本文以构建RAID 10磁盘阵列为例，为您介绍Linux实例构建RAID阵列的操作步骤。 ## 背景信息 RAID（独立磁盘冗余阵列，Redundant Array of Independent Disks）是一种将多块磁盘按照特定方式组合成磁盘阵列组的技术，这种技术使得整个系统能够提供更高的性能、更好的数据可靠性和可用性。RAID技术的工作原理基于不同的RAID级别，每个级别使用不同的数据分布和冗余策略。常见的RAID级别有RAID 0（提高读写性能）、RAID 1（镜像备份）、RAID 5（兼顾性能与数据冗余）和RAID 10（结合RAID 1和RAID 0的优点）等。 |RAID级别 |说明 |所需的最小云盘数量 | |---|---|---| |RAID 0 |将数据条带化分布在多块磁盘上，例如，有两块磁盘组成RAID 0，数据会被分成若干小块，交替存储在这两块磁盘上。|2块 |\ | |> 条带化是指将数据分成固定大小的块（条带），然后将这些块依次分配到不同的磁盘驱动器上。| |\ | || |\ | || |\ | |* 优点：读写性能高。| |\ | |* 缺点：不提供数据冗余，如果其中一块盘故障，所有数据都将丢失，可靠性较低。| |\ | |* 场景：对数据读写速度要求高，但对数据安全性要求不高的场景，如视频编辑、临时数据存储、缓存等。 | | |RAID 1 |通过镜像的方式，将数据同时写入到两块或多块磁盘上，形成完全相同的副本。|2块 |\ | || |\ | |* 优点：数据安全性高，只要有一块磁盘正常工作，数据就不会丢失。同时，读操作可以在多个磁盘上并行进行，提高了读取性能。| |\ | |* 缺点：磁盘空间利用率低，只有 50%（两块磁盘时），成本较高。| |\ | |* 场景：对数据安全性要求极高的场景，如金融、医疗等行业的关键数据存储。 | | |RAID 5 |将数据和校验信息条带化分布在多个磁盘上，校验信息用于在磁盘故障时恢复数据。|3块 |\ | || |\ | |* 优点：兼顾了性能和数据冗余。读性能较高，写性能相对RAID 0有所下降但仍可接受。同时，允许一块磁盘出现故障而不丢失数据。| |\ | |* 缺点：写入数据时需要计算并更新校验信息，会带来一定的性能开销。当有磁盘故障时，数据恢复过程相对复杂。| |\ | |* 场景：适用于大多数企业级应用，如数据库服务器、文件服务器等，对性能和数据安全性都有一定要求。 | | |RAID 6 |类似于RAID 5，但使用了双重校验信息，允许两块磁盘同时出现故障而不丢失数据。|4块 |\ | || |\ | |* 优点：数据安全性更高，能容忍两块磁盘故障。| |\ | |* 缺点：写入性能比RAID 5更差，因为需要计算和更新两份校验信息。磁盘空间利用率相对较低，成本也较高。| |\ | |* 场景：对于数据安全性要求极高，且不允许因磁盘故障而导致数据丢失的关键业务系统，如大型数据中心、银行核心业务系统等。 | | |RAID 10 |先将磁盘两两组成RAID 1镜像对，然后再将这些镜像对组成RAID 0阵列。|4块 |\ | || |\ | |* 优点：结合了RAID 0和RAID 1的优点，具有高读写性能和高数据安全性。| |\ | |* 缺点：磁盘空间利用率低，成本较高。| |\ | |* 场景：适用于对性能和可靠性要求都非常高的场景，如高端数据库应用、虚拟化服务器等。 | | ## 注意事项 * 在构建RAID之前，请务必进行[数据备份](https://www.volcengine.com/docs/6396/109744)。构建过程可能会对磁盘进行初始化等操作，导致数据丢失。 * 系统盘包含了操作系统和关键系统文件，对系统的启动和运行至关重要，因此不建议使用系统盘构建RAID。 * 建议使用相同容量、相同型号的数据盘构建RAID，以确保最佳性能和兼容性。 ## 前提条件 [创建一台ECS实例](https://www.volcengine.com/docs/6396/67743)，基本配置如下： * 镜像：本文以CentOS Stream9 64位为例。 * 存储：挂载4块大小为20GiB的极速型数据盘。 * 网络：已绑定公网IP。 ## 操作步骤 1. [登录Linux实例](https://www.volcengine.com/docs/6396/67747)。 2. 执行以下命令查看磁盘情况。 ```JSON lsblk ``` 回显如下，表示该实例挂载了4块数据盘，设备名称分别是dev/vdb、dev/vdc、dev/vdd、dev/vde。 ![图片](https://portal.volccdn.com/obj/volcfe/cloud-universal-doc/upload_6be88b66438c87bdba134610d4c87326.png =492x) 3. 使用mdadm构建RAID阵列。 :::tip mdadm（multiple devices admin的简称）是针对Linux系统的一款标准的软件RAID管理工具，是一个简单而强大的应用程序，几乎可以用于任何级别的RAID。 ::: 1. 执行以下命令，安装mdadm工具。 ```JSON sudo yum install mdadm ``` ![图片](https://portal.volccdn.com/obj/volcfe/cloud-universal-doc/upload_ad65f499b9f3ee557ab7dd1f277a6766.png =467x) 2. 执行以下命令，构建RAID磁盘阵列（如/dev/md0）。 :::tip 阵列构建过程将花费较长的时间，具体时间跟磁盘的大小有关，整个构建过程无需手动操作，但是也不能关闭或重启实例，恢复阵列比首次构建阵列要复杂得多。 ::: ```JSON sudo mdadm --create /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 --chunk=512 /dev/vdb /dev/vdc /dev/vdd /dev/vde ``` > * --create /dev/md0：RAID阵列设备名，本文以/dev/md0为例。 > * --level=10：RAID级别，本文以构建RAID 10为例。 > * --raid-devices=4：RAID阵列的云盘数量，本文以4块云盘为例。 > * /dev/vd[bcde]：参与构建阵列的磁盘设备名称，不同设备名之间用空格隔开。 > * `--chunk=512`：表示RAID阵列的条带大小为512KB。根据工作负载类型，推荐以下条带大小： > * 通用用途的工作负载，推荐64KB或128KB，多数情况下可以提供均衡的读/写性能。 > * 顺序读取（如视频编辑、大文件传输等）的工作负载，推荐较大的条带大小如256KB或512KB，可能会提供更好的性能。 > * 随机读取（如数据库应用）的工作负载，推荐较小的条带大小如32KB，可能会提供更好的性能。输出如下信息，表示RAID 10阵列已成功启动。 ![图片](https://portal.volccdn.com/obj/volcfe/cloud-universal-doc/upload_48b7d8c1a5b1be2c05bbb0ee6f19dc78.png =482x) 3. 执行以下命令，查看RAID状态。 ```JSON sudo mdadm --detail /dev/md0 ``` 回显如下所示。 ![图片](https://portal.volccdn.com/obj/volcfe/cloud-universal-doc/upload_8d23916a08cc1dce93c14ddcf3e47fec.png =507x) 4. 挂载RAID阵列的文件系统。 1. 执行以下命令，在RAID阵列上创建一个文件系统。本文以ext4文件系统为例，您也可以创建其他类型的文件系统。 ```JSON md0 sudo mkfs -t ext4 /dev/md0 ``` ![图片](https://portal.volccdn.com/obj/volcfe/cloud-universal-doc/upload_d32998a8d060268d3d49d9ae6312faae.png =546x) 2. 执行以下命令，新建挂载目录（如/mnt/raid10）。 ```JSON sudo mkdir /mnt/raid10 ``` 3. 执行以下命令，挂载RAID阵列至/mnt/raid10目录。 ```JSON d10 sudo mount /dev/md0 /mnt/raid10 ``` 4. 查看RAID阵列的挂载结果。 ```JSON df -h ``` ![图片](https://portal.volccdn.com/obj/volcfe/cloud-universal-doc/upload_5d2c0f2f7b7c5577bd7ccaeb5716039c.png =545x) 回显如上图，表示挂载成功。 5. 如果您需要设置开机自动挂载RAID阵列，请参考[设置开机自动挂载磁盘分区](https://www.volcengine.com/docs/6396/79008)。

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