在 Linux 下使用 RAID（六）：设置 RAID 10 或 1 + 0（嵌套）

Question

RAID 10 是组合 RAID 1 和 RAID 0 形成的。要设置 RAID 10，我们至少需要 4 个磁盘。在之前的文章中，我们已经看到了如何使用最少两个磁盘设置 RAID 1 和 RAID 0。

在这里，我们将使用最少 4 个磁盘组合 RAID 1 和 RAID 0 来设置 RAID 10。假设我们已经在用 RAID 10 创建的逻辑卷保存了一些数据。比如我们要保存数据 “TECMINT”，它将使用以下方法将其保存在 4 个磁盘中。

在 Linux 中创建 Raid 10（LCTT 译注：原图有误，已修正）

RAID 10 是先做镜像，再做条带。因此，在 RAID 1 中，相同的数据将被写入到两个磁盘中，“T”将同时被写入到第一和第二个磁盘中。接着的数据被条带化到另外两个磁盘，“E”将被同时写入到第三和第四个磁盘中。它将继续循环此过程，“C”将同时被写入到第一和第二个磁盘，以此类推。

LCTT 译注：原文中此处描述混淆有误，已经根据实际情况进行修改。

现在你已经了解 RAID 10 怎样组合 RAID 1 和 RAID 0 来工作的了。如果我们有 4 个 20 GB 的磁盘，总共为 80 GB，但我们将只能得到 40 GB 的容量，另一半的容量在构建 RAID 10 中丢失。

RAID 10 的优点和缺点

• 提供更好的性能。
• 在 RAID 10 中我们将失去一半的磁盘容量。
• 读与写的性能都很好，因为它会同时进行写入和读取。
• 它能解决数据库的高 I/O 磁盘写操作。

要求

在 RAID 10 中，我们至少需要 4 个磁盘，前 2 个磁盘为 RAID 1，其他 2 个磁盘为 RAID 0，就像我之前说的，RAID 10 仅仅是组合了 RAID 0 和 1。如果我们需要扩展 RAID 组，最少需要添加 4 个磁盘。

我的服务器设置

操作系统 :  CentOS 6.5 Final
IP 地址       :   192.168.0.229
主机名       :   rd10.tecmintlocal.com
磁盘 1 [20GB]     :   /dev/sdd
磁盘 2 [20GB]     :   /dev/sdc
磁盘 3 [20GB]     :   /dev/sdd
磁盘 4 [20GB]     :   /dev/sde

有两种方法来设置 RAID 10，在这里两种方法我都会演示，但我更喜欢第一种方法，使用它来设置 RAID 10 更简单。

方法 1：设置 RAID 10

1、 首先，使用以下命令确认所添加的 4 块磁盘没有被使用。

# ls -l /dev | grep sd

2、 四个磁盘被检测后，然后来检查磁盘是否存在 RAID 分区。

# mdadm -E /dev/sd[b-e]
# mdadm --examine /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde # 或

验证添加的 4 块磁盘

注意 : 在上面的输出中，如果没有检测到 super-block 意味着在 4 块磁盘中没有定义过 RAID。

第 1 步：为 RAID 分区

3、 现在，使用 fdisk ，命令为 4 个磁盘(/dev/sdb, /dev/sdc, /dev/sdd 和 /dev/sde) 创建新分区。

# fdisk /dev/sdb
# fdisk /dev/sdc
# fdisk /dev/sdd
# fdisk /dev/sde

为 /dev/sdb 创建分区

我来告诉你如何使用 fdisk 为磁盘(/dev/sdb) 进行分区，此步也适用于其他磁盘。

# fdisk /dev/sdb

请使用以下步骤为 /dev/sdb 创建一个新的分区。

• 按 n 创建新的分区。
• 然后按 P 选择主分区。
• 接下来选择分区号为 1。
• 只需按两次回车键选择默认值即可。
• 然后，按 P 来打印创建好的分区。
• 按 L ，列出所有可用的类型。
• 按 t 去修改分区。
• 键入 fd 设置为 Linux 的 RAID 类型，然后按 Enter 确认。
• 然后再次使用 p 查看我们所做的更改。
• 使用 w 保存更改。

