[其他] 在Redhat Linux AS 4下实现软件RAID5

在Redhat Linux AS 4下实现软件RAID 一,系统配置信息: ● 操作系统为RedHat Linux AS 4； ● 内核版本为2.6.9-5.EL； ● 支持RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID6； ● 五块36GB SCSI接口的磁盘，其中RedHat AS 4安装在第一块磁盘，其它四块组成RAID 5用来存放数据（RAID 5级将基带条和"奇偶校验"组合在了一起，这种情况下，数据分布于在线组的硬盘中。奇偶校验数据使RAID控制器可以了解数据在硬盘上的存储位置。假定某一硬盘发生故障，控制器就可以使用奇偶校验信息重新创建丢失的数据。RAID5级允许同时进行数据读写，这为要求高性能的数据密集型应用提供了支持。可以通过调整基带条的大小来优化性能，英特尔集成式RAID软件支持这一特性。RAID5级以合理的价位提供了最佳的性能和数据安全性，因此目前它很受欢迎）。 在RedHat AS 4下实现软件RAID是通过mdadm工具实现的，其版本为1.6.0，它是一个单一的程序，创建、管理RAID都非常方便，而且也很稳定。而在早期 Linux下使用的raidtools，由于维护起来很困难，而且其性能有限，在RedHat AS 4下已经不支持了。 1．创建分区五块SCSI磁盘分别对应/dev/sda、/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde。其中第一块磁盘/dev/sda 分两个区，用于安装RedHat AS 4和做交换分区，其他四块磁盘每块只分一个主分区，分别为/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1，并且将分区类型指定为“fd”，这将使Linux内核能将它们识别为RAID分区，且在每次引导时自动被检测并启动。创建分区使用fdisk命令。 # fdisk /dev/sdb 进入fdisk命令行后，使用命令n创建分区，命令t改变分区类型，命令w保存分区表并退出，命令m为帮助。 [root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb Command (m for help): n（添加分区） Command action e extended p primary partition (1-4) p（创建一个主分区） Partition number (1-4): 1 First cylinder (1-130, default 1): 1 Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-130, default 130): Using default value 130 Command (m for help): p（查看分区信息） Disk /dev/sdb: 1073 MB, 1073741824 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 130 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 130 1044193+ 83 Linux Command (m for help): t （更改ID号） Selected partition 1 Hex code (type L to list codes): fd（将分区类型指定为“fd”） Changed system type of partition 1 to fd (Linux raid autodetect) Command (m for help): p Disk /dev/sdb: 1073 MB, 1073741824 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 130 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 130 1044193+ fd Linux raid autodetect Command (m for help): w（保存推出） The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks. [root@localhost ~]# mkfs -t ext3 /dev/sdb1 mke2fs 1.35 (28-Feb-2004) max_blocks 267313152, rsv_groups = 8158, rsv_gdb = 63 Filesystem label= OS type: Linux Block size=4096 (log=2) Fragment size=4096 (log=2) 130560 inodes, 261048 blocks 13052 blocks (5.00%) reserved for the super user First data block=0 Maximum filesystem blocks=268435456 8 block groups 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 16320 inodes per group Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376 Writing inode tables: done inode.i_blocks = 2528, i_size = 4243456 Creating journal (4096 blocks): done Writing superblocks and filesystem accounting information: done This filesystem will be automatically checked every 30 mounts or 180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override. 备注：其它的分区类似于sdb 2．创建RAID 5 这里使用了/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1四个设备创建RAID 5，其中/dev/sde1作为备份设备，其他为活动设备。备份设备主要起备用作用，一旦某一设备损坏可以立即用备份设备替换，当然也可以不使用备份设备。命令格式如下： # mdadm -Cv /dev/md0 -l5 -n3 -x1 -c128 /dev/sd[b,c,d,e]1 命令中各参数分别表示如下作用：“-C”指创建一个新的阵列；“/dev/md0”表示阵列设备名称；“-l5”表示设置阵列模式，可以选择0、1、4、 5、6，它们分别对应于RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID6，这里设为RAID5模式；“-n3”指设置阵列中活动设备的数目，该数目加上备用设备的数目应等于阵列中的总设备数; “-x1”设置阵列中备份设备的数目，当前阵列中含有1个备份设备；“-c128”指设置块的尺寸为128KB，缺省为64KB；“/dev/sd[b, c,d,e]1”指当前阵列中包含的所有设备标识符，也可以分开来写，中间用空格分开，其中最后一个为备份设备。 3．查看阵列状态当创建一个新阵列或者阵列重构时，设备需要进行同步操作，这一过程需要一定时间，可以通过查看/proc/mdstat文件，来显示阵列的当前状态以及同步进度、所需时间等。
