Linux 知识库

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RAID 磁盘阵列管理 ​

安装工具 ​

bash
# RHEL
yum/dnf -y install mdadm

# Ubuntu 
apt -y install mdadm

创建磁盘阵列 ​

注意：创建完阵列后需要mdadm -D 阵列路径查看状态进度Resync Status到达100%后在继续下一步操作。如没有Resync Status则表示进度100%。

  1. 创建 RAID0 阵列

    假设使用两块磁盘 /dev/sdb 和 /dev/sdc，-C创建，-v显示过程，-n磁盘数量，-lraid0级别

    创建完成后，mdadm 会开始同步数据，可通过查看 /proc/mdstat 文件监控同步进度。

    bash
    mdadm -Cv /dev/md0 -n 2 -l 0 /dev/sdb /dev/sdc
# 查看详情进度
mdadm -D /dev/md0

  2. 创建 RAID1 阵列

    假设使用两块磁盘 /dev/sdb 和 /dev/sdc，-C创建，-v显示过程，-n磁盘数量，-lraid1级别 ，-x备用盘数量

    创建完成后，mdadm 会开始同步数据，可通过查看 /proc/mdstat 文件监控同步进度。

    bash
    mdadm -Cv /dev/md1 -n 2 -l 0 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc
# 查看详情进度
mdadm -D /dev/md1

  3. 创建 RAID5 阵列

    假设使用三块磁盘/dev/sda1、/dev/sdb1、/dev/sdc1，-C创建，-v显示过程，-n磁盘数量，-lraid5级别 ，-x备用盘数量，创建完成后，mdadm 会开始同步数据

    bash
    mdadm -Cv /dev/md5 -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1
# 查看详情进度
mdadm -D /dev/md5

  4. 创建 RAID10 阵列

    若使用四块磁盘 /dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde，-C创建，-v显示过程，-n磁盘数量，-lraid1和0的组合 ，-x备用盘数量，创建完成后，mdadm 会开始同步数据

    bash
    mdadm -Cv /dev/md10 -n 4 -l 10 -x 1 /dev/sd[b-e]

# 查看详情进度
mdadm -D /dev/md10

格式化与挂载磁盘阵列 ​

bash
# 格式化
mkfs.ext4 /dev/md0
# 创建挂载点
mkdir /mnt/raid
# 挂载
mount /dev/md0 /mnt/raid

# 设置自动挂载
## /etc/fstab 
/dev/md0 /mnt/raid ext4 defaults 0 2
## /etc/rc.d/rc.local（添加执行权限chmod +x /etc/rc.d/rc.local）
mount /dev/md0 /mnt/raid

查看磁盘阵列状态 ​

bash
mdadm -D /dev/md0		# 查看指定 RAID 设备的详细信息
# 或
cat /proc/mdstat		# 获取当前所有 RAID 设备的状态信息

停止和删除磁盘阵列 ​

bash
# 停止阵列，停止后数据将无法访问，但磁盘上的数据不会丢失
mdadm -S /dev/md0
# 删除阵列，先确保阵列已停止且数据已备份或不再需要，然后删除与阵列相关的文件系统
mdadm -r /dev/md0

RAID 扩容 ​

bash
# 添加磁盘设备到阵列md0中
mdadm -a /dev/md0 /dev/sdb
# 扩展阵列x设置 RAID 中活动设备的数量
mdadm -G /dev/md0 -n x

生成配置文件 ​

默认的配置文件在/etc/mdadm.conf，在阵列的信息行尾添加auto=yes

bash
mdadm -Ds /dev/md0 | sed "s/$/ auto=yes/" > /etc/mdadm.conf

RAID10 创建逻辑卷 ​

查看硬盘信息 ​

bash
# 查看系统中可用的磁盘设备
lsblk
或 
fdisk -l

创建 RAID10 阵列 ​

bash
mdadm -Cv /dev/md10 -l 10 -n 4 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
  • /dev/md0 为创建的 RAID 设备名称
  • -l或--level=10 指定 RAID 级别为 10
  • -n或--raid-devices=4 指定用于创建阵列的磁盘数量为 4 块
  • 最后跟着的是组成阵列的各个磁盘设备路径

查看 RAID 阵列状态 ​

查看刚创建的 RAID10 阵列的详细信息，包括阵列的状态、成员磁盘等。

查看信息由百分比进度提示说明还未创建完成，创建完成后进度会消失。

bash
mdadm -D /dev/md10

创建 RAID 配置文件 ​

默认读取/etc/mdadm.conf配置文件

bash
mdadm -Ds | sed 's/$/ auto=yes/' > /etc/mdadm.conf

创建裸分区(可选) ​

创建裸分区这一步骤在某些特定场景下是必要的，并非在所有创建 RAID10 逻辑卷的流程中都必须有

主要目的及原因 ​

  • 某些特定的应用程序或数据库系统，如 Oracle 数据库、某些高性能计算应用等，可能要求数据存储在裸分区上。
  • 创建裸分区后，可以将多个裸分区整合到一个卷组中，实现存储资源的灵活分配和管理，通过在卷组中创建逻辑卷，可以根据实际需求将不同存储设备的容量组合起来，提供给用户统一的、逻辑上的存储空间，而用户无需关心底层存储设备的具体物理分布情况
  • 当使用裸分区创建逻辑卷后，可以根据业务需求的变化，灵活地对逻辑卷的大小进行调整。
  • 裸分区的存在使得数据在存储设备之间的迁移和备份更加方便。
  • 兼容多种文件系统和操作系统

