一、实验目的

理解RAID磁盘阵列，掌握RAID0、1、5的制作和管理方法。

二、实验题目

制作、管理RAID磁盘阵列

三、背景知识

独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），旧称廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），简称磁盘阵列。其基本思想就是把多个相对便宜的硬盘组合起来，成为一个硬盘数组组，使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。最初的RAID分成不同的等级，每种等级都有其理论上的优缺点，不同的等级在两个目标间取得平衡，分别是增加数据可靠性以及增加存储器（群）读写性能。

RAID LEVEL0：N块相同大小的存储空间，数据分割为N份，每个空间存1/N，提高读写速度，数据安全性不变。

• 优点：使用 n 颗硬盘，即可拥有将近 n 倍的读写效能。

• 缺点：数据安全性较低，同组数组中任一硬盘发生问题就会造成数据遗失。

• 硬盘数量：最少 2 个。

RAID LEVEL1：N块相同空间，同一份数据，拷贝N份，提高数据安全性，浪费存储空间。

• 优点：安全性依照数组里的实体硬盘数量倍数成长。

• 缺点：空间利用率是所有 RAID 中最没有效率的。

• 硬盘数量：最少 2 个。

RAID LEVEL5：最少3块空间，2块空间存储分割的数据，第3块空间校验，硬盘可以损坏1块，读写速度变慢，数据利用率高，数据安全性有一定提高。

• 优点：兼顾空间利用率与安全性。

• 缺点：需要额外的运算资源，仅能忍受 1 个硬盘损毁。

• 硬盘数量：至少 3 个。

RAID LEVEL10  1+0 四块

RAID LEVEL50  5+0 六块

建立的方式也很好理解，首先利用前位数字的 RAID 方式建立数组，接着再将后方数字所代表的数组建立其上。

譬如 RAID 10 就是先建立 2 组 RAID 1，接着这 2 组 RAID 1 再组合成 RAID 0；RAID50 就是先建立 2 组 RAID 5，接着再组合成 1 组 RAID 0。

当然，这种组合等级的成本一般都非常昂贵，因此只在少数特定场合应用。

四、实验步骤

（一）利用硬盘制作、管理RAID

1.RAID0、1的制作管理

创建raid0：

添加2个硬盘，每个大小为20 GB。用这2个20 GB的硬盘来模拟1个40 GB的硬盘。

lsblk  查看磁盘名称

yum install -y mdadm   安装工具mdadm//multiple devices admin的简称，它是Linux下的一款标准的软件 RAID 管理工具（需要制作yum仓库）

将/dev/sdb和/dev/sdc建立RAID等级为RAID0的md0（设备名）

mdadm -C -v dev/md0 -l 0 -n 2/dev/sdb /dev/sdc

mdadm -Ds  //查看RAID信息

mdadm -D /dev/md0  //查看建立的RAID0详细信息

对创建的RAID进行文件系统创建并挂载

mkfs.xfs /dev/md0 //磁盘格式化  不识别此指令需要安装 #yum -y install xfsprogs

mkdir /raid0/    //创建挂载点

mount /dev/md0 /raid0/   //挂载

df -Th /raid0/   //查看挂载点

df -Th //查看所有的挂载信息

blkid /dev/md0   //用于对系统的块设备（包括交换分区）所使用的文件系统类型，LABEL，UUID等信息进行查询

echo"UUID=cde367e6-d5bc-4504-843c-e53649ced9d4 /raid0 xfs defaults 0 0">> /etc/fstab 

echo "/dev/md0 /raid0 xfsdefaults 0 0" >> /etc/fstab

//设置开机自动挂载

删除raid0：

umount /raid0/        //取消raid0的挂载

mdadm -S /dev/md0 //停止md0

rm -rf /raid0/

mdadm --zero-superblock/dev/sdb  //删除raid信息

mdadm --zero-superblock /dev/sdc

vi /etc/fstab

UUID=8eafdcb6-d46a-430a-8004-d58a68dc0751/raid0 xfs defaults 0 0  #删除此行

2.RAID5的制作管理

利用磁盘分区新建4个磁盘分区，每个大小为20 GB。用3个20GB的分区来模拟raid 5，加一个热备盘。

mdadm -Cv /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sdb/dev/sdc /dev/sdd --spare-devices=1 /dev/sde

查看RAID的详细信息，命令如下。

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

模拟硬盘故障

 [root@localhost ~]# mdadm -f /dev/md5/dev/sdb  //标记指定盘为faulty

查看RAID的详细信息，命令如下。

[root@localhost ~]# mdadm -D/dev/md5 

从以上结果可以发现原来的热备盘/dev/sde正在参与RAID 5的重建，而原来的/dev/sdb变成了坏盘。

热移除故障盘，命令如下：

[root@localhost ~]# mdadm -r/dev/md5 /dev/sdb  //增加一个刚刚从阵列中移除不久的设备

格式化RAID并进行挂载，命令如下：

[root@localhost ~]# mkfs.xfs/dev/md5

[root@localhost ~]# mount /dev/md5/mnt/

[root@localhost ~]# df -h

（二）利用硬盘分区制作、管理RAID

首先把硬盘进行分区（使用命令fdisk）并修改分区类型

方法同上

四、实验内容

1.    添加2个硬盘，每个大小为20 GB。用这2个20 GB的硬盘来模拟1个40 GB的硬盘。

2.    添加磁盘并创建4个分区（4G）创建8G的raid5，并加一个热备盘，模拟故障。

3.选做：

制作RAID10。

操作视频：