Ubuntu18.04软RAID 0 1 5 10建立(附gparted/live使用)
Ubuntu18.04软RAID 0 1 5 10建立(附gparted/live使用)
前言
关于RAID可以参看维基百科, 或者我推荐这篇博文, 简单来说, RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘, 因此, 操作系统只会把它当作一个硬盘. RAID常被用在服务器计算机上, 并且常使用完全相同的硬盘作为组合. 由于硬盘价格的不断下降与RAID功能更加有效地与主板集成, 它也成为普通用户的一个选择, 特别是需要大容量存储空间的工作, 如: 视频与音频制作.
RAID等级 | 最少硬碟 | 最大容错 | 可用容量 | 读取效能 | 写入效能 | 安全性 | 目的 | 应用产业 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
单一硬碟 | (参考) | 0 | 1 | 1 | 1 | 无 | ||
JBOD | 1 | 0 | n | 1 | 1 | 无（同RAID 0） | 增加容量 | 个人（暂时）储存备份 |
0 | 2 | 0 | n | n | n | 一个硬碟异常, 全部硬碟都会异常 | 追求最大容量、速度 | 影片剪接快取用途 |
1 | 2 | n-1 | 1 | n | 1 | 高, 一个正常即可 | 追求最大安全性 | 个人、企业备份 |
5 | 3 | 1 | n-1 | n-1 | n-1 | 高 | 追求最大容量、最小预算 | 个人、企业备份 |
6 | 4 | 2 | n-2 | n-2 | n-2 | 安全性较RAID 5高 | 同RAID 5, 但较安全 | 个人、企业备份 |
10 | 4 | n | 高 | 综合RAID 0/1优点, 理论速度较快 | 大型资料库、伺服器 | |||
50 | 6 | 高 | 提升资料安全 | |||||
60 | 8 | 高 | 提升资料安全 |
- n代表硬盘总数
- JBOD（Just a Bunch Of Disks）指将数个物理硬盘, 在操作系统中合并成一个逻辑硬盘, 以直接增加容量
- 依不同RAID厂商实现算法对于性能表现会有不同, 性能公式仅供参考 4.RAID10、50、60 依实现 Parity 不同公式也不同
但是很遗憾, 我的笔记本是没有那么多硬盘的, 为了完成演示, 我只能通过将单个磁盘进行分区来模拟.
磁盘准备
注意数据备份!!!. 注意数据备份!!!. 注意数据备份!!!.
首先用指令看下目前磁盘情况:
lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT
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可以看到, 我这里是一个空的465G的固态, 然后被我划出3个5G的分区, 而且未进行文件系统的格式化. 但是你目前手上的磁盘基本不可能是这样的. 所以要先进行处理: 首先推荐安装GParted:
sudo apt-get install gparted然后打开GParted, 这里就可以将分区删除, 然后看到是一整块固态, 然后用fdisk重新分区:
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这里展示一下分区的操作, 最后分成3个5G的磁盘:
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在使用w保存之前, 都是可以用q进行撤销重来的:
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创建RAID 0阵列
RAID 0: striping条带模式 特点: 在读写的时候可以实现并发, 所以相对其读写性能最好, 每个磁盘都保存了完整数据的一部分, 读取也采用并行方式, 磁盘数量越多, 读取和写入速度越快. 因为没有冗余, 一个硬盘坏掉全部数据丢失. 至少两块硬盘才能组成Raid0阵列. 容量: 所有硬盘之和. 磁盘利用率为100%.
