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  • 常用的磁盘阵列模式
    2022-03-10 11:18:26

    1、RAID 阵列概述

    • 独立冗余磁盘阵列
      • Redundant Arrays of Inexpensive Disks
      • 通过硬件/软件技术, 将多个较小/低速的磁盘整合成一个大磁盘
      • 阵列的价值 : 提升I/O效率、硬件级别的数据冗余
      • 不同RAID级别的功能、特性各不相同

    2、RAID 实现方式

    • 软件RAID

      • 由主机中的软件来提供RAID功能
      • 主板 -> 磁盘 -> 操作系统 -> RAID软件 -> 数据
    • 硬件RAID

      • 由集成在主机或存储阵列上专用硬件实现功能
        • RAID控制卡(主机上)
        • RAID控制器(存储阵列上)
          • 磁盘聚合
          • 逻辑磁盘和物理磁盘I/O请求
          • 故障时数据再生
    • 主板 -> 阵列卡 -> 磁盘 -> 操作系统 -> 数据

    3、RAID 的分类

    RAID 可以按照硬盘数量和组织方式不同分为不同类型的 RAID 实现

    常见的有: RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 01、RAID 10

    不常见的有:RAID 2、RAID 3、RAID 4、RAID 7、RAID 50、RAID 53

    4、常用RAID简单介绍

    RAID 0

    不具有防止数据丢失的功能,主要是能够并行存储,数据存储方式如下图:

    raid0


    可以看出,其中一块硬盘坏掉,我们的数据就丢失了,无法防止数据丢失。

    RAID 1

    具有数据冗余的能力,能够一定保证其中一块硬盘坏掉,数据不会丢失,如果两块硬盘来做RAID1,读写效率依旧是一块硬盘的,存储量也只有较小那块硬盘的大小

    可以理解为一块硬盘正常工作,另一块硬盘正常情况下只做备份用途,当前一块硬盘坏掉,直接顶上。

    RAID 5

    至少需要三块硬盘组成,既具有数据并行存储的能力,也具有防止某块硬盘坏掉数据丢失的能力,因此RAID5比较常用,一般硬盘都支持,结构图如下:

    raid5

    一般C1、C2这些为C1=1异或2得到的,无论那块硬盘丢失,我们都可以还原数据。比如1号盘坏掉,我们可以2异或C1就得到1(数据异或两次就还原)。

    实际容量计算:

    关于三块大小不一样的硬盘通过RAID5的方式构建磁盘阵列,我们如何知道构建后磁盘阵列大小?

    其实就是按照最小的磁盘大小来算,(N-1)*M,N为参与构建磁盘阵列的磁盘个数(N>=3),M为最小磁盘存储容量大小。

    RAD 6

    原理: 与 RAID 5 相比,RAID 6 增加了第二个独立的奇偶校验信息块,双重奇偶校验,在 RAID 6 中,数据会在所有磁盘(最少四个)间进行分条,并且每个数据块的两个奇偶校验块(如下图中的 p 和 q)写入到同一条带上。如果一个物理磁盘出现故障,该磁盘上的数据可以重建到更换磁盘上。这种 RAID 模式最多允许两个磁盘出故障而不丢失数据,而且它能更快地重建故障磁盘上的数据

    raid6


    RAID6 在RAID 5的基础上,又增加了一种校验码,和解方程似的,一种校验码一个方程,最多有两个未知数,也就是最多坏两块盘

    RAID 01/10

    其实就是RAID0和RAID1的组合,先后顺序肯定会有区别的,该种磁盘阵列至少需要4块硬盘,并且RAID10的应用要优于RAID01,结构图如下:

    RAID01当0号硬盘坏掉后,右边2或3其中只要一个坏掉,该磁盘阵列就坏掉了

    RAID10 当0号硬盘坏掉后,只有当1坏掉,整个磁盘阵列才会坏掉

    raid10

    5、数据镜像与奇偶检验的区别

    数据镜像

    • 镜像技术将同一数据存储在两个不同的磁盘上
    • 控制器会自动利用幸存磁盘上的数据镜像继续对主机的数据请求进行响应
    • 替换损坏磁盘时, 控制器会自动将数据将幸存磁盘中的数据副本拷贝回去
    • 镜像能提高读访问的性能, 但会降低写访问的性能 因此每次访问都要两块磁盘进行反应

    奇偶检验

    • 奇偶检验是一种既能为分条RAID提供数据保护, 又能避免镜像所需开销的方法.
    实现方法:
    	往分条中增加一个磁盘来存储校验值, 通过数学方法构造的校验值能够重建丢失的数据, 这种冗余校验能够提供完全的数据保护, 且不需要完整的数据副本.
    在真实的检验值计算中采用的是位异或操作

