RAID:
Redundant Arrays of Inexpensive Disks
Independent
Berkeley: A case for Redundent Arrays of Inexpensive Disks RAID
提高IO能力：
磁盘并行读写；
提高耐用性；
磁盘冗余来实现
级别：多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同；
RAID实现的方式：
外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力
内接式RAID：主板集成RAID控制器
Software RAID：
级别：level
RAID-0：0, 条带卷，strip;
RAID-1: 1, 镜像卷，mirror;
RAID-2
..
RAID-5：
RAID-6
RAID10
RAID01
RAID-0: 以条带形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上；
读、写性能提升；
可用空间：N*min(S1,S2,...)
无容错能力
最少磁盘数：2, 2+
适用领域：视频生成和编辑、图形编辑，其它需要大的传输带宽的操作；
RAID-1：以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝，放在成员磁盘上
读性能提升、写性能略有下降；
可用空间：1*min(S1,S2,...)
有冗余能力
最少磁盘数：2, 2+
适用领域：财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境
RAID-4：数据交叉存储在2块硬盘中，再由第3块硬盘存储数据的校验码；
1101, 0110, 1011
RAID-5：采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上；
读、写性能提升
可用空间：(N-1)*min(S1,S2,...)
有容错能力：1块磁盘
最少磁盘数：3, 3+
适用领域：文件服务器、email服务器、web服务器等环境，数据库应用
RAID-6：用2块盘做校验盘，校验码存两次；
读、写性能提升
可用空间：(N-2)*min(S1,S2,...)
有容错能力：2块磁盘
最少磁盘数：4, 4+
混合类型
RAID-10：结合RAID1和RAID0，先镜像，再条带化；
读、写性能提升
可用空间：N*min(S1,S2,...)/2
有容错能力：每组镜像最多只能坏一块；
磁盘数：2n(n>=2)
优点：读性能很高，写性能比较好，数据安全性好，允许同时有N个磁盘失效；
缺点：利用率只有50%，开销大；
适用领域：多用于要求高可用性和高安全性的数据库应用；
RAID-01:先分成两组做成RAID-0，再把组成的RAID-0做成RAID-1；不符合常用方法，每一组有一块坏的硬盘可能性大；
RAID-50、RAID7
适用领域：大型数据库服务器、应用服务器、文件服务器等应用；
JBOD：Just a Bunch Of Disks
功能：将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用；
可用空间：sum(S1+S2+,...)
常用级别：
RAID-0 性能最好
RAID-1 冗余度最高,开销高
RAID-5
RAID-10 开销高
RAID-50
JBOD
实现方式：
硬件实现方式
软件实现方式
CentOS 6上的软件RAID的实现：
结合内核中的md(multi devices)
mdadm：模式化的工具
命令的语法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
支持的RAID级别：LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10;
模式：
创建：-C
装配: -A
监控: -F
管理：-f, -r, -a
<raiddevice>: /dev/md#
<component-devices>: 任意块设备
-C: 创建模式
-n #: 使用#个块设备来创建此RAID；
-l #：指明要创建的RAID的级别；
-a {yes|no}：自动创建目标RAID设备的设备文件；
-c CHUNK_SIZE: 指明块大小；(默认512k)
-x #: 指明空闲盘的个数；
例如：创建一个#G可用空间的RAID5；
[root@study ~]# mdadm -C /dev/md0 -n 3 -x 1 -a yes -l 5 /dev/sdb{5,6,7,8}
[root@study ~]# mke2fs -t ext4 /dev/md0
[root@study /]# mount /dev/md0 /mydata
[root@study /]# mdadm -D /dev/md0
-D：显示raid的详细信息；
mdadm -D /dev/md#
管理模式：
-f: 标记指定磁盘为损坏；
-a: 添加磁盘
-r: 移除磁盘
观察md的状态：
cat /proc/mdstat
-S: 停止md设备
mdadm -S /dev/md#
watch命令：
-n #: 刷新间隔，单位是秒；
watch -n# 'COMMAND'
练习1：创建一个可用空间为10G的RAID1设备，要求其chunk大小为128k，文件系统为ext4，有一个空闲盘，开机可自动挂载至/backup目录；
练习2：创建一个可用空间为10G的RAID10设备，要求其chunk大小为256k，文件系统为ext4，开机可自动挂载至/mydata目录；
博客作业：raid各级别特性；
LVM2:
LVM: Logical Volume Manager， Version: 2
dm: device mapper，将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块；
/dev/dm-#
/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
/dev/mapper/vol0-root
/dev/VG_NAME/LV_NAME
/dev/vol0/root
pv管理工具：
pvs：简要pv信息显示
pvdisplay：显示pv的详细信息
pvcreate /dev/DEVICE: 创建pv
vg管理工具：
vgs
vgdisplay
vgcreate [-s #[kKmMgGtTpPeE]] VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
vgextend VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
vgreduce VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
先做pvmove
vgremove
lv管理工具：
lvs
lvdisplay
lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup
lvremove /dev/VG_NAME/LV_NAME
扩展逻辑卷：
# lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME
缩减逻辑卷：
# umount /dev/VG_NAME/LV_NAME
# e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME
# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT]
# lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
# mount
快照：snapshot
lvcreate -L #[mMgGtT] -p r -s -n snapshot_lv_name original_lv_name
练习1：创建一个至少有两个PV组成的大小为20G的名为testvg的VG；要求PE大小为16MB, 而后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv；挂载至/users目录；
练习2： 新建用户archlinux，要求其家目录为/users/archlinux，而后su切换至archlinux用户，复制/etc/pam.d目录至自己的家目录；
练习3：扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
练习4：收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
练习5：对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验正快照的功能；
文件系统挂载使用：
挂载光盘设备：
光盘设备文件：
IDE: /dev/hdc
SATA: /dev/sr0
符号链接文件：
/dev/cdrom
/dev/cdrw
/dev/dvd
/dev/dvdrw
mount -r /dev/cdrom /media/cdrom
umount /dev/cdrom
dd命令：convert and copy a file
用法：
dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST
bs=#：block size, 复制单元大小；
count=#：复制多少个bs；
磁盘拷贝：
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb
备份MBR
dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bak bs=512 count=1
破坏MBR中的bootloader：
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=256 count=1
两个特殊设备：
/dev/null: 数据黑洞；
/dev/zero：吐零机；
博客作业：lvm基本应用，扩展及缩减实现；
回顾：lvm2, dd
lvm: 边界动态扩展或收缩；快照；
pv --> vg --> lv
PE:
LE:
dd: 复制
LVM和RAID
Stella981
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