RAID 0

将数据条带化，读写性能*N，但是挂了一块盘会导致所有数据丢失。

RAID 1

将数据镜像化，读写性能*1，挂了一块盘有备份。

RAID 5

写性能1，读性能\（N-1）

RAID5的核心思想是使用奇偶校验信息来提供数据的冗余备份。当其中一个硬盘驱动器发生故障时，剩余的硬盘驱动器可以通过计算奇偶校验信息来恢复丢失的数据。这种方式既提供了数据冗余和容错能力，又降低了整体存储成本。

RAID 10

先做数据镜像，再做数据条带

读写性能*N（N为RAID0的硬盘数，此例为2），不能同时坏数据块1a与2a

部署磁盘阵列

软件阵列vs硬件阵列

硬件阵列额外花钱，而且需要缓存。在大容量文件存储的场景下，硬阵列用处不大，因为缓存几乎无用。

mdadm命令

常用参数以及作用

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
-x	备份盘数量

[root@localhost ~]# yum -y install mdadm
[root@localhost ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
mdadm: layout defaults to n2
mdadm: layout defaults to n2
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: size set to 20954112K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.

把制作好的RAID磁盘阵列格式化为ext4格式

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md0
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=128 blocks, Stripe width=256 blocks
2621440 inodes, 10477056 blocks
523852 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2157969408
320 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 
    4096000, 7962624

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

创建挂载点然后把硬盘设备进行挂载操作

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/RAID
[root@localhost ~]# mount /dev/md0 /mnt/RAID
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem               Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root   17G  1.1G   16G   7% /
devtmpfs                 898M     0  898M   0% /dev
tmpfs                    910M     0  910M   0% /dev/shm
tmpfs                    910M  9.6M  901M   2% /run
tmpfs                    910M     0  910M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               1014M  146M  869M  15% /boot
tmpfs                    182M     0  182M   0% /run/user/0
/dev/md0                  40G   49M   38G   1% /RAID

查看/dev/md0磁盘阵列的详细信息，并把挂载信息写入到配置文件中，使其永久生效。

[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Mon Apr 15 17:43:04 2019
        Raid Level : raid10
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 4
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Mon Apr 15 17:44:14 2019
             State : active, resyncing 
    Active Devices : 4
   Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

            Layout : near=2
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

     Resync Status : 66% complete

              Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
              UUID : 9b664b1c:ab2b2fb6:6a00adf6:6167ad51
            Events : 15

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync set-A   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync set-B   /dev/sdc
       2       8       48        2      active sync set-A   /dev/sdd
       3       8       64        3      active sync set-B   /dev/sde
[root@localhost ~]# echo "/dev/md0 /RAID ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab 
测试磁盘性能：
# 从zero里面取无穷无尽的文件，写入file文件，每次取256M，取4次。
# 因为先写内存，再到硬盘，防止内存过载。
[root@localhost ~]#  dd < /dev/zero > file bs=256M count=4
记录了4+0 的读入
记录了4+0 的写出
1073741824字节(1.1 GB)已复制，2.21844 秒，484 MB/秒

关闭部署好的磁盘阵列

关闭RAID阵列
[root@localhost ~]# umount /dev/md0 /mnt/RAID/
# 先取消在文件系统中的挂载
[root@localhost ~]# mdadm -S /dev/md0
#必须清除成员磁盘当中阵列的超级块信息，这一步很重要！否则开机会重新做RAID
[root@localhost ~]# mdadm --zero-superblock /dev/sd[b-e]
#取消开机自动挂载，干掉那一行
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab

损坏磁盘阵列及修复

在确认有一块物理硬盘设备出现损坏而不能继续正常使用后，应该使用mdadm命令将其移除，然后查看RAID磁盘阵列的状态，可以发现状态已经改变。

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb
mdadm: set /dev/sdb faulty in /dev/md0
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Apr 18 09:25:38 2019
        Raid Level : raid10
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 4
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Apr 18 09:28:24 2019
             State : clean, degraded 
    Active Devices : 3
   Working Devices : 3
    Failed Devices : 1
     Spare Devices : 0

            Layout : near=2
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

              Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
              UUID : 09c273ff:77fa1bc2:84a934f1:b924fa6e
            Events : 27

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       -       0        0        0      removed
       1       8       32        1      active sync set-B   /dev/sdc
       2       8       48        2      active sync set-A   /dev/sdd
       3       8       64        3      active sync set-B   /dev/sde

       0       8       16        -      faulty   /dev/sdb

在RAID 10级别的磁盘阵列中，当RAID 1磁盘阵列中存在一个故障盘时并不影响RAID 10磁盘阵列的使用。当购买了新的硬盘设备后再使用mdadm命令来予以替换即可，在此期间我们可以在/RAID目录中正常地创建或删除文件。由于我们是在虚拟机中模拟硬盘，所以先重启系统，然后再把新的硬盘添加到RAID磁盘阵列中。