    优点

    • 相比于镜像技术100%的额外存储开支, 对于4块磁盘用于存储数据, 奇偶检验的开支只有25%

    缺点

    • 由于校验信息是根据数据磁盘上的数据产生, 一旦数据改变, 就要重新计算校验值. 耗时的校验计算将影响RAID控制器性能

    6、常用RAID优缺点

    级别简单描述
    RAID 0无容错性分条阵列
    RAID 1磁盘镜像
    嵌套的多个RAID级别的组合, 如RAID 1 + RAID 0
    RAID 3带专用校验磁盘的并行访问分条阵列
    RAID 4带独立磁盘访问和专用校验磁盘的分条阵列
    RAID 5带独立磁盘访问和分布式校验的分条阵列
    RAID 6带独立磁盘访问和双重分布式校验的分条阵列

    RAID 0 : 无容错性分条阵列

    • 数据是分条存储在RAID集的各个硬盘上的, 因此利用了全部的存储空间
    • 读取数据时, 控制器会将各条带数据重新组合起来
    • 适用于那些对I/O带宽需求很大的应用程序
    • 缺点 : 无法提供高可用性

    RAID 1 : 磁盘镜像

    • RAID 1 基于磁盘镜像技术, 通过数据镜像来提供容错性
    • 一个RAID 1组至少由两块硬盘构成
    • 磁盘故障时, RAID 1 的数据恢复代价是所有RAID级别中最小的.
    • RAID 1 适用于那些对高可用性有需求但没成本限制的应用.

    嵌套 RAID

    • 许多数据中心对RAID阵列的数据冗余和性能都有需求, 因此出现了RAID 1+0 和 RAID 0+1
    • 这类RAID需要由偶数数量的磁盘构建, 且至少需要4块硬盘

    RAID 1+0 (Striped Mirror, 分条的镜像)

    • RAID 1+0 也被称为 RAID 10 或 RAID1/0
    • RAID 1+0 适用于写密集、随机访问、数据量小的I/O负载, 如以下应用:
      • 高事务率的在线事务处理(Online Transaction Processing, OLTP)
      • 大型消息服务
      • 负载多为写密集和随机访问的数据库应用
    • RAID 1+0 的基本构成是镜像对. 数据先被镜像, 然后再将两个副本分别分条存储在RAID集的多个硬盘上
    • 当替换故障磁盘时, 阵列控制器利用镜像组中的幸存磁盘来完成数据恢复, 并继续提供服务. 幸存磁盘中的数据将被复制到新替换的磁盘上

    RAID 0+1 (Mirrored Stripe, 镜像的分条)

    • RAID 0+1 也被称为 RAID 01 或 RAID 0/1
    • RAID 0+1 的基本构成是条带
    • 数据将首先分条存储到各个磁盘上, 然后再对整个分条生成镜像.
    • 当一块磁盘失效时, 整个分条都将失效
    • 重建过程中, 幸存分条中各个磁盘的数据复制到故障分条集的相应替代磁盘去. 这将给幸存磁盘带来额外和不必要的I/O负载, 使RAID集更容易收到二次磁盘失效的影响

    RAID 3 : 专用奇偶校验磁盘

    • RAID 3 通过存储分带提供高性能, 利用就检验提高容错性.
    • RAID 3 中, 数据总是以整个分条为单位对所有磁盘并行读写的, 不存在只更新同一分条中某些条带的部分写操作
    • RAID 3 适用于数据备份及视频流服务等涉及大量顺序数据访问的应用, 可以提供很好的性能

    RAID 4 : 带独立磁盘访问和专用校验磁盘的分条阵列

    • 与RAID 3 类似, 不同的是RAID 4的数据磁盘支持独立访问, 因此某个数据单元可以从某块磁盘中读写, 而无需访问整个分条
    • RAID 4 提供了很好的读吞吐率和可接受的写吞吐率

    RAID 5 : 带独立磁盘访问和分布式校验的分条阵列

    • RAID 5 是一种适用性很强的RAID实现, 同RAID 4 一样也采用了分条技术 与 磁盘可独立访问技术
    • 不同的是在于存储校验值的位置, 由于RAID 4 将校验值存储在一个专用的磁盘上, 这就使校验磁盘成为写性能瓶颈.
    • 在RAID 5 中, 校验值是分布存储在所有磁盘上的, 这种方法客服了校验值写性能瓶颈的缺陷
    • RAID 5 适用于较多随机读写及密集型的应用, 如:
      • 消息系统、数据挖掘、中等性能的媒体服务器
      • 以及数据库管理员(DBA)优化数据访问所用的关系数据库管理系统(RDBMS)

