企業(yè)高級硬盤管理方案

1、企業(yè)高級硬盤管理方案RAID 和 LVM 詳解今天我來講解一下企業(yè)經(jīng)常用到的 RAID+LVM管理模式的建立：用到的軟件： VMware Workstation系統(tǒng)環(huán)境： linux 5.4首現(xiàn)來了解一下 RAID與LVM獨立磁盤冗余陣列： RAID 。RAID用于在多個硬盤上分散存儲數(shù)據(jù)，并且能夠“恰當(dāng)?shù)闹貜?fù)儲存數(shù)據(jù)，從而保證某塊硬盤發(fā)生故障后不至于影響到整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。使用RAID還能夠在一定程度上提高讀寫磁盤的性能。RAID將幾塊獨立的硬盤組合在一起，形成 一個邏輯上的RAID硬盤，這塊“硬盤在外界LVM用戶等看來和真實的硬盤 沒有任何區(qū)別。RAID按等級分為 0，1, 2, 3, 4,

2、 5，10，01我們今天用到的為 RAID1Q RAID 10/01其實可細(xì)分為 RAID 1+0或RAID 0+1。面為大家講解一下常見的等級： RAID 0， RAID 1， RAID 1+0常見的RAID等級:RAID 0將多個磁盤合并成一個大的磁盤，不具有冗余，并行 I/O ，速度最快。 RAID 0 亦稱為帶區(qū)集。它是將多個磁盤并列起來，成為一個大磁盤。在存放數(shù)據(jù)時，其 將數(shù)據(jù)按磁盤的個數(shù)來進(jìn)行分段， 然后同時將這些數(shù)據(jù)寫進(jìn)這些盤中。 所以，在 所有的級別中， RAID 0的速度是最快的。但是 RAID 0 沒有冗余功能，如果一個 磁盤物理損壞，那么所有的數(shù)據(jù)都會喪失。理論上越多的磁

3、盤性能就等于單一磁盤性能x 磁盤數(shù)，但實際上受限于總線I/O 瓶頸及其它因素的影響， RAID 性能會隨邊際遞減，也就是說，假設(shè)一個磁 盤的性能是50MB/秒，兩個磁盤的RAID0性能約96M?秒，三個磁盤的RAID0 也許是130M?秒而不是150M?秒。所以，兩個磁盤的RAID0最能明顯感受到 性能的提升。兩組以上的N個磁盤相互作鏡像，在一些多線程操作系統(tǒng)中能有很好的讀取速 度，另外寫入速度有微小的降低。除非擁有相同數(shù)據(jù)的主磁盤與鏡像同時損壞， 否那么只要一個磁盤正常即可維持運作，可靠性最高。 RAID 1 就是鏡像。其原理 為在主硬盤上存放數(shù)據(jù)的同時也在鏡像硬盤上寫一樣的數(shù)據(jù)。當(dāng)主硬盤物

4、理 損壞時，鏡像硬盤那么代替主硬盤的工作。 因為有鏡像硬盤做數(shù)據(jù)備份， 所以 RAID 1的數(shù)據(jù)平安性在所有的RAID級別上來說是最好的。但無論用多少磁盤做RAID1, 僅算一個磁盤的容量，是所有 RAID上磁盤利用率最低的一個級別。其實可細(xì)分為 RAID 1+0或RAID 0+1。RAID 1+0是先鏡射再分區(qū)數(shù)據(jù)。是將所有硬盤分為兩組，視為是RAID 0的最低組合，然后將這兩組各自視為 RAID 1 運作。 RAID 1+0有著不錯的讀取速度，而且擁有比 RAID 0 更高的數(shù)據(jù)保護(hù)性。RAID0+1那么是跟RAID1+0的程序相反，是先分區(qū)再將數(shù)據(jù)鏡射到兩組硬盤。它將所有的硬盤分為兩組，

