Linux系统如何配置RAID

RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）是一种将多个物理硬盘组合成一个逻辑单元的技术，以提高数据冗余性、性能或容量。在Linux系统中，可以通过软件RAID（mdadm工具）或硬件RAID来实现。本文主要介绍如何使用mdadm工具在Linux系统中配置软件RAID。

1. RAID的基本概念

RAID有多种级别，每种级别都有不同的特点和用途：

• RAID 0：条带化，无冗余，提高性能。
• RAID 1：镜像，提供数据冗余。
• RAID 5：条带化加奇偶校验，提供一定的冗余和性能。
• RAID 6：双奇偶校验，比RAID 5更可靠。
• RAID 10：结合RAID 1和RAID 0，既提供冗余又提高性能。

2. 安装mdadm工具

mdadm是Linux下管理软件RAID的主要工具。首先需要确保系统已安装该工具。

# 对于Debian/Ubuntu系统
sudo apt-get install mdadm

# 对于CentOS/RHEL系统
sudo yum install mdadm

3. 配置RAID的步骤

3.1 准备硬盘

假设我们有两块未分区的硬盘 /dev/sdb 和 /dev/sdc，准备用来创建RAID 1。

# 查看硬盘信息
lsblk
fdisk -l

3.2 分区硬盘

为了确保RAID设备正常工作，建议对硬盘进行分区并设置正确的分区类型（Linux RAID autodetect, ID: fd）。

# 使用fdisk工具对/dev/sdb进行分区
sudo fdisk /dev/sdb

# 创建新分区
n # 新建分区
p # 主分区
1 # 第一个分区
[回车] # 起始扇区默认值
[回车] # 结束扇区默认值

# 设置分区类型为RAID
t
fd # 设置为Linux RAID autodetect

w # 写入并退出

# 对/dev/sdc重复上述操作
sudo fdisk /dev/sdc

3.3 创建RAID设备

使用mdadm命令创建RAID设备。以下示例创建一个RAID 1设备 /dev/md0。

sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1

• --level=1：指定RAID级别为RAID 1。
• --raid-devices=2：指定使用的硬盘数量为2。
• /dev/sdb1 /dev/sdc1：参与RAID的分区。

3.4 查看RAID状态

cat /proc/mdstat
mdadm --detail /dev/md0

3.5 格式化RAID设备

创建文件系统，例如ext4格式。

sudo mkfs.ext4 /dev/md0

3.6 挂载RAID设备

创建挂载点并挂载RAID设备。

sudo mkdir /mnt/raid1
sudo mount /dev/md0 /mnt/raid1

3.7 配置开机自动挂载

编辑/etc/fstab文件，添加以下行：

/dev/md0 /mnt/raid1 ext4 defaults 0 0

3.8 保存RAID配置

为了让系统在重启后仍然识别RAID设备，需要保存配置。

sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
sudo update-initramfs -u

4. 扩展知识

• RAID的优缺点：

  • 优点：提高性能、增加存储容量、提供数据冗余。
  • 缺点：部分RAID级别（如RAID 5）写入性能较差，复杂性较高。

• RAID故障恢复：如果RAID设备中的某个硬盘出现故障，可以使用mdadm --manage命令替换故障硬盘并重新同步数据。

• 硬件RAID vs 软件RAID：硬件RAID由专门的RAID控制器处理，性能较好但成本较高；软件RAID依赖操作系统，灵活性高且成本低。