    RAID 6 : 带独立磁盘访问和双重分布式校验的分条阵列

    • RAID 6 的工作模式和 RAID 5基本相同
    • 引入了第二个校验元素以应对RAID组中的两块磁盘同时失效的情况
    • 因此 RAID 6 至少需要4 块磁盘
    • RAID 6 也将校验值分布在所有磁盘上, 由于RAID 6的写代价比RAID 5大, 因此RAID 5的写性能要比RAID 6好
    • RAID 6 有两个校验集, 因此它的重建操作要比RAID 5 更耗时

    RAID对磁盘性能的影响

    • 在选择RAID级别时充分考虑它对磁盘性能和应用程序I/O吞吐率(Input/Output Operations Per Second IOPS)的影响是至关重要的

    写代价

    • 对于RAID 1 ,每个写操作都要在构成镜像的两块磁盘上同时进行
    • 对于RAID 5 ,每个写操作都会产生4个实际I/O操作
    • 当RAID 5 阵列执行大量琐碎的写操作时, 对于每次写操作, 控制器都要对每个校验段进行读取 计算和回写

    各种RAID的比较

    RAID最少磁盘数存储利用率%开销读性能写性能写代价数据保护
    02100随机与顺序读都很好很好无保护
    1250较好,比单个磁盘高较好,比单个磁盘略慢镜像保护
    33(n-1)*100/n对随机读较好,对顺序读很好对琐碎的随机写不太好, 对大型连续写较好可应对单磁盘的失效的校验保护
    43(n-1)*100/n随机和顺序读很好随机和顺序写都较好可应对单磁盘的失效的校验保护
    53(n-1)*100/n随机和顺序读很好随机和顺序写都较好可应对单磁盘的失效的校验保护
    64(n-2)*100/n随机和顺序读很好随机和顺序写都较好非常高可应对双磁盘的失效的校验保护
    1+0和0+1450很好较好镜像保护
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  • 常用磁盘阵列说明

    2021-05-14 22:35:41
    什么是磁盘阵列磁盘阵列英文全名为RedundantArrays of Inexpensive Disks(RAID),即容错廉价磁盘阵列。RAID可以将一些容量较小的磁盘通技术手段组成一个容量较大的磁盘设备,而且不只是容量上的提升,RAID还可以提供...

    一.什么是磁盘阵列

    磁盘阵列英文全名为RedundantArrays of Inexpensive Disks(RAID),即容错廉价磁盘阵列。

    RAID可以将一些容量较小的磁盘通技术手段组成一个容量较大的磁盘设备,而且不只是容量上的提升,RAID还可以提供数据保护的功能。

    RAID可以选择不同等级来实现不同的功能,常见的等级有以下几种:

    1.RAID-0

    此模式可以需要使用相同型号和相同容量的磁盘组成时效果最佳,在进行文件写入时,会将文件进行分割分别存储在不同的磁盘上,这样就提高了读写的速度,但由于文件分别存储在不同的磁盘上,一旦有一块磁盘损坏就会造成文件无法读取,所以此模式不具备容错性。

    2.RAID-1

    此模式最好使用两块一模一样的磁盘,如果是两块不同容量的,则存储时以容量小的那块为主。这种模式是将数据在两块磁盘上都存储一份,这样即使有一块硬块损坏了,数据还可以恢复回来;不过由于数据在保存两份,所以写的性能会有所下降。

    3.RAID-4

    此模式最少要使用三块磁盘才能组成;陈列会将一块磁盘做为校验盘,用来记录同位检查码,数据则是循环写在另外的磁盘上,如果有一块数据磁盘损坏了,可以根据校验盘里的同位码来进行恢复,但如果校验盘损坏,则数据将无法恢复。

    4.RAID-5

    此模式类似于RAID-4,但取消了专门的校验盘,而是将校验信息同数据一起循环记录在各个磁盘上,这样任意一块磁盘出现问题,都可以将数据恢复回来,但是损坏的磁盘数量大于等于两块时,数据将无法恢复。

    5.RAID-10

    此模式是将磁盘先组合RAID-1,再将这些RAID1的阵列组成RAID-0;这种阵列兼备了RAID-1的安全性和RAID-0的高效,每组RAID-1都允许损坏一块磁盘;缺点是磁盘的空间则浪费的50%。

    各种RAID级别的特点见下表:RAID级别所需磁盘数读写能力容错能力磁盘空间利用率

    RAID-0不限提升不具备磁盘数*单块磁盘空间

    RAID-1两块下降具备单块磁盘空间

    RAID-4最少三块提升具备(磁盘数-1)*单块磁盘空间

    RAID-5最少三块提升具备(磁盘数-1)*单块磁盘空间

    RAID-10最少四块提升具备磁盘数*单块磁盘空间/2

    在生产环境中,可以预备一块空的磁盘做为预备磁盘。这块空盘并不加入磁盘阵列当中,一旦阵列中的磁盘出现故障,可以将这块空块直接拉入磁盘阵列中,并将坏盘移除,避免了更换磁盘时的停机要求,以及热插拔阵列中的磁盘可能造成的数据风险。