5、變成 RAID 1 的最低組合，而將兩組硬盤各自視為RAID 0運作。RAID 0+1比起RAID 1+0有著更快的讀寫速度，不過也多了一些會讓整個硬盤組停止運轉(zhuǎn)的機率；因為只要同一組的硬盤全部損毀，RAID 0+1就會停止運作，而 RAID 1+0那么可以在犧牲 RAID 0的優(yōu)勢下正常運 作。RAID 10巧妙的利用了 RAID 0的速度以及 RAID 1的保護(hù)兩種特性，不過它的缺點是需要的硬盤數(shù)較多，因為至少必須擁有四個以上的偶數(shù)硬盤才能使 用。邏輯卷管理器： LVM邏輯卷管理器LVM可以將幾塊獨立的硬盤組成一個“卷組：vg，- 個“卷組又可以被分成幾個“邏輯卷：lv ，這些邏輯卷在外界

6、看起來就是一 個個獨立的硬盤分區(qū)。 這種做法的好處在于， 如果管理員某天意識到當(dāng)初給某個 分區(qū)劃分的空間太小了， 那么可以再往卷組里增加一塊硬盤， 接著把這些富裕的 空間交給這個邏輯卷，這樣就把“分區(qū)擴大了。在很多情況下，LVM與 RAID一起在使用。管理員可以按照下面的順序建立一個RAID與LVM相結(jié)合的管理模式這將大大的提高性能、冗余、可操作性。1.把多塊硬盤組合起來，成為一個 RAID硬盤2建立一個LVM卷組3將這個RAID硬盤參加LVM卷組4在LVM卷組上劃分邏輯卷F面我們通過虛擬機來給大家演示操作步驟圖文我沒有那么多硬盤，用分區(qū)代替硬盤為大家演示。如下列圖，我的硬盤擴展分區(qū)sda4下

7、劃分了 8個邏輯分區(qū)用來代替硬盤， 分別是sda5、sda6、sda7、sda12并且修改了硬盤id標(biāo)識為8e，記住此時不要對分區(qū)創(chuàng)立文件系統(tǒng)，也就是格式化。Device BootStartEndBlocksIdSysi: Ein/d&v/sdal +1131Q4391務(wù)LinusVdev/523541945715SeLinux L網(wǎng)/d&v/sda3523653661052257+82Linus 諭 / Solaris/dev/sda45367156058272671745Expended/dev/sda5536754899879658eLinus LV1I/ dev/sda

8、 654905612987966ScLinux LVI/dev/sda756135735987966SeLinux LW/dtv/sda8573658589879668eLinus LVM/dev/sda9585959819S7966SeLinux LVM/dcv/sdalO598261049879668eLinus LV¥/d&v/sdall610562279S7966SeLinux LVI/d&v/sdal26228635098T9668eLinux LB通過命令：#fdisk /dev/sda fdisk命令劃分磁盤好了，這下“相當(dāng)于我們有了 8塊硬盤，我給每一

9、塊劃分了 1GB. '''、'數(shù)字而已，不要噴我小氣啊 o n _no哈哈接下來我們就來進(jìn)行今天的主講內(nèi)容：RAID+LV啲高級硬盤管理模式給大家看一張圖片這就是我們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)硬盤已經(jīng)有了，我們開始創(chuàng)立 RAID,首現(xiàn)將硬盤，每兩個一組做成raid 1 級別的raid盤。通過命令#mdadm - C /dev/md1 - a yes - l 1- n 2 /dev/sda5,6#mdadm - C /dev/md2 - a yes - l 1- n 2 /dev/sda7,8#mdadm - C /dev/md3 - a yes - l 1- n 2 /dev/

10、sda9,10#mdadm - C /dev/md4 - a yes - l 1- n 2 /dev/sda10,11rotjt©9ubin 門* nndadm -C /dev/indl q yes -1 1 -n 2 Zdev7sda5j 6 indadm; /dev/sda5 appears to be part of raid array：leyel=rai dl devi aes=2 ctiiueMon Mdv 14 06:36:54 2021mdadm: /dev/sda& appears to be part of a raid array:level =raid