# more /proc/mdstat Personalities : [raid5] md0 : active raid5 sdd1[3] sde1[4] sdc1[1] sdb1[0] 75469842 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [3/2] [UU_] [>....................] recovery = 4.3% (1622601/37734912) finish=1.0min speed=15146K/sec unused devices:
当新建或重构完成后，再次查看/proc/mdstat文件:
# more /proc/mdstat Personalities : [raid5] md0 : active raid5 sdd1[2] sde1[3] sdc1[1] sdb1[0] 75469842 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU] unused devices:
通过以上内容，可以很清楚地看出当前阵列的状态，各部分所代表的意思如下：“[3/3]”中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，如果有一个设备损坏，则第二位数将减1；“[UUU]”标记当前阵列可以正常使用的设备情况，现假设/dev/sdb1出现故障，则该标记将变成 [_UU]，这时的阵列以降级模式运行，即该阵列仍然可用，但是不再具有任何冗余；“sdd1[2]”指阵列所包含的设备数为n，若方括号内的数值小于 n，则表示该设备为活动设备，若数值大于等于n，则该设备为备份设备，当一个设备出现故障的时候，相应设备的方括号后将被标以(F)。 4．生成配置文件 mdadm的缺省配置文件为/etc/mdadm.conf，它主要是为了方便阵列的日常管理而设置的，对于阵列而言不是必须的，但是为了减少日后管理中不必要的麻烦，还是应该坚 持把这一步做完。在mdadm.conf文件中要包含两种类型的行：一种是以DEVICE开头的行，它指明在阵列中的设备列表；另一种是以ARRAY开头的行，它详细地说明了阵列的名称、模式、阵列中活动设备的数目以及设备的UUID号。格式如下：
DEVICE /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 ARRAY /dev/md0 level=raid5 num-devices=3 UUID=8f128343:715a42df: baece2a8: a5b878e0
以上的这些信息可以通过扫描系统的阵列来获取，命令为：
# mdadm -Ds ARRAY /dev/md0 level=raid5 num-devices=3 UUID=8f128343:715a42df: baece2a8: a5b878e0 devices=/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1,/dev/sde1
使用vi命令，按照规定的格式编辑修改/etc/mdadm.conf文件 # vi /etc/mdadm.conf 5．创建文件系统并挂接(mount)使用 RAID5已经启动并处于运行状态，现在要做的就是在其上创建一个文件系统，这里使用mkfs命令，文件系统类型为ext3。命令如下： # mkfs -t ext3 /dev/md0 当新的文件系统生成之后，就可以将/dev/md0挂接到指定的目录了。命令如下： # mount -t ext3 /dev/md0 /mnt/raid 为了让系统在启动时自动将/dev/md0挂接到/mnt/raid，还需要修改/etc/fstab文件，添加如下内容： /dev/md0 /mnt/raid ext3 defaults 0 0 故障模拟 上面的实例，让我们对Redhat Linux AS 4的软件RAID功能有了一定的认识，并且通过详细的步骤说明了如何创建RAID5。有了RAID做保障，电脑里的数据看起来似乎已经很安全了，然而现有的情况还是不能让我们高枕无忧，想一想，万一磁盘出现故障怎么办？下面我们模拟一个更换RAID5故障磁盘的完整过程，希望以此丰富大家处理RAID5故障的经验，提高管理和维护水平。我们仍然沿用上面的RAID5配置，首先往阵列中拷贝一些数据，接下来开始模拟/dev/sdb1设备故障。不过，对于无备份设备的RAID5的模拟过程也要经过如下三步，只是阵列重构和数据恢复是发生在新设备添加到阵列中之后，而不是设备损坏时。 1．将/dev/sdb1标记为已损坏的设备 # mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 查看当前阵列状态 # more /proc/mdstat Personalities : [raid5] md0 : active raid5 sdd1[2] sde1[3] sdc1[1] sdb1[4](F) 75469842 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [3/2] [_UU] [=>...................] recovery = 8.9% (3358407/37734912) finish=1.6min speed=9382K/sec unused devices: 因为有备份设备，所以当阵列中出现设备损坏时，阵列能够在短时间内实现重构和数据的恢复。从当前的状态可以看出，阵列正在重构，且运行在降级模式，sdb1[4]的后面已经标上了(F)，活动设备数也降为2个。 经过几分钟后，再次查看当前阵列状态。
# more /proc/mdstat Personalities : [raid5] md0 : active raid5 sdd1[2] sde1[0] sdc1[1] sdb1[3](F) 75469842 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU] unused devices:
此时阵列重构已经完成，数据恢复完毕，原有的备份设备sde1成为了活动设备。 2．移除损坏的设备 # mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb1 查看当前阵列的状态： # more /proc/mdstat Personalities : [raid5] md0 : active raid5 sdd1[2] sde1[0] sdc1[1] 75469842 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU] unused devices: 损坏的sdb1已经从阵列中移掉。 3．将新设备添加到阵列中因为是模拟操作，可以通过下面的命令再次将/dev/sdb1添加到阵列中。如果是实际操作则要注意两点：一是在添加之前要对新磁盘进行正确的分区；二是添加时要用所添加设备的设备名替换/dev/sdb1。 # mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb1 查看当前阵列的状态：
# more /proc/mdstat Personalities : [raid5] md0 : active raid5 sdb1[3] sdd1[2] sde1[0] sdc1[1] 75469842 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU] unused devices:
这时sdb1作为备份设备再次出现在阵列中 常用阵列维护命令 1．启动阵列 # mdadm -As /dev/md0 该命令指启动/dev/md0阵列，其中“-A”指装载一个已存在的阵列；“-s”指查找mdadm.conf文件中的配置信息，并以此为依据启动阵列。 #mdadm -As 该命令指启动mdadm.conf文件中的所有阵列。 #mdadm -A /dev/md0 /dev/sd[b,c,d,e]1 如果没有创建mdadm.conf文件则可以采用上面这种启动方式。 2．停止阵列 # mdadm -S /dev/md0 3．显示指定阵列的详细信息 # mdadm -D /dev/md0