    二.软件磁盘阵列

    由于条件所限,只能通过软件磁盘阵列来说明演示磁盘的工作效果。

    使用mdadm命令来创建软件磁盘阵列。

    命令参数:

    -D:显示详细信息;

    -A:装配模式,重新识别此前实现的RAID;

    -C:创建模式,创建RAID;

    -F:监控模式;

    管理模式:-f,-r,-a

    -C:创建模式中专用选项

    -n #:用于创建RAID设备的磁盘个数

    -l #:级别

    -a yes:自动为创建的RAID生成设备文件;

    -c Chunk_size

    1.RAID-0

    使用三个2G的分区创建一个RAID-0;

    1427945740128482.png

    查看/dev/md0状态;

    1427945834624656.png

    查看/dev/md0的详细信息;

    1427946724137129.png

    格式化/dev/md0;

    1427946256405366.png

    挂载/dev/md0到/mnt/md0,可以看到空间是三块磁盘的总和;

    1427946351339753.png

    2.RAID-1

    使用两个1G的分区创建RAID1;

    1427947644140006.png

    格式化并挂载,复制文件到挂载目录下;

    1427947790574237.png

    1427947797815477.png

    磁盘空间为1G左右;

    1427948673171262.png

    查看md1的状态

    1427947870255661.png

    模拟磁盘损坏;

    1427947965132464.png

    查看md1的状态;

    1427947%C3%97%C3%97%C3%9726697.png

    查看md1详细信息;

    1427948082853239.png

    查看/mnt/md1下的文件,依然可以正常访问;

    1427948154267485.png

    移除损坏的磁盘,并加添加一块好的磁盘到阵列中;

    移除磁盘;

    1427948407770105.png

    添加新盘;

    1427948437965227.png

    查看状态;

    1427948467762292.png

    1427948506265489.png

    3.RAID-5

    将三块1G的磁盘组成RAID-5;

    1427948894240434.png

    查看md5状态;

    1427948974137054.png

    格式化并挂载;

    1427948912501316.png

    1427948916139213.png

    测试容错;

    复制/etc/issue到/mnt/md5目录中;移除/dev/sdb10;

    1427949251178846.png

    mdadm -D /dev/md5查看信息;

    1427949388123786.png

    依然可以读取目录中的文件;

    1427949339136705.png

    修复步骤与RAID1相同,此处不再演示。

    mdadm命令补充:

    -f/–fail DEVICE:手动设置磁盘为损坏;

    -r/–remove DEVICE:移除磁盘;

    -a/–add DEVICE:加入磁盘;

    mdadm -S DEVICE: 停止磁盘阵列;

    watch命令:阶段性地执行指定的命令;

    watch -n# 命令

    eg:watch -n.5 ifconfig  每0.5秒更新一次显示结果。

    1427949881131299.png

    展开全文
  • 三种常见磁盘阵列设置

    千次阅读 2021-07-31 03:49:11
    使用向上、向下方向键来选择RAID 0磁盘阵列要分割的容量(仅RAID 0、RAID 10、RAID 5),然后按下键。分割的数值可由4KB递增至128KB。数值为:RAID 0:128KB、RAID 10:64KB、RAID 5:64KB 注:若此系统欲作为服务器使用,...

    498006a9cc1c84ac7ccd89c001399da9.png

    3fcd66d311a21a912ebe6dbee65ca482.png

    1.安装好所有的硬盘后,开启系统。

    2.在POST过程中,出现以下画面时,请按。

    注:按下可进入Preboot CLI:此选项仅用于高级调试!

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    3.Adapter Selection画面出现。若系统拥有多个适配器,请选择一个适配器。

    4.点击【Start】继续。WebBIOS CU主画面出现。

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    如下图:为物理视图(Physical View)画面,显示了连接到控制器的硬盘。若要将连接到控制器的存储设备在物理视图和逻辑视图之间切换,请在左侧菜单中点击【Physical View】或【Logical View】。当显示逻辑视图时,您可以看到控制器上设置的所有虚拟硬盘。

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    以下是对WebBIOS CPU主画面左侧所列选项的说明:

    -Manage Advanced Software Option:选择此项可让您开启控制器标准设置中可能无法使用的特殊功能及特征。

    -Controller Selection:选择此项可查看Adapter Selection画面,在这个画面中,您可以选择一个不同的SAS适配器。接着您可以查看有关控制器及连接到控制器的设备信息,或在控制器上创建新设置。

