动器发生故障时，这可以保护我们的数据。

假设我们有4个驱动器，如果一个驱动器发生故障而后我们更换发生故障的驱动器后，我们可以从奇偶校验中重建数据到更换的驱动器上。

奇偶校验信息存储在所有的4个驱动器上，如果我们有4个 1TB 的驱动器。奇偶校验信息将被存储在每个驱动器的256G中，而其它768GB是用户自己使用的。

单个驱动器故障后，RAID 5 依旧正常工作，如果驱动器损坏个数超过1个会导致数据的丢失。

\--性能卓越

\--读速度将非常好。

\--写速度处于平均水准，如果我们不使用硬件 RAID 控制器，写速度缓慢。

\--从所有驱动器的奇偶校验信息中重建。

\--完全容错。

\--1个磁盘空间将用于奇偶校验。

\--可以被用在文件服务器，Web服务器，非常重要的备份中。

# RAID 6 双分布式奇偶校验磁盘 #

![20171228104609974][]

RAID 6 和 RAID 5 相似但它有两个分布式奇偶校验。大多用在大数量的阵列中。我们最少需要4个驱动器，即使有2个驱动器发生故障，我们依然可以更换新的驱动器后重建数据。

它比 RAID 5 慢，因为它将数据同时写到4个驱动器上。当我们使用硬件 RAID 控制器时速度就处于平均水准。如果我们有6个的1TB驱动器，4个驱动器将用于数据保存，2个驱动器将用于校验。

\--性能不佳。

\--读的性能很好。

\--如果我们不使用硬件 RAID 控制器写的性能会很差。

\--从两个奇偶校验驱动器上重建。

\--完全容错。

\--2个磁盘空间将用于奇偶校验。

\--可用于大型阵列。

\--用于备份和视频流中，用于大规模

# RAID 10 / 镜像+条带 #

![20171228104610210][]

![20171228104610368][]

RAID 10 可以被称为1 + 0或0 +1。它将做镜像+条带两个工作。在 RAID 10 中首先做镜像然后做条带。在 RAID 01 上首先做条带，然后做镜像。RAID 10 比 01 好。

假设，我们有4个驱动器。当我逻辑卷上写数据时，它会使用镜像和条带的方式将数据保存到4个驱动器上。

如果我在 RAID 10 上写入数据"TECMINT"，数据将使用如下方式保存。首先将"T"同时写入两个磁盘，"E"也将同时写入另外两个磁盘，所有数据都写入两块磁盘。这样可以将每个数据复制到另外的磁盘。

同时它将使用 RAID 0 方式写入数据，遵循将"T"写入第一组盘，"E"写入第二组盘。再次将"C"写入第一组盘，"M"到第二组盘。

\--良好的读写性能。

\--总容量丢失一半的可用空间。

\--容错。

\--从副本数据中快速重建。

\--由于其高性能和高可用性，常被用于数据库的存储中。

# RAID容量和性能 #

![20171228104610673][]

![20171228104610849][]

![20171228104611184][]

![20171228104611380][]

# DELL R720 服务器RAID配置 #

## Raid5-1 ##

以下这个界面的时候按F10，进入系统引导

[![20171228104611685][]][20171228104611685 1]  
进入服务器自带引导程序，默认选择简体中文，键盘类型默认即可

[![20171228104611845][]][20171228104611845 1]  
点击OS部署开始安装系统

[![20171228104612140][]][20171228104612140 1]  
这里可以选择首先配置RAID或直接转到OS部署

（大家可能都没操作过，就直接转至OS部署吧）

[![20171228104612300][]][20171228104612300 1]  
RAID配置开始（选择PERC H710 Mini（具有安全功能））

[![20171228104612622][]][20171228104612622 1]  
选择RAID5

[![20171228104612915][]][20171228104612915 1]  
点击(全选)

[![20171228104613282][]][20171228104613282 1]  
后面默认就可以了

[![20171228104613715][]][20171228104613715 1]

[![20171228104614141][]][20171228104614141 1]  
确定点击完成即可（然后它会提示你会删除所有数据）

[![20171228104614364][]][20171228104614364 1]  
后面选择系统，然后确定安装，服务器会重新进入系统安装界面，不过重启前要先放入系统光盘。

到此DELL R720服务器RAID及系统安装就全部结束。希望对大家有帮助。

[![20171228104614656][]][20171228104614656 1]

[![20171228104614859][]][20171228104614859 1]  
[![20171228104615130][]][20171228104615130 1]