创建分区 ​

使用 parted 或 fdisk 等工具对 RAID 阵列设备 /dev/md10 进行分区操作，创建裸分区，如创建一个占满整个阵列空间的分区 /dev/md10p1

bash
# mbr最大支持2T
fdisk /dev/md10
	m 帮助
	n 添加主分区
	w 保存退出

# gpt
parted /dev/md10
	(parted) mklabel                                                          
	新的磁盘卷标类型？ gpt
	(parted) mkpart                                                           
	分区名称？  []? yunjisuan
	文件系统类型？  [ext2]? ext4
	起始点？ 0  
	结束点？ 10G  或者 100%
	(parted) q

创建物理卷 ​

将刚才创建的裸分区初始化为物理卷，使其能够被 LVM 使用

bash
pvcreate /dev/md10p1

创建卷组 ​

创建一个名为 vg_raid10 的卷组，并将物理卷 /dev/md10p1 添加到该卷组中

bash
vgcreate vg_raid10 /dev/md10p1

创建逻辑卷 ​

从卷组 vg_raid10 中创建一个名为 lv_raid10大小为 20GB 的逻辑卷

bash
lvcreate -n lv_raid10 -L 20G vg_raid10
# 或者
lvcreate -n lv_raid10 -l +100%FREE vg_raid10

格式化逻辑卷 ​

根据需求使用相应的文件系统格式化命令对逻辑卷进行格式化，如格式化为 ext4或xfs文件系统

bash
# ext4
mkfs.ext4 /dev/vg_raid10/lv_raid10
# xfs
mkfs.xfs /dev/vg_raid10/lv_raid10

创建挂载点并挂载 ​

创建挂载目录然后将格式化后的逻辑卷挂载到该目录下

bash
mkdir /data && mount /dev/vg_raid10/lv_raid10 /data

设置开机挂载 ​

若希望系统启动时自动挂载该逻辑卷，可将挂载信息添加到 /etc/fstab

bash
echo "/dev/vg_raid10/lv_raid10 /data ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab

RAID10 逻辑卷扩容 ​

添加新硬盘 ​

将新硬盘与现有 RAID 阵列中的硬盘型号和规格一致，物理连接到服务器或存储系统中

扩容 RAID 设备 ​

命令执行需要查看进度100%后才可以执行后续操作

bash
# 向 RAID 中添加新设备
mdadm -a /dev/md10 /dev/sdf

设置 RAID 设备大小 ​

bash
mdadm -G /dev/md10 --size=max

设置 RAID 磁盘数量 ​

bash
mdadm -G /dev/md10 -n 5

扩容物理卷 ​

由于 RAID 设备上已经有分区 /dev/md10p1，不能直接对 /dev/md10 使用 pvcreate，需要对分区 /dev/md10p1 进行操作。执行以下命令扩容物理卷：

bash
pvresize  /dev/md10p1

验证扩容结果 ​

使用 df -h 命令查看文件系统空间是否成功扩展，确认新增空间可用

扩容文件系统（可选） ​

如果df -Th结果大小为改变可尝试以下命令

bash
# ext4
resize2fs /dev/vg_raid10/lv_raid10

# xfs
xfs_growfs /dev/vg_raid10/lv_raid10

RAID10 逻辑卷缩容 ​

取消逻辑卷挂载 ​

bash
umount /dev/vg_raid10/lv_raid10

查看 RAID 设备详细信息 ​

bash
mdadm -D /dev/md10

将磁盘标记为故障 ​

bash
mdadm -f /dev/md10 /dev/sdf

从 RAID 阵列中移除磁盘 ​

bash
mdadm -r /dev/md10 /dev/sdf

清除磁盘上的 RAID 超级块信息 ​

bash
mdadm --zero-superblock /dev/sdf

调整 RAID 阵列大小 ​

bash
mdadm -G /dev/md10 --size=10G

调整 RAID 阵列的磁盘数量 ​

bash
mdadm -G /dev/md10 -n 4

调整物理卷大小 ​

bash
pvresize /dev/md10p1

调整逻辑卷大小 ​

bash
lvreduce -L 10G /dev/vg_raid10/lv_raid10

检测并修复文件系统 ​

bash
e2fsck -f /dev/vg_raid10/lv_raid10

调整文件系统大小 ​

bash
resize2fs /dev/vg_raid10/lv_raid10 10G

挂载文件系统 ​

bash
mount /dev/vg_raid10/lv_raid10 /data

检测文件系统大小 ​

bash
df -Th

RAID10 逻辑卷销毁 ​

取消挂载 ​

bash
umount /dev/vg_raid10/lv_raid10

删除逻辑卷 ​

bash
lvremove /dev/vg_raid10/lv_raid10

删除卷组 ​

bash
vgremove vg_raid10

删除物理卷 ​

bash
pvremove /dev/md10p1

停止 RAID ​

bash
mdadm -S /dev/md10

清除磁盘上的 RAID 超级块信息 ​

bash
mdadm --zero-superblock /dev/sd[bcdefg]

更新 RAID 配置文件 ​

bash
/etc/mdadm.conf中要销毁的raid相关配置删除掉

验证 RAID 阵列是否已销毁 ​

确认 RAID 阵列已不存在

bash
cat /proc/mdstat