RHEL磁盘阵列与LVM逻辑卷管理器

磁盘阵列和逻辑管理器

     本篇博客和各位聊聊关于linux系统中的相关磁盘阵列和逻辑管理器，都是涉及到硬件方面的操作。那我们为什么需要使用LVM以及配置RAID呢？

     一般在公司中服务器需要保证数据的安全性和可靠性以及读写性能（吞吐量）；因此本文第一个名词磁盘阵列便脱颖而出。

RAID磁盘阵列：

     通过多个硬盘设备组合成一个容量更大、安全性更好的磁盘阵列，并把数据切割成多个区段后分别存放在不同的物理设备上，利用分散读写得技术来提升整体的读写性能，同时也做到数据的可靠性-即数据冗余备份。

     当然我们知道硬件的执行速度为：CPU>内存>硬盘；因此组成一个磁盘阵列是何等的重要。

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     目前涉及到的应用比较广泛的RAID为：RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10等等--通过一个整体的图来讲解几者之间的优势与劣势。



     其中涉及到详细操作的过程这里不再介绍与操作，可以通过虚拟机添加多块硬盘进行尝试以及修复。

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     以下是从某网站摘抄的图片，简单直观。

RAiD 0与RAID1中区别就是后者中两块相同的硬盘存储相同的数据；





RAID 5中增添了奇偶校验盒（parity）-将本次盘的奇偶校验信息存储到其它的硬盘设备中（全部分布），以防磁盘损坏后无法修复数据。



RAID 10其实是RAID 0 和RAID 1的组合体，目前广泛使用的一种存储技术，实时条件：至少使用四块硬盘



     总体来说，目前使用的比较广泛的就是以上四种。除了使用相关命令操作，还可以使用图形界面的操作工具。
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     那么以上的磁盘出现损坏后又该如何操作呢？那么便涉及到下文中的内容---热备盘；
     1：确认那块硬盘出现损坏，然后移除。
     2：添加新硬盘，加入到raid组中。
     当然针对RAID 10 中这种情况后，直接更换硬盘即可；但是保不准raid 1中两块硬盘都出现故障了，这个时候可就尴尬了，所以此时就需要热备盘了---实现一种备份盘的作用。
     过程：在出现磁盘损坏情况后，热备盘会直接自动顶替上去开始同步数据，所以来说这种备份技术非常实用。毕竟针对于公司来说，数据的价值要远远大于硬件的价值。
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     扩展：

     一般购买的服务器中会自带集成的磁盘矩阵器，方便调整不同的磁盘矩阵；但是也可以通过购买外来的磁盘矩阵扩展卡来实现此功能；当然还有最后一种通过系统和CPU两者实现磁盘阵列；
        分类：软件磁盘阵列（软raid）、硬件磁盘阵列（硬raid）以及硬件辅助磁盘阵列（软硬兼得）三种类型。
             软件磁盘阵列：通过系统软件层面实现，依靠于os与cpu两者相互配合完成；性能比较低。
             硬件磁盘阵列：主板集成raid，通过专门的控制器把硬盘和电脑连接起来。性能高，具备自己的raid控制和I/O芯片。
             硬件辅助磁盘阵列：虽然具有raid扩展卡；但是需要依靠于本机cpu与相应驱动程序完成相关操作。性能最低。

LVM 逻辑卷管理器：

     相信各位应该了解过Windows中同一硬盘不同分区之间调整大小的操作吧，依靠本身的磁盘管理器或者第三方软件即可实现此操作。当然我不太了解Windows中的调整过程，下面一块聊聊linux中的这种机制吧。



本次详解不同磁盘，无分区的相关操作，至于另外一种读者可以自行尝试。
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     首先我们需要了解linux系统中存在一个针对于硬盘设备资源管理的技术---LVM；实现用户对硬盘资源动态的调整
     理论原理：LVM通过在硬盘分区和文件系统之间增加了一个逻辑层，它提供一个抽象的卷组，可以把多块硬盘进行卷组合并。这样一来，用户就不必关心底层的操作，进行动态的资源分配了。---图片来源于网络



     详细步骤：
       1：PV操作---支持LVM的调整（将逻辑卷划分为数个小的PE单元，4MB/个）
       2：VG操作---创建卷组（不同磁盘创建为同一个卷组）
       3：LV操作---整合以及切割卷组的大小，进而进行调整。
     注意：其中会涉及到挂载操作，所以再解除挂载前后请回退到其它目录进行操作，必要的时候重启虚拟机。当然也可以修改/etc/fstab文件实现开机后即挂载，减少手动操作步骤；通过mount -a指令全部挂载。
     当然下文中涉及到扩大以及缩小切割划分的卷组大小，注意：xfs格式的文件扩大卷组有专门的指令，缩小卷组不可以。所以涉及到磁盘格式化等操作的时候请设置时为ext4格式的。

逻辑卷的还原操作：

     条件：LVM快照卷=逻辑卷+相关挂载操作
     缺点：单次有效，还原后需要重新创建快照卷。
     作用：备份切割划分出来的逻辑卷，必要时候进行恢复。
     以上便是涉及到题目中的相关操作以及理论知识，各位如果想要深究的话，还是要多进行操作，虚拟机是一个不错的工具。