使用RAID与LVM磁盘阵列技术

RAID(独立冗余磁盘阵列)

RAID技术通过把多个硬盘设备组合成一个容量更大、安全性更好的磁盘阵列,并把数据切割成多个区段后分别存放在各个不同的物理硬盘设备上,利用分散读写技术来提升磁盘阵列整体的性能,同时把多个重要数据的副本同步到不同的物理硬盘设备上,从而起到了非常好的数据冗余备份效果。

RAID0

RAID 0 技术把多块物理硬盘设备(至少两块)通过硬件或软件的方式串联在一起,组成一个大的卷组,并将数据依次写入到各个物理硬盘中。这样硬盘的读写速度会提升数倍,但是若其中一块硬盘发生了故障,那整个系统的数据会受到破坏。

RAID1

它将两块以上的硬盘设备进行绑定,在写入数据时,将数据同时写入多块硬盘设备(可视为镜像),一旦发生故障,一般立即以热交换的方式来恢复数据的正常使用。但是硬盘的利用率下降,两块的磁盘阵列利用率只有50%,3块的只有33%,以此类推。

RAID5

RAID5 技术是把硬盘设备的数据奇偶校验信息保存到其他硬盘设备中。RAID 5 磁盘阵列组中数据的奇偶校验信息并不是单独保存到某一块硬盘设备中,而是存储到
除自身以外的其他每一块硬盘设备上,这样的好处是其中任何一设备损坏后不至于出现致命缺陷。RAID 5 技术实际上没有备份硬盘中的真实数据信息,而是当硬盘设备出现问题后通过奇偶校验信息来尝试重建损坏的数据。

RAID10

RAID 10 技术是RAID 1+RAID 0 技术的一个“组合体”。RAID 10 技术需要至少4 块硬盘来组建,其中先分别两两制作成RAID 1 磁盘阵列,以保证数据的安全性;然后再对两个RAID 1 磁盘阵列实施RAID 0 技术,进一步提高硬盘设备的读写速度。

LVM(逻辑卷管理器)

物理卷处于LVM 中的最底层,可以将其理解为物理硬盘、硬盘分区或者RAID 磁盘阵列,这都可以。卷组建立在物理卷之上,一个卷组可以包含多个物理卷,而且在卷组创建之后也可以继续向其中添加新的物理卷。逻辑卷是用卷组中空闲的资源建立的,并且逻辑卷在建立后可以动态地扩展或缩小空间。这就是LVM 的核心理念。

部署逻辑卷

常用的LVM部署命令

  • 第 1 步:让新添加的两块硬盘设备支持LVM 技术。
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pvcreate /dev/sdb /dev/sdc
  • 第 2 步:把两块硬盘设备加入到storage 卷组中,然后查看卷组的状态。
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vgcreate storage /dev/sdb /dev/sdc
  • 第3 步:切割出一个约为150MB 的逻辑卷设备。
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lvcreate -n vo -l 37 storage
  • 第 4 步:把生成好的逻辑卷进行格式化,然后挂载使用。
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mkfs.ext4 /dev/storage/vo
mkdir /linuxprobe
mount /dev/storage/vo /linuxprobe
  • 第5 步:查看挂载状态,并写入到配置文件,使其永久生效。
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echo "/dev/storage/vo /linuxprobe ext4 defaults 0 0" >> /
etc/fstab

扩容逻辑卷

扩展前记得卸载设备和挂载点的关联。

  • 第 1 步:把上一个实验中的逻辑卷vo 扩展至290MB。
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lvextend -L 290M /dev/storage/vo
  • 第 2 步:检查硬盘完整性,并重置硬盘容量。
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e2fsck -f /dev/storage/vo
  • 第 3 步:重新挂载硬盘设备并查看挂载状态。
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mount -a
df -h

缩小逻辑卷

在执行缩容操作前记得先把文件系统卸载掉。

  • 第 1 步:检查文件系统的完整性。
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e2fsck -f /dev/storage/vo
  • 第 2 步:把逻辑卷vo 的容量减小到120MB。
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resize2fs /dev/storage/vo 120M
lvreduce -L 120M /dev/storage/vo
  • 第 3 步:重新挂载文件系统并查看系统状态。
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mount -a
df -h

删除逻辑卷

  • 第 1 步:取消逻辑卷与目录的挂载关联,删除配置文件中永久生效的设备参数。
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umount /linuxprobe
vim /etc/fstab
  • 第 2 步:删除逻辑卷设备,需要输入y 来确认操作。
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lvremove /dev/storage/vo
  • 第 3 步:删除卷组,此处只写卷组名称即可,不需要设备的绝对路径。
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vgremove storage
  • 第 4 步:删除物理卷设备。
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pvremove /dev/sdb /dev/sdc