图片来自互联网
/dev/md0是磁盘名, --level=0指的是RAID 0, --raid-devices=3代表3个磁盘数, /dev/sda{1, 2, 3}是磁盘名:
sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=0 --raid-devices=3 /dev/sda{1,2,3}
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用指令看下构建情况, 只要没有进度条, 就是构建完成:
cat /proc/mdstat
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格式化RAID
这个格式化是通用操作, 包括之后的RAID 1, RAID 5等等. 然后就是文件系统格式化, 建立文件夹, 挂载三连了:
sudo mkfs.ext4 -F /dev/md0
sudo mkdir -p /mnt/md0
sudo mount /dev/md0 /mnt/md0
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用
df -h -x devtmpfs -x tmpfs查看下是否可用:
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保存RAID
这个保存是通用操作, 包括之后的RAID 1, RAID 5等等. 这样重启之后也会自动挂载. 注意名称上的对应, 因为你的命名可能与我不同:
sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
sudo update-initramfs -u
echo '/dev/md0 /mnt/md0 ext4 defaults, nofail, discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab
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删除RAID
卸载, 停止RAID.
sudo umount /dev/md0
sudo mdadm --stop /dev/md0查看下当前磁盘状况:
lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT
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删除RAID并重置:
sudo mdadm --zero-superblock /dev/sda{1,2,3}打开/etc/fstab, 删除之前输入的配置.
sudo vim /etc/fstab
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删除RAID定义:
sudo vim /etc/mdadm/mdadm.conf
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最后, 更新initramfs:
sudo update-initramfs -u简单来说, 就是将之前的操作反向操作一波, 如果没有删干净, 会导致启动时出问题, 进入修复模式, 在修复模式中也可以再删除.
创建RAID 1阵列
图片来自互联网
查看下当前磁盘状况:
lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT
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其实和创建RAID 0就差一个level:
sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=3 /dev/sda{1,2,3}我就不重复操作了, 直接跳到RAID 5吧.
创建RAID 5阵列
要求: 至少3个存储设备
- 主要好处: 具有更多可用容量的冗余.
- 需要注意的事项: 在分配奇偶校验信息时, 一个磁盘的容量将用于奇偶校验. 在处于降级状态时, RAID 5可能会遭受非常差的性能.
图片来自互联网
sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sda{1,2,3}RAID 5构建是比较慢的, 这里可以查看状态, 发现有进度条. 当然了, 我故意把大小设置成5G, 设置成200G, 这篇文章就没法写了.
cat /proc/mdstat
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等待完成.
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然后请回头查看格式化RAID, 和保存RAID, 不重复写了.
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磁盘测速
这里推荐hdparm指令.
hdparm -Tt /dev/md0这样就可以测速了. 当然了, 我这样测速没什么意义, 因为我是分区然后制成RAID的, 不是通过多个硬盘. 当然了, 也可以看出sda是SATA3固态, sdb是M.2固态或者其他, whatever, 反正和mac的PCIE固态比起来都是弟弟.
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gparted live修改根目录大小
最后是RAID 10, 这是RAID 0和RAID 1的组合, 表现抢眼. 但是至少需要四块磁盘. 而一块硬盘只能分成3个主分区和一个扩展区, 也就是说, 无法靠当前磁盘分配进行演示.
思路就是从根目录所在固态借5G主分区出来. 但是根目录是不能再Linux启动的时候修改的, 这里就需要gparted live工具. 其实思路很简单, 就和装系统一样. 这里下载镜像, 用软件Universal USB Installer进行刻录, 如下图. 然后BIOS进入U盘一路默认, 选择gparted工具, resize大小即可:
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创建RAID 10阵列
创建RAID 10思路也是一样一样的.
图片来自互联网
sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 /dev/sda{1,2,3} /dev/sdb3等待完成
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再查看下磁盘状态.
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最后
花费最大精力的就是修改根目录大小, 查阅了很多资料, 也失败了很多次. 总之, 各位如果要下载软件之类, 尽量去官网下载, 避免不必要的麻烦. gparted/live真的是个神器, 不但在Linux好用, 其他OS, 比如macOS也是一样. 顺带解释一下, 为什么刻录的时候用的是Windows, 因为官网推荐的Tuxboot我安装之后打不开, 所以只能放弃. 喜欢记得点赞, 有意见或者建议评论区见哦~