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Linux RAID配置（使用mdadm命令）教程

图形界面确实方便，不过 RAID 和 LVM 一样，主要的应用还是在命令行当中，因为如果硬盘出现了数据损坏，总不能重新安装吧！

本节，我们学习在命令行界面中如何分配和使用 RAID，这次我们仍然使用相同大小的分区配置最为常见的 RAID 5。

建立分区

建立三个 2GB 大小的分区，构建 RAID 5。不过我们多建立了一个 2GB 大小的分区，这个分区用作备份分区。

备份分区的作用是什么呢？ RAID 最大的好处就是具有数据冗余功能，当有一块硬盘或分区损坏时，数据不会丟失，只要插入新的硬盘或分区，依赖其他分区就会主动重建损坏的硬盘或分区中的数据。不过这仍然需要关闭服务器，手工插拔硬盘。

如果在组成 RAID 的时候就加入了备份硬盘或备份分区，那么当硬盘或分区损坏时，RAID 会自动用备份硬盘或备份分区代替损坏的硬盘或分区，然后立即重建数据，而不需要人为手工参与。这样就避免了服务器停机和人为手工参与，非常方便，唯一的问题就是需要多余的硬盘或分区作为备份设备。

也就是说，我们在这个实验中需要 4 个 2GB 大小的分区，其中 3 个组成 RAID 5，1 个作为备份分区。建立分区的过程这里不再详细解释，建立完分区之后，可以使用 fdisk -l 命令査看。命令如下：

[root@localhost ~]#fdisk -l
...省略部分输出...
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xba384969
Device Boot Start End Blocks ld System
/dev/sdb1 1 2610 20964793+ 5 Extended
/dev/sdb5 1 262 2104452 83 Linux
/dev/sdb6 263 524 2104483+ 83 Linux
/dev/sdb7 525 786 2104483+ 83 Linux
/dev/sdb8 787 1048 2104483+ 83 Linux

我们建立了 /dev/sdb5、/dev/sdb6、/dev/sdb7 和 /dev/sdb8 共 4 个 2GB 大小的分区。

mdadm命令建立 RAID 5

建立 RAID 使用 mdadm 命令，命令格式如下：

[root@localhost ~]# mdadm [模式] [RAID设备文件名] [选项]

模式：
  • Assemble：加入一个已经存在的阵列；
  • Build：创建一个没有超级块的阵列；
  • Create：创建一个阵列，每个设备都具有超级块；
  • Manage：管理阵列，如添加设备和删除损坏设备；
  • Misc：允许单独对阵列中的设备进行操作，如停止阵列；
  • Follow or Monitor：监控RAID状态； Grow：改变RAID的容量或阵列中的数目；

选项：
  • -s,-scan：扫描配置文件或/proc/mdstat文件，发现丟失的信息；
  • -D,-detail：查看磁盘阵列详细信息；
  • -C,-create：建立新的磁盘阵列，也就是调用 Create模式；
  • -a,-auto=yes：采用标准格式建立磁阵列
  • -n,-raicklevices=数字：使用几块硬盘或分区组成RAID
  • -l,-level=级别：创建RAID的级别，可以是0,1,5
  • -x,-spare-devices=数字：使用几块硬盘或分区组成备份设备
  • -a,-add 设备文件名：在已经存在的RAID中加入设备
  • -r,-remove 设备文件名名：在已经存在的RAID中移除设备
  • -f,-fail设备文件名：把某个组成RAID的设备设置为错误状态
  • -S,-stop：停止RAID设备
  • -A,-assemble：按照配置文件加载RAID

我们准备创建的是 RAID 5，所以使用以下命令创建：

[root@localhost ~]# mdadm -create -auto=yes /dev/md0-level=5 \
-raid-devices=3 -spare-devices=1 /dev/sdb5/dev/sdb6 /dev/sdb7 /dev/sdb8

其中，/dev/md0 是第一个 RAID 设备的设备文件名，如果还有 RAID 设备，则可以使用 /dev/md[0~9] 来代表。我们建立了一个 RAID 5，使用了三个分区，并建立了一个备份分区。先查看一下新建立的 /dev/md0，命令如下：

