Centos6.5使用mdadm安装软RAID

一、RAID 简介

RAID等级	最少硬盘	最大容错	可用容量	读取性能	写入性能	安全性
0	2	0	n	n	n	一个硬盘异常，全部硬盘都会异常
1	2	n-1	1	n	1	最高，一个正常即可
5	3	1	n-1	n-1	n-1	高
10	4	n/2	n/2	n	n/2	安全性高

说明：n 代表硬盘总数
二、系统环境
实验环境：VMworkstation
10
系统平台：CentOS
release 6.5(Final)*64位
mdadm
版本：mdadm
- v3.3-6.el6.*86_64（系统以自带）
三、设置磁盘
在虚拟机的设置中添加了两块5G的硬盘。
在Linux
系统里使用fdisk –l 命令可以查看。

四、安装mdadm
mdadm 是multiple devices admin
的简称，它是Linux下的一款标准的软件RAID 管理工具。
4.1 查看是否安装了mdadm软件
# rpm -qa|grep mdadm



4.2 如果未安装，则使用yum 方式安装。



准备工作完毕，下面可以着手创建raid 了。
五、创建RAID0
5.1 新建分区
创建RAID0 需要两块硬盘，所以我们拿/dev/sdb
和/dev/sdc 来实验。
# fdisk
/dev/sdb //对sdb 进行分区
输入"m", 获取帮助，输入"p",
查看分区前磁盘状态，其他Command action 具体含义请自行Google, Baidu。



输入"n"
新建分区，这里我们将整个磁盘都划分成一个分区，然后输入"p" 查看分区情况。



5.2 修改分区类型
默认新建分区的类型是Linux，代号83，我们需要将其修改为raid 类型。输入"t"
，然后输入"L" 列出所有的文件格式，这里我们选择"fd Linux raid auto", 输入"fd"，然后再输入"p"
查看分区情况，这是分区格式已经变成了Linux raid autodetect.



5.3 保存分区
输入"w" 保存分区。



使用同样方法对/dev/sdc
进行分区操作。
5.4 同步分区情况
使用partx /dev/sdc和partx
/dev/sdb

5.5 查看现在的状态
# fdisk -l /dev/sdb
/dev/sdc



5.6 开始创建RAID0
# mdadm -C /dev/md0 -ayes -l0 -n2
/dev/sd[b,c]1



说明：
-C　　--create　
创建阵列；
-a　　--auto　　
同意创建设备，如不加此参数时必须先使用mknod 命令来创建一个RAID设备，不过推荐使用-a
yes参数一次性创建；
-l　　 --level　　　阵列模式，支持的阵列模式有
linear, raid0, raid1, raid4, raid5, raid6, raid10, multipath,
faulty, container；
-n --raid-devices 阵列中活动磁盘的数目，该数目加上备用磁盘的数目应该等于阵列中总的磁盘数目；
/dev/md0　　　　 阵列的设备名称；
/dev/sd{b,c}1　　参与创建阵列的磁盘名称；
5.7 查看raid0 状态
# cat /proc/mdstat
# mdadm -D /dev/md0