11、l deviees=2 ctimeMon Nov 14 06:36:54Continue： er&atiftg array? yunddm： array /dev/mdl 曰tarted.roolSQubin J# uidadm C /<dev/nK12 -a yes -1 1 -ii 2 /dev/sda (7f 8 nidadiii; /dev/sda7 appears to be pari of q raid array;leveler al dl devices=2 ctirnefflon Nov 14 06:37 ;2'6 2021mdadm: /dev/sda

12、8 appears to be part of a raid array:level=raidl tlevlces=2 ct ime=Mon Mov 14 06'37 -26 2021 Continue creating array? y mdadrn: array /dev/nd2 slartedrootQQubin H# ndadni C /dev/md3 -a yes T, 1 p. 2 /dev/sdaj 10 indadm; /dev/sda9 appears to fcc pai"t of q rai i air ay;level=raidl devices=2

13、ctime=Fon Uov 14 06:37:45 2021mdadm: /dev/sdalO appears to be part cf a raid array: level=raidl devices=2 etimeMon Mcv 14 06:37:45 2021Continue creating array ynkdadro; array /dev/md3 started.再將mdl, md2 md3 md4這些raid 盤用RAID 0級別做成一個單一的盤，取名mdO做好以后不要格式化，也不要掛載。應(yīng)為后面我們還要做Ivm。命令：#mdam - C /dev/mdO - a yes

14、- I 0- n 4 /dev/md1,2,3,4root9Qubin T# mdadm; /dev/mdl1evel=raidO mdadm: /dey/ind2 level=raidO mdadm: f der/iri(i3 level =rai dO mdadm: f dey/md4 levtl=raidOrkIh加-C /dev/indQ -a yes -1 0 -n 4 /dev/md 1, 2j 3, 4 appears tci be part of a raid array;deyic&s=4 ctiniE=llon Nov 14 06:38:55 2021 appear

15、s to be part of a raid array:devi ces=4 ctiiQe=Hon Nov 14 06:38:55 2021 appeal's to be part of a raid axray*deyi ces=4 ctinie=lflon Noy 14 06:38:55 2021 appears to be part of a raid array;devicts=4 etime=Man Nov 14 06:38:55 20L1CaMinue： treat array? y mdadiTi： array /dev /mdO start 已 d.rofftOQub

16、in H#關(guān)于命令的解釋如下列圖使用以dadro命令開始創(chuàng)立RMOmdadm -C /dev/mdO -a yes -I 0 -n 2 7dev/sda5 /dev/sda6-C；址人創(chuàng)立模式/dev/mdO：創(chuàng)立另 mdO-a yes：是否自動創(chuàng)立mdO yes*默認(rèn)是no-I 0 :扌旨定用RaidO方式-n 2 ；用兩塊硬盤分別是；sda5 sda6之后用兇十命令查看一下cat/proc/那么看到了已經(jīng)有的信息。 這文啟，這兩捉磁盤已經(jīng)合二為一了。©然后搭式化mke2fs -L RAI DO /dev/mdO <指定卷標(biāo)為 RAIbO然后拄載：mkdir /rnnt/ra

17、idO先創(chuàng)立亠個要掛載的點mount /dev/rndO /mnt/raidO 屯執(zhí)行掛載到此聲一個完整的RaidO等級的紬豈冗余磁盤陣列就建成了。到了這里我們已經(jīng)創(chuàng)立好了我們所有的raid盤，利用#cat /proc/mestat可是查看到rcotQubin # ent /pr口©/mdstat| Personalities ; Lraidl raidOE md4 : active raidl sdal2l sdall0I987840 blocks 2/2 UUEiuid3 : active raidl sdalOCl 3da90 987840 blocks 2/2 UU! md2