[root@localhost ~]# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
#设备文件名
Version : 1.2
Creation Time : Tue Apr 23 23:13:48 2013
#创建时间
Raid Level : raid5
#RAID 级别
Array Size : 4206592 (4.01 GiB 4.31 GB) +RAID #总容量
Used Dev Size : 2103296 (2.01 GiB 2.15 GB)
#每个分区的容量
Raid Devices : 3
#组成 RAID 的设备数
Total Devices : 4
#总设备数
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Tue Apr 23 23:14:52 2013 State : clean
Active Devices : 3
#激活的设备数
Working Devices : 4
#可用的设备数
Failed Devices : 0
#错误的设备数
Spare Devices : 1
#备份设备数
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Name : localhost.localdomain:0 (local to host localhost.localdomain) UOID : 15026b78:126a4930:89d8cf54:5bcb7e95 Events : 18
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 21 0 active sync /dev/sdb5
1 8 22 1 active sync /dev/sdb6
4 8 23 2 active sync /dev/sdb7
#三个激活的分区
3 8 24 - spare /dev/sdb8
#备份分区


再查看一下 /proc/mdstat 文件，这个文件中也保存了 RAID 的相关信息。命令如下：

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat
Personalities：[raid6] [raid5] [raid4]
md0:active raid5 sdb9[4](S) sdb5[0] sdb8[3] sdb6[1]
#RAID名 级别 组成RAID的分区，[数字]是此分区在RAID中的顺序
#(S)代表备份分区
4206592 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
#总block数 等级是5 区块大小 阵列算法 [组成设备数/正常设备数]
unused devices: <none>

格式化与挂载RAID

RAID 5 已经创建，但是要想正常使用，也需要格式化和挂载。格式化命令如下：

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/md0

挂载命令如下：

[root@localhost ~]# mkdir /raid
#建立挂载点
[root@localhost ~]# mount /dev/md0 /raid/
#挂载/dev/md0
[root@localhost ~]# mount
…省略部分输出…
/dev/md0 on /raid type ext4(rw)
#查看一下，已经正常挂载

生成mdadm配置文件

在 CentOS 6.x 中，mdadm 配置文件并不存在，需要手工建立。我们使用以下命令建立 /etc/mdadm.conf 配置文件：

[root@localhost ~]# echo Device /dev/sdb[5-8] >>/etc/mdadm.conf
#建立/etc/mdadm.conf配置立件，并把组成RAID的分区的设备文件名写入
#注意：如果有多个RAID，则要把所有组成RAID的设备都放入配置文件中；否则RAID设备重启后会丟失
#比如组成RAID 10，就既要把分区的设备文件名放入此文件中，也翻组成RAID 0的RAID 1设备文件名放入
[root@localhost ~]# mdadm -Ds >>/etc/mdadm.conf
#查询和扫描RAID信息，并追加进/etc/mdadm.conf文件
[root@localhost ~]# cat /etc/mdadm.conf
Device /dev/sdb5 /dev/sdb6 /dev/sdb7 /dev/sdb8
ARRAY /dev/md0 metadata: 1.2 spares=1 name=l(xalhost.localdomain:0 UUID=dd821fe5:8597b126:460a3afd:857c7989
#查看文件内容

设置开机后自动挂载

自动挂载也要修改 /etc/fstab 配置文件，命令如下：

[root@localhost ~]# vi /etc/fstab
/dev/mdO /raid
ext4 defaults 12
#加入此行

如果要重新启动，则一定要在这一步完成之后再进行，否则会报错。

启动或停止RAID

RAID 设备生效后，不用手工启动或停止。但是，如果需要卸载 RAID 设备，就必须手工停止 RAID。这里我们学习一下启动和停止 RAID 的方法。先看看停止命令：