    -Controller Properties:选择此项可查看当前所选的SAS控制器的属性。

    -Scan Devices:选择此项可让WebBIOS CU重新扫描物理与虚拟硬盘在硬盘状态或物理设置方面的变更。WebBIOS Cu会在物理与虚拟硬盘描述中显示扫描结果。

    -Virtual Drives:选择此项可查看虚拟硬盘(Virtual Drives)画面,您可以更改和查看虚拟硬盘属性、初始化硬盘,及执行其他操作。

    -Configuration Wizard:选择此项可开始运行设置向导(Configuration Wizard)以创建新的存储设置、清除设置或添加设置。

    -Physical View/Logical View:选择此项可在物理视图(Physical View)和逻辑视图(Logical View)之间切换。

    -Events:选择此项可在事件信息(Event Information)画面查看系统事件。

    -Exit:选择此项可推出WebBIOS Cu并继续系统启动。

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    (1)用设置向导选择设置

    1.在WebBIOS主画面,点击【Configuration】。设置向导首页出现,如右图所示。

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    2.选择一个设置选项。

    注:若您选择的一或第二个选项,设置中既有的所有数据将会被删除。在选择这两个选项之前,请备份您需要保留的所有数据。

    -Clear Configuration:清除既有设置。

    -New Configuration:清除既有设置并让您创建一个新设置。

    -Add Configuration:保留既有设置并在其中添加新硬盘(此项目不会导致数据丢失)。

    3.点击【Next】。此时会出现一个对话框,警告您若选择了Clear Configuration或New Configuration,将会造成数据丢失。

    4.在下一个画面中,选择设置模式:

    -Manual Configuration:手动设置。可让您控制新存储设置中的所有属性。

    若您选择【Automation Configuration】,您可以选择冗余模式:

    -Redundancy When Possible:自动创建最佳的RAID设置,提供数据冗余功能。

    -No Redundancy:自动创建一个非冗余的RAID0设置。

    5.点击【Next】继续。

    (2)使用自动设置(Automatic Configuration)

    请依照以下步骤用自动设置(Automatic Configuration)创建一组包含或不包含冗余的设置:

    1.当WebBIOS显示建议的新设置时,检查屏幕上的信息,并点击【Accept】以接受。(或者点击【Back】返回并更改设置。)

    -RAID 0:若您选择【Automation Configuration】与【No Redundancy】,WebBIOS会为您创建一组RAID 0设置。

    -RAID 1:若您选择【Automation Configuration】与【Redundancy When Possible】,且只有两块可用硬盘,WebBIOS会为您创建一组RAID 1设置。

    -RAID 5:若您选择【Automation Configuration】与【Redundancy When Possible】,且有三块或以上的可用硬盘,WebBIOS会为您创建一组RAID5设置。

    2.当提示您保存设置时,点击【Yes】。

    3.当提示您初始化新的虚拟硬盘时,点击【Yes】。

    WebBIOS Cu即开始在后台初始化虚拟硬盘。

    (3)使用手动设置:RAID 5

    当您选择【Manual Configuration】并点击【Next】后,Drive Group Definition画面出现。您可以使用这个画面来选择硬盘以创建硬盘组。

    1.按住〈Ctrl〉键可在左侧的Drives面板中选择至少三块就绪的硬盘。

    2.点击【Add To Array】将选择的硬盘移至右侧Drive Groups面板中一个建议的硬盘组设置中。若您想要撤销所作的变更,请点击【Reclaim】按钮。

    3.当您完成硬盘选择后,点击【Accept DG】。

    4.点击【Next】。Span Definition画面出现。选择一个可用的硬盘组,接着点击【Add to SPAN】。

    5.完成后,点击【Next】。Virtual Drive Definition画面出现。用此画面选择RAID级别、区块大小、读取策略。以及新虚拟硬盘的其他属性。

    6.根据需要更改主画面列出的虚拟硬盘选项。

    以下是虚拟硬盘选项的简要说明:

    -RAID Level:下拉菜单列出了虚拟硬盘可设置的RAID级别。选择RAID 5。

    -Strip Size:区块大小(Strip Size)用来指定在一个RAID设置中,写入每块硬盘的片段(segment)大小。区块大小最大可设置为64KB。设置值越大,读取性能越高。若您的电脑经常有随机读取需求,请选择较小的区块大小。默认设置64KB。-Access Policy:选择此虚拟硬盘允许的数据访问类型:

    *RW:允许读/写访问。这是默认设置。

    *Read Only:允许只读访问。

    *Blocked:不允许访问。

    -Read Policy:为虚拟硬盘指定读取策略:

    *Normal:本项关闭预读功能。此为默认设置。

    -Write Policy:为虚拟硬盘指定写入策略:

