Linux软硬RAID全面解析 (linux软硬raid)

RD（Redundant Array of Independent Disk）是将多个硬盘组合在一起，构建成一个逻辑上的单一储存设备，以提高数据的读取和备份效率，保证数据的完整性和可靠性；RD技术分为硬RD和软RD两种，其中Linux操作系统下有着丰富的软RD工具。

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本文将全面解析Linux软硬RD技术，探讨其优劣和配置方法。

一、硬RD和软RD的区别

硬RD和软RD的根本区别在于硬RD是通过一个单独的RD控制器（通常嵌入式在PCI、PCI-E插槽）来实现RD，而软RD只依靠操作系统自带的软件RD来实现。

硬RD使用独立的RD卡控制，通过硬件处理器实现RD计算和IO操作。硬RD对于性能稳定性的控制较好，由于硬件坚实可靠，硬件故障率低。硬RD对任务的处理速度较高，但价格比软件RD更贵，不利于升级换代。

软RD则是完全由软件模拟构建RD，比硬RD具有更多的灵活性和可定制性。软RD只需要一台PC和一些硬盘驱动器就能够实现。由于软RD是运行在操作系统上的软件，因此软RD性能通常比硬RD差。但软RD可以添加、删除RD阵列，支持多种RD等级选择，也更容易进行升级换代。

二、Linux下的软RD

Linux软RD有两种实现方式，一种是mdadm（Multiple Devices administrator），还有一种是LVM（Logical Volume Manager）。

1. mdadm

mdadm是一种常见的Linux下软RD实现方式，是一种基于软件的RD工具。它可以将多个硬盘组合成RD0、RD1、RD5等多种RD阵列。mdadm在Linux环境下是非常稳定和可靠的，且易于使用和管理。

mdadm的优点：mdadm是ISO标准，易于在各种平台上使用；配置简单，易于管理，能够在在线状态下进行阵列的添加和删除；此外，mdadm支持RD5和RD6的快速恢复，支持大容量阵列。

mdadm的劣势：RD5和RD6需要额外的计算能力，占用CPU资源较多，可能会影响系统的性能；mdadm不支持容灾。

2. LVM

LVM是逻辑卷管理器，提供了一种灵活性更强的方式来管理硬盘分区和卷。LVM可以将多个硬盘分区组合成一个单一的、可扩展的卷，使得文件系统的扩展和缩小变得更为简单，而且将数据分布在不同磁盘上，提高了数据的安全性。

LVM的优点：灵活性高，扩展性好，能够为不同程序分配不同的磁盘空间；支持在线扩容和缩容。LVM对软RD的支持也非常好，只需几个命令即可创建和管理RD阵列。

LVM的劣势：LVM加入了一层存储管理，会带来一些额外的开销。另外，LVM中的每个分区都有一个较大的头部、存储元数据信息，因此LVM消耗额外的存储空间。

三、RD级别

RD有多种级别，如RD0、RD1、RD3、RD4、RD5、RD6等。不同的RD级别有不同的容错能力和性能特征，可以根据实际需求来选择。

1. RD0：分片写，分片读

RD0是将多块磁盘并联构成一个逻辑磁盘的容错技术。该技术提高了数据访问速度，但同时也降低了数据存储的稳定性。

RD0的优点：相对于单个磁盘读写速度大大提高，记录的数据分块，分别被写入不同的磁盘。RD0的数据切割方式不仅极大地增强了I / O操作能力，同时可以利用磁盘的更大容量。

RD0的劣势：RD0的容错能力差，如果一个磁盘损坏，那么整个阵列都无法正常运行，所有的数据性能和完整性都将丢失。除此之外，RD0不支持热备份。

2. RD1：镜像分区

RD1是将两块相同的磁盘绑定在一起，把两块磁盘的数据分别拷贝同步存储下来，使数据得到冗余备份。

RD1的优点：RD1是应用最为广泛的RD级别之一，具有数据安全性和备份能力。当一块磁盘损坏时，另一块磁盘仍旧可以支持系统的正常工作，可以很快地恢复数据，RD1的容错性能可以满足大多数应用场景的需求。

RD1的劣势：RD1的写入速度比RD0慢，因为数据需要写入多个磁盘。RD1用两倍的磁盘来存储一个数据副本，需要较高的存储成本。

3. RD5：分布式奇偶校验，三个盘位成组

RD5使用分布式奇偶校验来保证容错，RD5需要至少三块硬盘，其中一块磁盘相当于“奇偶校验位”，用来存储经过计算后的冗余信息。如果有一块磁盘损坏，则RD5可以根据奇偶校验位的信息恢复原始数据。