[root@localhost ~]# mdadm -S /dev/md0
#停止/dev/md0设备

当然，如果要删除 RAID，则要非常小心，要把所有和 RAID 相关的内容全部删除，才能保证系统不报错。需要进行的步骤如下：

[root@localhost ~]# umount /dev/md0
#卸载RAID
[root@localhost ~】# vi /etc/fstab
/dev/md0 /raid ext4 defaults 12
#删除此行
[root@localhost ~]# mdadm -S /dev/md0
mdadm: stopped /dev/md0
#停止RAID
[root@localhost ~]# vi /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md0 metadata: 1.2 spares=1 name=localhost.localdomain:0 UUID=dd821fe5:8597b126:460a3afd:857c7989
#删除或者注释此行

如果仅仅是停止，而不是删除，就没有这么麻烦了，只需先下载，再停止即可。那停止完成之后，怎么再启动呢？启动 RAID 的命令如下：

[root@localhost ~]# mdadm -As /dev/md0
mdadm: /dev/md0 has been started with 3 drives and 1 spare.
#启动/dev/md0
[root@localhost ~]# mount /dev/md0 /raid/
#启动RAID后，记得挂载

模拟分区出现故障

我们的 RAID 虽然配置完成了，但是它真的生效了吗？我们模拟磁盘报错，看看备份分区是否会自动代替错误分区。mdadm 命令有一个选项 -f，这个选项的作用就是把一块硬盘或分区变成错误状态，用来模拟 RAID 报错。命令如下：

[root@localhost ~]# mdadm /dev/mdO -f /dev/sdb7 mdadm: set /dev/sdb7 faulty in /dev/mdO、
#模拟/dev/sdb7分区报错
[root@1ocalhost ~】# mdadm -D /dev/mdO /dev/mdO:
...省略部分输出...
Active Devices : 2
Working Devices : 3
Failed Devices : 1
#1个设备报错了
Spare Devices : 1
...省略部分输出...
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 21 0 active sync /dev/sdb5
1 8 22 1 active sync /dev/sdb6
3 8 24 2 spare rebuilding /dev/sdb8
#/dev/sdb8分区正在准备修复
4 8 23 - faulty spare /dev/sdb7
#/dev/sdb7已经报错了

要想看到上面的效果，査看时要快一点，否则修复就可能完成了。因为有备份分区的存在，所以分区损坏了，是不用管理员手工的。如果修复完成，再查看，就会出现下面的情况：

[root@localhost ~]# mdadm /dev/mdO
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 21 0 active sync /dev/sdb5
1 8 22 1 active sync /dev/sdb6
3 8 24 2 active sync /dev/sdb8
4 8 23 - faulty spare /dev/sdb7

备份分区/dev/sdb8已经被激活，但是 /dev/sdb7分区失效。

移除错误分区

既然分区已经报错了，我们就把 /dev/sdb7 分区从 RAID 中删除。如果这是硬盘，就可以进行更换硬盘的处理了。

移除命令如下：

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md0
-remove/dev/sdb7
mdadm: hot removed /dev/sdb7 from /dev/mdO

添加新的备份分区

既然分区已经报错，那么我们还需要加入一个新的备份分区，以备下次硬盘或分区出现问题。既然要加入新的备份分区，当然还需要再划分出一个 2GB 大小的分区出来，命令如下：

[root@localhost ~]#fdisk -l
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 *512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes 1512 bytes
Disk identifier: 0x151a68a9
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 2610 20964793+ 5 Extended
/dev/sdb5 1 262 2104452 83 Linux
/dev/sdb6 263 524 2104483+ 83 Linux
/dev/sdb7 525 786 2104483+ 83 Linux
/dev/sdb8 787 1048 2104483+ 83 Linux
/dev/sdb9 1049 1310 2104483+ 83 Linux

我们新建了 /dev/sdb9 分区，然后把它加入 /dev/md0 作为备份分区，命令如下：

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md0 -add /dev/sdb9
mdadm: added /dev/sdb9
#把/dev/sdb9加入/dev/md0
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0
...省略部分输出...
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 21 0 active sync /dev/sdb5
1 8 22 1 active sync /dev/sdb6
3 8 24 2 active sync /dev/sdb8
4 8 25 - spare /dev/sdb9
#查看一下，/dev/sdb9已经变成了备份分区