说明：Raid Level :
阵列级别；
　　　Array Size :
阵列容量大小；
　　　Raid Devices :
RAID成员的个数；
　　　Total Devices :
RAID中下属成员的总计个数，因为还有冗余硬盘或分区，也就是spare，为了RAID的正常运珩，随时可以推上去加入RAID的；
　　　State : clean, degraded,
recovering 状态，包括三个状态，clean 表示正常，degraded 表示有问题，recovering
表示正在恢复或构建；
　　　Active Devices :
被激活的RAID成员个数；
　　　Working Devices :
正常的工作的RAID成员个数；
　　　Failed Devices :
出问题的RAID成员；
　　　Spare Devices :
备用RAID成员个数，当一个RAID的成员出问题时，用其它硬盘或分区来顶替时，RAID要进行构建，在没构建完成时，这个成员也会被认为是spare设备；
　　　UUID :
RAID的UUID值，在系统中是唯一的；
5.8 创建RAID
配置文件/etc/mdadm.conf
RAID
的配置文件为/etc/mdadm.conf，默认是不存在的，需要手工创建。
该配置文件的主要作用是系统启动的时候能够自动加载软RAID，同时也方便日后管理。但不是必须的，推荐对该文件进行配置。
我们这里需要创建这个文件，测试中发现，如果没有这个文件，则reboot 后，已经创建好的md0
会自动变成md127。
/etc/mdadm.conf
文件内容包括：
由DEVICE 选项指定用于软RAID的所有设备，和ARRAY
选项所指定阵列的设备名、RAID级别、阵列中活动设备的数目以及设备的UUID号。
5.8.1
创建/etc/mdadm.conf
# echo DEVICE /dev/sd{b,c}1
>> /etc/mdadm.conf
# mdadm –Ds >>
/etc/mdadm.conf

5.9 格式化磁盘阵列
# mkfs.ext4 /dev/md0



5.10 建立挂载点并挂载
# mkdir /raid0
# mount /dev/md0
/raid0/



可以看到，/dev/md0
的可用大小为9.9G。
5.11 写入/etc/fstab
为了下次开机还能正常使用我们的RAID设备，需要将挂载的信息写入/etc/fstab
文件中。



5.12配置mdadm开机自启动：
使用配置文件后，RAID设备在重启后也可以正常的自动加载，因为系统在开机启动时会自动加载RAID。
#cat /etc/rc.d/rc.sysinit
# RAID setup
update_boot_stage RCraid
[ -x /sbin/nash ] && echo "raidautorun /dev/md0" | nash
--quiet
if [ -f /etc/mdadm.conf ]; then
/sbin/mdadm -A -s
fi

然后reboot 测试开机是否自动挂载，raid0
创建完毕。
六、创建RAID1和RAID0的方法是相同的，不再重复叙述。
七、创建RAID5
RAID5 至少需要三块硬盘，我们拿/dev/sdf,
/dev/sdg, /dev/sdh, /dev/sdi 这四块硬盘来做实验，三块做为活动盘，另一块做为热备盘。
7.1 新建分区并修改分区类型
分区结果如下：



7.2
开始创建RAID5（一下几种方法都可以，我用的第一种）
# mdadm -C /dev/md5 -ayes -l5 –n3
-x1 /dev/sd[f,g,h,i]1
#mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=raid5 --raid-devices=3
/dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd --spare-devices=1
/dev/sde
#mdadm -Cv /dev/md0 -l5 -n3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd -x1
/dev/sde
#mdadm -Cv /dev/md0 0l5 -n3 /dev/sd[bcd] -x1
/dev/sde



说明："-x1"
或"--spare-devices=1" 表示当前阵列中热备盘只有一块，若有多块热备盘，则将"--spare-devices"
的值设置为相应的数目。
7.3 查看raid5 状态
# cat /proc/mdstat
# mdadm -D /dev/md5



说明：Rebuild
Status : RAID 的构建进度；
4 8 113 2 spare rebuilding /dev/sdh1
注：未被激活，正在构建中的成员，正在传输数据；
3 8 129 - spare /dev/sdi1 热备盘
raid5
正在创建，而且速度很慢，待创建完毕，状态如下：



7.4 添加raid5
到RAID配置文件/etc/mdadm.conf 并修改
# echo DEVICE /dev/sd{f,g,h,i}1
>> /etc/mdadm.conf
# mdadm –Ds >>
/etc/mdadm.conf



7.5 格式化磁盘阵列
# mkfs.ext4 /dev/md5



7.6 建立挂载点并挂载
# mkdir /raid5
# mount /dev/md5
/raid5/



raid5 的可用大小为9.9G，即（3-1）x
5G.
向 /raid5 里面写入测试数据：
# touch test_raid5.failed
# touch test_raid5.fail
# ls