    *Write Through:在Writethrough模式下,当硬盘子系统已接收到一次传输的所有数据时,控制器会送出数据传输结束信号给主机。此为默认设置。

    -IO Policy:IO Policy应用于特定虚拟硬盘的读取。它不影响预读缓存。

    *Direct:在Direct I/O模式下,读取不是在缓存中进行缓冲。数据被同时传送至缓存与主机。若再次读取同一个数据块,则直接从缓存读取。此为默认设置。

    -Drive Cache:指定硬盘缓存策略:

    *Nochange:保持目前的硬盘缓存策略。此为默认设置。

    *Enable:开启硬盘缓存。

    *Disable:关闭硬盘缓存。

    -Disable BGI:指定后台初始化状态:

    *No:让后台初始化保持开启。这意味着您可以让初始化在后台执行,而您仍可使用WebBIOS来进行其他设置。此为默认设置。

    *Yes:若您不想允许本控制器上的设置进行后台初始化,请选择【Yes】。

    -Select Size:指定虚拟硬盘大小(以兆字节为单位)。通常,这是右侧Configuration面板中显示的RAID 5设置的总大小。您也可以设置较小的值,以在同一个硬盘组上设置其他虚拟硬盘。

    7.点击【Accept】接受对虚拟硬盘定义的变更,或点击【Reclaim】返回先前的设置。

    8.点击【Yes】确认选择Write Through模式。

    9.当您结束对虚拟硬盘的定义时,点击【Next】。设置预览画面出现。

    10.检查设置预览画面中的信息。

    11.若虚拟硬盘设置正确,点击【Accept】保存设置。否则,点击【Back】返回之前的画面并更改设置。

    12.若您接受设置,当提示保存设置时,点击【Yes】。

    13.当提示开始初始化时,点击【Yes】。

    注:建议用户使用手动设置。

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    1.安装好所有的硬盘后,开启系统。

    2.在开机自检(POST)过程中,按下+进入ROM配置主菜单。

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    在画面下方的导航键可让您移动光标到不同的选项,并选择菜单中的选项。

    注:本节中的RAID BIOS设置画面只能参考之用,故所显示的画面与实际设置画面稍有不同。5cf96c40a3af486062acec3dd33fb41e.png

    1.从程序主菜单中,选择Create RAID Volume,然后按下。此时将出现以下画面。

    2.为您的RAID磁区键入一个名称,然后按下键。

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    3.当RAID Level项目高亮时,按上/下键头选择RAID层级,然后按下。

    4.当Disk选项高亮时,请按下键以选择要进行磁盘阵列设置的硬盘设备。接着如下图所示的画面便会出现。

    af9991cef99877387bc36ceef395b42a.png

    5.请使用向上、向下方向键来选择硬盘设备,确认后请按下空格键来进行选择。接着被选定的硬盘设备旁便会出现一个小三角形图标。当所有要进行阵列设置的硬盘设备选择完毕后,请按下键。

    6.使用向上、向下方向键来选择RAID 0磁盘阵列要分割的容量(仅RAID 0、RAID 10、RAID 5),然后按下键。分割的数值可由4KB递增至128KB。数值为:RAID 0:128KB、RAID 10:64KB、RAID 5:64KB

    注:若此系统欲作为服务器使用,建议您选择较低的磁区大小;若此系统欲作为多媒体电脑用来运行影音的编辑制作,建议您选择较高的磁区大小来获得最佳的性能。

    7.选择Capacity项目,输入您所要的阵列容量,接着按下键。本项目默认值是采用最高可容许的磁盘容量。

    8.在Oreate Volume的提示对话框中再按下键来建立磁盘阵列,接着便会出现如下图的警示窗口画面。

    9.按下键来建立阵列并回到主菜单,或是按下来回到Create Volume菜单。

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    1.安装所有硬盘后启动服务器,重新配置会导致服务器上业务中断。

    2.在开机自检过程中,当出现“AVAGO MegaRAID SAS-MFI BIOS”示信息时,出现“Press to Run megaRAID Configuration Utility”.按“Ctrl+R”键。

    5c47ee39a7dd2dd6bec6a110aa5ae9a5.png

    3.按“Ctrl+R”键成功后,会进入“AVAGO MegaRAID SAS  BIOS Configuration Utility”界面,如图

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    注:-创建RAID时,同一个RAID组中的硬盘必须同类型同规格。

    -创建RAID之前请备份硬盘数据。

    (1)操作流程

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    (2)操作步骤

    1. 按“↑”、“↓”将光标移至“AVAGO MegaRAID SAS 9361-8I(BUS 0x03,Dev 0x00)”,按“F2”,在弹出的列表中选择“Create Virtual Drive”,按“Enter”。

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    2. 在“RAID Level”区域框按“Enter”,并通过“↑”、“↓”选择RAID级别为“RAID 5”(此处按要求 选择)。