[root@localhost ~]# umount /mnt/RAID/
#有时候失败，告诉设备忙，-f参数都没用
#用fuser -v -n file /mnt/RAID/查看谁占用文件详细，包括进程号
#用fuser -v -n tcp 22命令查看tcp22号端口占用的进程与用户
#用fuser -mk /mnt/RAID/命令杀死所有占用该文件的进程
#先热移除sdb
[root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb
#再加上sdb
[root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb
mdadm: added /dev/sdb
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Apr 18 09:25:38 2019
        Raid Level : raid10
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 4
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Apr 18 09:34:14 2019
             State : clean, degraded, recovering 
    Active Devices : 3
   Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 1

            Layout : near=2
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

    Rebuild Status : 30% complete

              Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
              UUID : 09c273ff:77fa1bc2:84a934f1:b924fa6e
            Events : 47

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       4       8       16        0      spare rebuilding   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync set-B   /dev/sdc
       2       8       48        2      active sync set-A   /dev/sdd
       3       8       64        3      active sync set-B   /dev/sde
[root@localhost ~]# echo "/dev/md0        /mnt/RAID       ext4    defaults        0       0" >> /etc/fstab
[root@localhost ~]# mount -a
# 有时候重新加sdb没用，只能删了阵列重新组，数据会全丢失
#[root@localhost ~]# umount /mnt/RAID/
#[root@localhost ~]# mdadm -S /dev/md0
#[root@localhost ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
#[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md0

磁盘阵列+备份盘

为了避免多个实验之间相互发生冲突，我们需要保证每个实验的相对独立性，为此需要大家自行将虚拟机还原到初始状态。

部署RAID 5磁盘阵列时，至少需要用到3块硬盘，还需要再加一块备份硬盘，所以总计需要在虚拟机中模拟4块硬盘设备

现在创建一个RAID 5磁盘阵列+备份盘。在下面的命令中，参数-n 3代表创建这个RAID 5磁盘阵列所需的硬盘数，参数-l 5代表RAID的级别，而参数-x 1则代表有一块备份盘。当查看/dev/md0（即RAID 5磁盘阵列的名称）磁盘阵列的时候就能看到有一块备份盘在等待中了。

[root@localhost ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: /dev/sdb appears to be part of a raid array:
       level=raid10 devices=4 ctime=Thu Apr 18 09:25:38 2019
mdadm: /dev/sdc appears to be part of a raid array:
       level=raid10 devices=4 ctime=Thu Apr 18 09:25:38 2019
mdadm: /dev/sdd appears to be part of a raid array:
       level=raid10 devices=4 ctime=Thu Apr 18 09:25:38 2019
mdadm: /dev/sde appears to be part of a raid array:
       level=raid10 devices=4 ctime=Thu Apr 18 09:25:38 2019
mdadm: size set to 20954112K
Continue creating array? y           
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Apr 18 09:39:26 2019
        Raid Level : raid5
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 3
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Apr 18 09:40:28 2019
             State : clean 
    Active Devices : 3
   Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 1

            Layout : left-symmetric
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

              Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
              UUID : f72d4ba2:1460fae8:9f00ce1f:1fa2df5e
            Events : 18

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync   /dev/sdc
       4       8       48        2      active sync   /dev/sdd

       3       8       64        -      spare   /dev/sde

将部署好的RAID 5磁盘阵列格式化为ext4文件格式，然后挂载到目录上，之后就可以使用了。

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md0
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=128 blocks, Stripe width=256 blocks
2621440 inodes, 10477056 blocks
523852 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2157969408
320 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 
    4096000, 7962624

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done   

[root@localhost ~]# echo "/dev/md0 /RAID ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab 
[root@localhost ~]# mkdir /mnt/RAID
[root@localhost ~]# mount -a

把硬盘设备/dev/sdb移出磁盘阵列，然后迅速查看/dev/md0磁盘阵列的状态

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb
mdadm: set /dev/sdb faulty in /dev/md0
# /dev/sde由原来的spare顶上来变成spare-building
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Thu Apr 18 09:39:26 2019
        Raid Level : raid5
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 3
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Thu Apr 18 09:51:48 2019
             State : clean, degraded, recovering 
    Active Devices : 2
   Working Devices : 3
    Failed Devices : 1
     Spare Devices : 1

            Layout : left-symmetric
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

    Rebuild Status : 40% complete

              Name : localhost.localdomain:0  (local to host localhost.localdomain)
              UUID : f72d4ba2:1460fae8:9f00ce1f:1fa2df5e
            Events : 26

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       3       8       64        0      spare rebuilding   /dev/sde
       1       8       32        1      active sync   /dev/sdc
       4       8       48        2      active sync   /dev/sdd

       0       8       16        -      faulty   /dev/sdb