RD5的优点：RD5具有高性能、容错能力较强、支持在线热拔插、适合读写比例较平衡的环境等优点。RD5套件的价格相对较低，并且可以灵活变动，适合中小型企业应用。

RD5的劣势：RD5容错性能是在RD10级别之下的，如果多块磁盘坏掉之后，数据恢复的任务就会变得非常困难。RD5的写性能比读性能差，以及RD5无法处理硬盘的坏块，会让数据出现致命性问题。

4. RD6：双奇偶校验，四个盘位成组

RD6是基于RD5的一个进阶版本，它提供了更强大的容错能力。与RD5相比，RD6使用两个奇偶校验位，具有两个磁盘的容错能力。

RD6的优点：RD6比RD5更加安全，即使有两块硬盘坏了，系统也能恢复丢失的数据。RD6在大多数情况下比RD5具有更好的稳定性和容错能力。在环境中存在很多的坏块情况下，RD6是比RD5更好的选择。

RD6的劣势：RD6的写性能比RD5更差。RD6的容错性能依然不如RD1、RD10等较低的RD级别。

四、软RD配置步骤

mdadm的配置步骤：

1. 挂载磁盘设备：创建一个目录，将设备挂载到该目录下。

2. 创建RD设备：

命令格式：sudo mdadm -C /dev/md0 -l [RD级别] -n [硬盘数量] /dev/sd[a-b]-1

-l：参数指定RD级别

-n：参数指定硬盘数量

/dev/sd[a-b]-1：硬盘名称

3. 格式化RD文件系统：使用mkfs命令格式化RD文件系统

命令格式：sudo mkfs.ext3 /dev/md0

4. 挂载RD设备：将RD设备挂载到目录下

命令格式：sudo mount /dev/md0 /mnt/md0

LVM的配置步骤：

1. 创建PV（physival volume）

命令格式：sudo pvcreate /dev/sdx – 导入磁盘设备到物理卷空间

2. 创建VG（volume group）

命令格式：sudo vgcreate vg0 /dev/sdx – 将PV添加到一个Volume Group中

3. 创建LV（logical volume）

命令格式：sudo lvcreate /dev/vg0 -n lv0 -L [容量大小] – 创建逻辑分区

4. 格式化逻辑分区

命令格式：sudo mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0 – 格式化逻辑分区

5. 挂载逻辑分区

命令格式：sudo mount /dev/vg0/lv0 /mnt – 挂载逻辑分区到指定目录。

五、

本文介绍了Linux软硬RD技术及其配置步骤，并分析了不同RD级别的优缺点。在实际应用中，软RD比硬RD更具灵活性和可定制性，且配置简单易操作，因此越来越受到用户的喜爱和普及。无论是mdadm还是LVM，它们都能够让Linux系统的RD技术发挥更大作用，使得数据存储和备份变得更加高效和可靠。

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Linux软RAID系统崩溃的修复

你可以检查下硬盘,没有问题的话,应该是/分区的Label没了，或者查看你grub的设定,

kernel

这部份

label

的指向那个分区,

或者隐喊直接指备基向分区,

如

kernel

/boot/vmlinux-xxxxx

root=/dev/sda1

等等.分区的时候没指定分区的type.默认就是

id:83

也就是linux类型。

Disk

/dev/sdb:

8589

MB,

bytes

255

heads,

sectors/track,

1044

cylinders

Units

=

cylinders

of

16065

*

512

=

bytes

Device

Boot

Start

End

Blocks

Id

System

/dev/仿携谨sdb1

123

987966

Linux

/dev/sdb2

124

246

987997+

Linux

其实我们只要在分区的时候手动指定分区的类型为soft

raid格式即可解决问题。

/dev/sdb2

124

246

987997+

fd

Linux

raid

autodetect

这样我们重启机器后所作的raid设备依然可以用fdisk

-l来查看到。

如果你当初的raid，没指定分区的type,其实你也可以重新制定分区的type后，也是可以的。。

指定type的方式为

fdisk

—

t—-fd—-w

从做系统

RAID重做可以不

硬盘有没有资料的

安装ubuntu需要raid吗

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在raid上装linux系统,使用LINUX 软件RAID，并且安装Ubuntu 9.10系统于其上。 转载

:23:57

weixin_

码龄6年

关注

使用LINUX 软件RAID，并且安装Ubuntu 9.10系统于其上。

说明

作者： 俞磊

日期：2023年1月21日

使用LINUX 软件RAID，并且安装Ubuntu 9.10系统于其上。

有一台新机器，核心比较 多，是四核的，但是主频并不高，2.5Ghz。有两块大小不同的硬盘。想提高败租系统的速度，所以想把硬盘做成RAID的。但是，由于两块硬盘大小不同，听说 做RAID0硬盘的话，虽然速度大大提高了，但系统不太安全，一块硬盘出了问题，就再也找不回来数据了。