7.7 写入 /etc/fstab



然后reboot 测试开机是否自动挂载，raid5
创建完毕。
7.82配置mdadm开机自启动：
使用配置文件后，RAID设备在重启后也可以正常的自动加载，因为系统在开机启动时会自动加载RAID。
#cat /etc/rc.d/rc.sysinit
# RAID setup
update_boot_stage RCraid
[ -x /sbin/nash ] && echo "raidautorun /dev/md0" | nash
--quiet
if [ -f /etc/mdadm.conf ]; then
/sbin/mdadm -A -s
fi
八、RAID维护
RAID
做好之后，还需要进行日常的维护操作，比如其中一块物理硬盘损坏，我们需要进行更换故障磁盘的操作，下面我们将模拟raid5
中磁盘损坏来讲解软RAID 的维护操作。
8.1 模拟磁盘损坏
在实际中，当软RAID
检测到某个磁盘有故障时，会自动标记该磁盘为故障磁盘，并停止对故障磁盘的读写操作。在这里我们将/dev/sdh1
模拟为出现故障的磁盘，命令如下：
# mdadm /dev/md5 -f
/dev/sdh1



8.2 查看重建状态
在上面创建RAID
5过程中，我们设置了一个热备盘，所以当有标记为故障磁盘的时候，热备盘会自动顶替故障磁盘工作，阵列也能够在短时间内实现重建。通过查看"/proc/mdstat"
文件可以看到当前阵列的状态，如下：



以上信息表明阵列正在重建，当一个设备出现故障或被标记故障时，相应设备的方括号后将被标以(F)，如
"sdh1[4](F)"。
其中 "[3/2]"
的第一位数表示阵列所包含的设备数，第二位数表示活动的设备数，因为目前有一个故障设备，所以第二位数为2；
这时的阵列以降级模式运行，虽然该阵列仍然可用，但是不具有数据冗余；
而 "[UU_]"
表示当前阵列可以正常使用的设备是/dev/sdf1 和/dev/sdg1，如果是设备 “/dev/sdf1”
出现故障时，则将变成[_UU]。
8.3 查看之前写入的测试数据是否还在



数据正常，未丢失。
8.4 重建完毕后查看阵列状态



当前的RAID 设备又恢复了正常。
8.5 移除损坏的磁盘
移除刚才模拟出现故障的/dev/sdh1，操作如下：



8.6 再次查看md5的状态



/dev/sdh1 已经移除了。
8.7 新加热备磁盘
如果是实际生产中添加新的硬盘，同样需要对新硬盘进行创建分区的操作，这里我们为了方便，将刚才模拟损坏的硬盘再次新加到raid5
中。



8.8 查看raid5 阵列状态



/dev/sdh1 已经变成了热备盘。
8.9 查看测试数据



数据正常，未丢失。故障切换测试完毕。
九、向RAID中增加存储硬盘
如果现在已经做好的RAID
空间还是不够用的话，那么我们可以向里面增加新的硬盘，来增加RAID 的空间。
9.1 在虚拟机中添加物理硬盘
上面我们已经在虚拟机中添加了八块硬盘，这里需要模拟新增硬盘，所以首先将虚拟机关闭，然后在存储里再次新增一块5GB的硬盘。然后分区等等操作，这里不再赘述。

9.2 向RAID 中新加一块硬盘略
# mdadm /dev/md5 -a
/dev/sdj1



查看此时的RAID 状态



默认情况下，我们向RAID
中增加的磁盘，会被默认当作热备盘，我们需要把热备盘加入到RAID 的活动盘中。
9.3 热备盘转换成活动盘
# mdadm -G /dev/md5
-n4



查看此时RAID 状态



/dev/sdj1 已经变成了活动盘，但是Array Size :
10465280 (9.98 GiB 10.72 GB) 并没有变大，这是因为构建没有完成，图中也可以看出Status 为clean,
reshaping。
等RAID 完成构建后，RAID的容量就会改变为（4-1）x
5GB，查看进度可以参考Reshape Status，也可以参考/proc/mdstat.