    3. 按“↓”将光标迁移到“Drives”区域。

    4. 按“↑”、“↓”移动光标,按“Enter”选择要添加到RAID组的硬盘。选中硬盘的“ID”会显示为“[X]”。

    5. 按“↓”将光标移至“Size”区域,根据实际需要设置RAID容量。 不设置时,系统采用当前RAID支持的最大容量作为“Size”的默认值。

    6. 按“↓”将光标移至“Name”区域,设置RAID名称。

    7. 如不进行高级配置,选择“OK”,按“Enter”。返回“Create New VD”界面。

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    8.(可选)请根据实际情况,选择对应的操作。按“↓”选中“Advanced”,并按“Enter”。打开RAID高级属性设置界面。

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    9. 请根据实际情况,选择对应的操作。< >选中“Configure HotSpare”:选择“OK”,按“Enter”。按“↑”、“↓”选择待配置的热备盘,按“Enter”。选中的热备盘前方显示“[X]”。选择“OK”,按“Enter”。返回CU配置界面。

    10. 如果选中了“Initialize”,初始化完成后,会弹出确认对话框,按“Enter”返回CU主界面。

    11. 按“ESC”。系统弹出确认退出配置对话框。

    12. 选择“OK”并按“Enter”。退出CU配置界面,提示重启系统。

    13. 重启服务器,进行操作系统安装。

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    Raid 基础知识

    1. 什么RAID磁盘阵列

    • RAID 是美国加州伯克利 D.A.Patterson 教授 在1988年提出的
    • 中文全称 独立磁盘冗余阵列,简称 磁盘阵列

    把多块独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能,并通过储存冗余数据也增加容错能力。

    2.RAID 磁盘阵列分类

    在这里插入图片描述
    按照物理类型可以分为2大类:硬RAID 、软RAID
    通过硬件实现RAID功能的,俗称硬RAID。通常有2种解决方案,一是外接式 磁盘阵列柜(价格贵,企业级才需要)。二是通过在电脑上假装 阵列卡,通过磁盘阵列卡实现RAID。阵列卡更快(提示读写速度)更稳定(好一点的阵列卡会带电池,防止突然断电)

    在这里插入图片描述
    用软件模拟RAID,就是软RAID

    3.RAID的逻辑分类

    3.1 RAID 0模式(速度很快)

    • 将2个以上的磁盘并联起来,形成一个大的磁盘。

    • 可用容量= 所有硬盘之和

    • 当进行写入的时候,是把 数据分段后,分别存在不同的硬盘中

    • 容量最大,读写速度最快

    • 极致的速度带来的就是不安全

    • 一定不要用RAID 0 存放重要数据
      在这里插入图片描述

    缺点:没有冗余和容错能力,磁盘阵列只要坏一块盘,所有数据跟着玩完

    3.2 RAID 1(护卫镜像)

    RAID1模式最少需要2块磁盘,所有硬盘互为镜像,每块硬盘上存储的数据都一样。阵列磁盘中,只要有一块硬盘没坏,数据都可以完整读取出来
    在这里插入图片描述
    RAID 1理论去读速度和RAID0 相同,有几块硬盘,读取速度就是几倍,但是写入速度等于单块硬盘,没有任何提升。当RAID1 某一块硬盘损坏时,拔出损坏的盘,插入新的盘,阵列会恢复数据到新插入硬盘(重建阵列)