其实我是想把系统装在RAID0 之中，因为这样才能提高系统运行的速度。就算硬盘坏了，不过也是系统重新安装一遍而已。但是要实现这些，两个硬盘做RAID0，再有个硬盘存储日常的数 据，或者采用安全的RAID5。无论如何，都要求除了机器有RAID卡之外，必须是三块硬盘了。

所以想来，索性做Software Raid。因为我这机器，CPU核心多，所以相信，软件RAID并不会拖累CPU速度。

而且Linux的软件RAID，能够把硬盘上的两个分区，不管大小是否相同，都能做成RAID0的。

使用Ubuntu 9.10 Live CD(我是把它弄到一个U盘上去了，用U盘启动安装的)。接下来就研究如何实现软件RAID，并且把系统安装于其上。我尝试了几次，最后终于成功。下面就是记录：

用Ubuntu 9.10 Live CD启动以后，进入一个虚拟的ubuntu linux之中。注意，ubuntu缺省并没有软件RAID的驱动程序，所以首先要在这个虚拟的LINUX中安装它。

1)虽然是只是Live CD的LINUX，仍然要选择一个速度快一些的源，比如mirror.lupaworld.com之类。

2)使用命令： sudo apt-get install mdadm 来安装

mdadm是LINUX下管理软件RAID的命令。安装它的时候，自然就把它所依赖的软件RAID驱动程序也安装了。在/lib/modules/2.6.31-14-generic/kernel/drivers下可以看到有了md目录。

3)建立RAID分区

sudo mdadm –create /dev/md0 –auto yes -l 0 -n 2 /dev/sda6 dev/sdb3

上述命令中，–create /dev/md0 表明要创建的软件RAID设备是 /dev/md0

–auto yes 含义明显就中“全自动创建”

-l 0 是RAID的级别，我为了速度之一，自然选择RAID0

-n 2 是代表使用两个硬盘分区，后面的 /dev/sda6 dev/sdb3 就是两个要做RAID的分区了。

4)开始安装LINUX，注意，进入分区时，选择手工分区。

5)在手工分区中，选择/dev/md0作为自己的/目录。我是另外再选择了个小分区作为/boot目录，以免GRUB都起不来。

6)开始安装，如同平时ubuntu linux安装，只是注意，安装到最后，不要重简腔启。因拦枯衫为我们还有事情要做。

主要的问题在于，缺省安装的ubuntu linux是没有软RAID驱动程序的，所以上述的安装的结果是，GRUB虽然能够启动，但是调入LINUX核心后，却根本找不到我们刚才做的/dev/md0这个RAID的分区。所以LINUX无法启动。

解决这个问题的办法就是，一定要在启动的核心中，加上软件RAID的驱动程序。

我参考了这篇文档：

虽然它讲述的是ubuntu 9.04上的(注意9.10的GRUB与9.04的有很大的区别)，且是硬件RAID的安装。

7)以下命令：

把新的根目录分区和启动分区分别加载到 /targret和/target/boot目录下

sudo mount /dev/md0 /target

sudo mount /dev/sda7 /target/boot

然后：

sudo mount –bind /dev /target/dev/

sudo mount -t proc proc /target/proc/

sudo cp /etc/resolv.conf /target/etc/resolv.conf

sudo chroot /target/

做到这一步，实际上在当前窗口中，把你未来的系统给加载了上来，

8)以下命令：

sudo apt-get install mdadm

这就是在未来的新系统中安装上mdadm以及软件RAID的驱动程序

9)下面这条命令，是让启动时内存文件系统中，加载软件RAID的驱动程序，我的是RAID0

echo raid0 >> /etc/initramfs-tools/modules

10) 然后，更新一下启动时的内存文件系统

update-initramfs -u

11) 更新一下GRUB：

update-grub

好了，重启机器，正常的话，ubuntu linux就正常启动了。用df看一下，是不是/目录是加载在/dev/md0上的。

然后。可以用hdparm -t来测试一下硬盘的速度了。我实测达到了 140M/s。已经远远大于普通SATA II的硬盘速度了。

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不需要，ubuntu可以直接安装在单独的硬盘上，无需进行Raid配置。

不需要，你可以在一个没有RAID系统上安装碧则Ubuntu，但是如果你想让你的系统更加安全可靠，使用RAID阵列进行安装是非常有用的。

希望我的答复可以帮助到您祝悔迟棚您旦宏生活愉快

关于linux软硬raid的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。

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