## Raid5-2 ##

RAID卡是服务器上的重要设备，其配置操作可以说是安装一台服务器的基本操作，不同服务器型号raid卡，操作方法会有一些区别，但总体都是大同小异。

RAID卡配置涉及的一些名称解释：

Disk Group ：磁盘组，这里相当于是阵列，例如配置了一个Raid 1 ，就是一个磁盘组；

VD（virtual Disk）：虚拟磁盘，虚拟磁盘可以不使用阵列的全部容量，也就是说一个可以分为多个VD；

PD（physical disk）：故名思义，主是物理硬盘；

HS：Hot Spare ，热备盘

以下为DELL最新型号R720 12G H310 RAID卡基本操作：

（注：在RAID的操作过程中，有可能导致数据丢失，所以务必请备份数据）

1、在开机自检时按提示选择Ctrl+R 进入配置界面：

![20171228104615360][]

初始界面默认没有配置，可以从上图看到服务器安装了8块物理磁盘。按照屏幕下方的虚拟磁盘管理器提示，在VD Mgmt菜单（可以通过CTRL+P/CTRL+N切换菜单）。

2、按F2展开虚拟磁盘创建菜单，在虚拟磁盘创建窗口，按回车键选择"Create New Vd"创建新虚拟磁盘。

![20171228104615690][]

3、创建一个RAID 5

![20171228104615923][]

在RAID Level选项按回车，可以出现能够支持的RAID级别，同时也会根据具体配置的硬盘数量不同，选项也会有所区别。

4、确认RAID级别后，按向下方向键，将光标移到 physical disks ,通过空格键来添加选中列表中的硬盘，当选择的硬盘数量达到这个raid 级别要求时，basic settings 的VD size中可以显示这个raid的默认容量信息。VD name 信息可以为空，也可以根据需要填写。有X标志为选中的硬盘。这里选中了7块硬盘。

![20171228104616347][]

关于高级设置（Advanced Settings）默认为关闭（不可修改），如果没有特殊要求，建议不要修改此处设置。

5、上述配置确认完成后，按tab键，将光标移到OK处，按回车，会出现如下提示。大概意思就是创建一个全新的阵列，建议进初始化操作，如果配置阵列是为了恢复之前的数据，则不要初始化操作。按回车完成RAID5创建操作。

![20171228104616592][]

6、返回VD Mgmt主界面，可以看到刚才创建的RAID 5相关信息。

![20171228104616927][]

上述 Hot spares 项为没有配置，接下来将添加一个全局热备盘操作。

7、按CTRL+P，转到PD Mgmt 页面，选择07号硬盘

![20171228104617167][]

8、按F2，在弹出的菜单中，选择Make Global HS ，配置全局的热备盘：

![20171228104617485][]

9、确认上述磁盘为Hotspare：

![20171228104617706][]

10、返回VD mgmt ，可以看到现在磁盘组0的热备盘为第7个硬盘，也是全局热备盘：

![20171228104618040][]

至此，整个RAID 5 + 1个热备盘的配置基本完成！

其它操作：

1、移除热备盘：

进入PD mgmt菜单，将光标移至热备盘处，按F2，选择Remove Hot Spare，回车即可：

![20171228104618288][]

2、当有多个磁盘组时，针对不同的磁盘组设置独立的热备盘操作：

（1）、在配置好的虚拟磁盘管理界面下，将光标移至需要配置独立热备的磁盘组上，按F2，在出现的菜单中选择 manage Ded.HS

![20171228104618622][]

(2)、将光标移至需要配置为热备的硬盘上，按空格，看到X标识，说明此硬盘被选择。将光标移至OK，回车即可：

![20171228104618826][]

（3）、可以看到磁盘组1已经有了热备盘，并且为独立热备盘（dedicated），而磁盘组0没有热备盘：

![20171228104619158][]

（4）、移除热备盘，同第（1）步操作，将光标移至需要移除的磁盘组上，按F2，在弹出菜单选择 manage ded.HS ,将光标移至需要移除的热备硬盘上，按空格去掉X标识即可。

3、初始化磁盘，对配置成功的虚拟磁盘进行初始化（Initalization）,一致性校验（Consistency Check）:

![20171228104619381][]

初始化有快速和常规初始化。一般会选择Fast Init。

（注：初始化会清除硬盘、阵列中的所有信息，并且无法恢复）

到此日常服务器RAID配置所需操作基本完成。操作系统安装可以通过DELL自带光盘引导安装，现有中文版本，安装也非常简单！

## Raid10 ##

将服务器接上电源，显示器，键盘，并开机

按 ctrl + R进入Raid设置

[![20171228104619667][]][20171228104619667 1]  
将光标放置在Raid卡那，按F2，选择"Create New VD"

[![20171228104619961][]][20171228104619961 1]  
按下面的1234分别设置Raid级别，使用磁盘个数，VD名字，最后点OK确定

[![20171228104620179][]][20171228104620179 1]  
将光标放到刚创建的VD上，按F2，选择"fast init"进行初始化。（创建完成后会自动初始化，但是太慢了。）

[![20171228104620444][]][20171228104620444 1]  
Esc退出，

[![20171228104620609][]][20171228104620609 1]  
至此完成了Raid的设置 ，最后按"Ctrl+Alt+Del"重启即可。

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