    注释:如果各个硬盘大小不一,最终容量会以最小的为准,整体利用率是所有RAID分类中最低的

    3.3 RAID 2

    如果想要安全的提升,又不追求极致的速度,那就了解下RAID2、3、4、5、6吧

    RAID 2、3、4在设计之初,主要针对特定的应用场景,因为各种各样的缺陷,很少会用到,很多阵列卡也都不支持RAID 2、3、4

    RAID 2 模式至少需要3块盘,读写是需要对 数据进行实时编码,分段写入不同的硬盘,得到的数据总量会比原始数据大。
    在这里插入图片描述

    RAID2 模式在读写是需要实时校验数据,校验算法较为复杂,硬件开销偏大。所以提出了RAID3
    在这里插入图片描述

    3.4 RAID3

    • RAID3 是在RAID 2基础是提出来的,因为采用跟简单算法,对硬件开销相对较小

    • RAID 3最少3块硬盘,读写操作时,数据分段写入不同的硬盘,校验数据单独存放在,另一个硬盘里。

    • 由于每次读写操作都会访问校验盘,导致校验盘长时间高负荷工作,非常容易挂掉。如果校验盘坏了,那数据就没救了。

    在这里插入图片描述

    3.5 RAID4

    • RAID 4和RAID3 相似,是把校验数据单独存放在一个硬盘里

    • 与RAID3 不同的是,RAID4 数据分段的方式不一样。

    RAID 3按照bit 比特分割数据,RAID4 按照数据块分割,数据块大小按照系统决定,通常比 bit 大很多,所以小文件写入会比RAID3 快。

    RAID4 的缺点是非校验盘数据损坏,数据恢复概率比RAID 3低一些

    如果是校验盘损坏,RAID3 和RAID4 都无法恢复数据

    在这里插入图片描述

    3.6 RAID 5(重要,允许挂一块)

    • RAID 5 原理和RAID3 相似,区别是RAID3 把校验数据存放在一个硬盘里,但RAID 5的校验数据是分散 在各个磁盘里。每个硬盘都有校验数据

    • 当一块硬盘损坏,所有其它盘里的数据,配合校验信息,就可以进行信息恢复,避免了RAID3 校验盘坏了,无法恢复数据的缺陷

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    RAID 5模式至少需要3块硬盘,其中1/3的空间作为冗余。2/3空间存放原始数据。

    • RAID 读取数据和RAID0 相近,写入速度不急RAID0。但因为1/3的空间作为校验数据,允许阵列损坏一块硬盘的情况下,实现数据完全恢复,安全性比RAID0 高出很多

    注意:RAID 5还有一个子模式 RAID F1,主要针对固态硬盘。采用类似RAID5的阵列模式,对SSD写入有特定的优化,校验数据会尽量放在一个SSD里,降低其他固态硬盘的写入量,当发现SSD写入快到上限时,支持自动数据转移。(由于价格贵,一般接触不到)

    在这里插入图片描述

    3.6 RAID 6(重要)

    • 与RAID5 相比,增加到了2个硬盘空间,存放校验数据,导致RAID6

    • 至少需要4块硬盘才行。

    在这里插入图片描述

    RAID 6模式数据安全性非常高,2个冗余磁盘空间,使用不同校验算法,任意坏2块硬盘,都能实现数据完全恢复,安全性相对RAID5更高一级

    但因为采用双算法校验数据,校验数据量是RAID5的2倍,同时校验算法计算量也偏大,导致RAID6读写速度不及RAID5.

    RAID6 写入慢,还多站了一个磁盘容量

    在这里插入图片描述

    注意:机械硬盘先天性缺陷URE,大概是每12TB的数据,可能会出现一个URE。当RAID5正在进行磁盘构建的时候,出现一次URE错误,就会导致RAID5认为数据出现问题,需要从新构建阵列。多次重建阵列导致硬盘长时间高负荷运作,如果硬盘是同一时期买的,一块硬盘挂了,其它硬盘的状态也好不到哪里去,非常容易导致更多硬盘损坏(RAID5只允许坏掉一块硬盘,重建过程中在挂掉一块硬盘,数据就恢复不回来了。)

    在这里插入图片描述
    个人建议RAID 5尽量少用。重建阵列成功率偏低,安全性相对RAID 6差很多

    3.7 RAID 7(美国SCC的专利)

    在这里插入图片描述

    3.8 RAID 10(混合RAID)

    把RAID1 和RAID0 两种模式合二为一,既保证数据安全,大幅度提升读写速度。缺点是可用容量 只有总容量的一半

    在这里插入图片描述
    RAID 10 至少需要四块硬盘,其中 先 两两组成RAID1 ,然后把两组 RAID 1 组成RAID0/

    • 所以RAID 10,是先RAID1 在RAID 0

    3.9 JBOD 和 UNRAID

    Just a Bunch Of Disks
    只是一堆磁盘

    在这里插入图片描述

    JBOD模式下,数据从第一块磁盘开始,一直往后边的硬盘存。系统只能看到包含所有硬盘容量的大分区,那个硬盘坏了,坏盘里的数据就会损坏。由于第一块硬盘包含了个盘上的数据分段表。第一块盘不能坏,如果坏的是第一块硬盘 的。如果坏的是第一块硬盘,整个阵列都会报废

    JBOD 优点是:系统会把多块硬盘认成一个,可用容量为所有硬盘容量之和,而且每次写入只会占用一块磁盘,读写是其它硬盘处于闲置状态,不会导致过劳而死

    JBOD的缺点是:安全性偏低,读写速度和单块硬盘速度一样,没有任何的提升

    UNRAID(安RAID),不组RAID

    UNRAID 本身是基于LINUX 的RAID 系统,和JBOD非常相似。

    事实上就是带冗余的JBOD

    在这里插入图片描述

    RAID 总结

    RAID 技术对磁盘存储来说,是比较重要的,选择一个好的RAID方案,是可以达到意向不到的效果。常用的RAID 0 适用于对速度要求较高,且安全性低的业务场景。而对安全性要求较高的话,可以考虑RAID 1,如果考虑成本问题,要求硬盘大容量、安全性及速度的话,可以考虑RAID 5,RAID 10
    在这里插入图片描述

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