构建完毕后的RAID 状态：



Array Size : 15697920 (14.97 GiB
16.07 GB)，磁盘容量已经增加了。
9.4 扩容文件系统
RAID
构建完毕后，阵列容量增加，但是文件系统还没有增加，这时我们还需要对文件系统进行扩容。
# df –TH
# resize2fs /dev/md5
# df –TH



文件系统已经扩容到15G，而且测试数据正常，未丢失，新增物理硬盘成功。
9.5 修改RAID
配置文件/etc/mdadm.conf



9.6 reboot 测试



重启系统后，一切正常，Linux下配置软RAID成功。
十、停止与开启RAID设备：
停止：
#umount /mnt/raid
#mdadm -S /dev/md0
mdadm: stopped /dev/md0
开启：
使用配置文件时：
#mdadm -As /dev/md0
mdadm: /dev/md0 has been started with 3 drives and 1 spare.
没有使用配置文件时：
#mdadm -A /dev/md0 /dev/sd[bcde]
mdadm: /dev/md0 has been started with 3 drives and 1 spare.
mdadm中文man(引用)
基本语法 ： mdadm [mode] [options]
[mode] 有7种：
Assemble：将以前定义的某个阵列加入当前在用阵列。
Build：Build a legacy array ，每个device 没有
superblocks
Create：创建一个新的阵列，每个device 具有 superblocks
Manage： 管理阵列，比如 add 或 remove
Misc：允许单独对阵列中的某个 device 做操作，比如抹去superblocks 或
终止在用的阵列。
Follow or Monitor:监控 raid 1,4,5,6 和 multipath 的状态
Grow：改变raid 容量或 阵列中的 device 数目
可用的 [options]:
-A, --assemble：加入一个以前定义的阵列
-B, --build：Build a legacy array without
superblocks.
-C, --create：创建一个新的阵列
-Q, --query：查看一个device，判断它为一个 md device 或是 一个 md
阵列的一部分
-D, --detail：打印一个或多个 md device 的详细信息
-E, --examine：打印 device 上的 md superblock 的内容
-F, --follow, --monitor：选择 Monitor 模式
-G, --grow：改变在用阵列的大小或形态
-h, --help：帮助信息，用在以上选项后，则显示该选项信息
--help-options
-V, --version
-v, --verbose：显示细节
-b, --brief：较少的细节。用于 --detail 和 --examine 选项
-f, --force
-c, --config= ：指定配置文件，缺省为 /etc/mdadm/mdadm.conf
-s, --scan：扫描配置文件或
/proc/mdstat以搜寻丢失的信息。配置文件/etc/mdadm/mdadm.conf
create 或 build 使用的选项:
-c, --chunk=:Specify chunk size of kibibytes. 缺省为
64.
--rounding=: Specify rounding factor for linear array (==chunk
size)
-l, --level=:设定 raid level.
--create可用:linear, raid0, 0, stripe, raid1,1, mirror, raid4, 4,
raid5, 5, raid6, 6, multipath, mp.
--build可用：linear, raid0, 0, stripe.
-p, --parity=：设定 raid5 的奇偶校验规则:eft-asymmetric, left-symmetric,
right-asymmetric, right-symmetric, la, ra, ls,
rs.缺省为left-symmetric
--layout=:类似于--parity
-n, --raid-devices=:指定阵列中可用 device 数目，这个数目只能由 --grow
修改
-x, --spare-devices=：指定初始阵列的富余device 数目
-z, --size=：组建RAID1/4/5/6后从每个device获取的空间总数
--assume-clean:目前仅用于 --build 选项
-R,
--run:阵列中的某一部分出现在其他阵列或文件系统中时，mdadm会确认该阵列。此选项将不作确认。
-f, --force:通常mdadm不允许只用一个device
创建阵列，而且创建raid5时会使用一个device作为missing drive。此选项正相反。
-a,
--auto{=no,yes,md,mdp,part,p}{NN}：