18、 : active raidl sda8Ll sda70 987840 blocks 2/2 UUmdl : active raidl sdaG 1 sda50 987840 blocks 2/2 UUirdO : active raidO TTid43 md32 nid2l rndl 0 395110 blocks chunksunused devices: none口 tCQubin大豕可以看到mdl, 2, 3, 4使用的都是1級別，谷量只有兩個盤的一般。應(yīng)為其中有一個盤在做冗余。而md0使用的是0級別，容量也是mdl, 2, 3, 4之和。 下面我們就要開始使用LVM創(chuàng)立邏輯卷了。首現(xiàn)

19、創(chuàng)立PV物理卷，使用#pvcreate /dev/md0 , 就可以創(chuàng)立。命令pvs可以進(jìn)行查看。RAID盤可以做物理卷。I'ootSQubin J# pvcreate /dev/jndO Can" t initiali忑匕 physi calrootQubin pvsF7VGFmt/dev/itidOmyvg lvm2/djev/sda2 vnlOrotQubin J#volume/dev/mdO of volume group "nyv耳" without -ffAttra-獷PSize3. IK40. 00GPFree3.腐G10. 25G如上圖，我

20、們創(chuàng)立了一個物理卷/dev/md0 有了 PV我們就可以把它添加到卷 組。下面我們來創(chuàng)立一個名為 myvg的卷組。rootQubinVG 甘PV #LVniyvg 10vqIO 12AttrVSi-e3. 77G40,005VFree3. 77G1S25G命令：#vgcreate myvg /dev/md0創(chuàng)立完成后，pvs可以查看到 myvg有了 vg，我們可以進(jìn)一步劃分。劃分我們想要的邏輯卷，邏輯卷個數(shù)不受限制，但是大小不能大于卷組大小創(chuàng)立邏輯卷mydatal創(chuàng)立 lv : # Ivcreate L 1G n mydatal myvg大小1G,根據(jù)此命令可以創(chuàng)立多個。raoteQubinl

21、vcxeate L n niydat al myvgLogical volume Jj，rnydatal# created 'roo-tQi_ihinIvsLV VG Attr LSI as Origin Snap號 Move Lo Copy Convertnydatal nyvg -wi -a-1 00GhomevolO -wi-ao 480- OOM_ rootvolO i-ao 29. 28GrcolCQubin-L 1G -Ji m/data2 呂Logical voluine "ipyd己created好了，拓?fù)渫瓿闪?。下面我們可以通過 #mkfs.ext3 /de

22、v/myvg/mydata1對其創(chuàng)建文件系統(tǒng)，就是格式化。roof0Qubin J# mkfs. esi3 /dev/nryvg/inydata nydata1 mydnt 2roQtQubin J# mkfs. eit3 /dev/inyvg/irrydatal mke2fs 1. 39 (29-May-2006)Filesystem label-OS type; LinuxBlock size=4096 (log=2)Fragment size=4096 Qog=2)131072 inodes, 262144 blocks13107 blocks (5, 00) reserve<i

23、for the juper userFirst data block=0Maxinun filesystem blocks=2684354568 block groups32768 blocks per §roup3 32762 fragiDEnts per group16384 inod&s per groupSuperblcck backups stored on blocks:32768, 98304, 163S40. 229376Writing inode "tables: doneCreating journal (8192 blocks): doneWr

24、iting superblocks srvi filesysl em accoojn tirx inf or mat i an: daiieThis filesyslem will be automatically checked every 35 mounts or 120 daySj whiehever comes fii'st- Use tuneSfs -c or -i to override. rootQubin J# nikfs. est3 /dev/nryvg/ipydata2格式化完成后，我們再通過mount命令掛在到我們的目錄就完成了整個管理模式 的創(chuàng)立。我把剛剛創(chuàng)立的lv掛在到了 /lvm1與/Ivm2rootQubin lvm/ lvml/ 工口 口亡騎血氐 .rootQubin .raotOQubinFilesystem/# mount /-dev/myvs/inydatal /lvm IvinG/# Lnouni /<iev/myvg/inyda t al /lvml /# mounl /<dev/