为磁盘 sdb 分区

注意 : 请使用上面相同的指令对其他磁盘(sdc, sdd sdd sde) 进行分区。

4、 创建好 4 个分区后，需要使用下面的命令来检查磁盘是否存在 raid。

# mdadm -E /dev/sd[b-e]
# mdadm --examine /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde # 或

# mdadm -E /dev/sd[b-e]1
# mdadm --examine /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 # 或

检查磁盘

注意 : 以上输出显示，新创建的四个分区中没有检测到 super-block，这意味着我们可以继续在这些磁盘上创建 RAID 10。

第 2 步: 创建 RAID 设备 md

5、 现在该创建一个 md （即 /dev/md0）设备了，使用“mdadm” raid 管理工具。在创建设备之前，必须确保系统已经安装了 mdadm 工具，如果没有请使用下面的命令来安装。

# yum install mdadm     [在 RedHat 系统]
# apt-get install mdadm     [在 Debain 系统]

mdadm 工具安装完成后，可以使用下面的命令创建一个 md raid 设备。

# mdadm --create /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 /dev/sd[b-e]1

6、 接下来使用 cat 命令验证新创建的 raid 设备。

# cat /proc/mdstat

创建 md RAID 设备

7、 接下来，使用下面的命令来检查 4 个磁盘。下面命令的输出会很长，因为它会显示 4 个磁盘的所有信息。

# mdadm --examine /dev/sd[b-e]1

8、 接下来，使用以下命令来查看 RAID 阵列的详细信息。

# mdadm --detail /dev/md0

查看 RAID 阵列详细信息

注意 : 你在上面看到的结果，该 RAID 的状态是 active 和 re-syncing。

第 3 步：创建文件系统

9、 使用 ext4 作为 md0′的文件系统，并将它挂载到 /mnt/raid10`下。在这里，我用的是 ext4，你可以使用你想要的文件系统类型。

# mkfs.ext4 /dev/md0

创建 md 文件系统

10、 在创建文件系统后，挂载文件系统到 /mnt/raid10 下，并使用 ls -l 命令列出挂载点下的内容。

# mkdir /mnt/raid10
# mount /dev/md0 /mnt/raid10/
# ls -l /mnt/raid10/

接下来，在挂载点下创建一些文件，并在文件中添加些内容，然后检查内容。

# touch /mnt/raid10/raid10_files.txt
# ls -l /mnt/raid10/
# echo "raid 10 setup with 4 disks" > /mnt/raid10/raid10_files.txt
# cat /mnt/raid10/raid10_files.txt

挂载 md 设备

11、 要想自动挂载，打开 /etc/fstab 文件并添加下面的条目，挂载点根据你环境的不同来添加。使用 wq! 保存并退出。

# vim /etc/fstab

/dev/md0                /mnt/raid10              ext4    defaults        0 0

挂载 md 设备

12、 接下来，在重新启动系统前使用 mount -a 来确认 /etc/fstab 文件是否有错误。

# mount -av

检查 Fstab 中的错误

第四步：保存 RAID 配置

13、 默认情况下 RAID 没有配置文件，所以我们需要在上述步骤完成后手动保存它。

# mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf

保存 RAID10 的配置

就这样，我们使用方法 1 创建完了 RAID 10，这种方法是比较容易的。现在，让我们使用方法 2 来设置 RAID 10。

方法 2：创建 RAID 10

1、 在方法 2 中，我们必须定义 2 组 RAID 1，然后我们需要使用这些创建好的 RAID 1 的集合来定义一个 RAID 0。在这里，我们将要做的是先创建 2 个镜像（RAID1），然后创建 RAID0 （条带化）。

首先，列出所有的可用于创建 RAID 10 的磁盘。

# ls -l /dev | grep sd

列出了 4 个设备

2、 将 4 个磁盘使用 fdisk 命令进行分区。对于如何分区，您可以按照上面的第 1 步。

# fdisk /dev/sdb
# fdisk /dev/sdc
# fdisk /dev/sdd
# fdisk /dev/sde

3、 在完成 4 个磁盘的分区后，现在检查磁盘是否存在 RAID 块。

# mdadm --examine /dev/sd[b-e]
# mdadm --examine /dev/sd[b-e]1

检查 4 个磁盘

第 1 步：创建 RAID 1

4、 首先，使用 4 块磁盘创建 2 组 RAID 1，一组为 sdb1′和 sdc1′，另一组是 sdd1′ 和 sde1′。

# mdadm --create /dev/md1 --metadata=1.2 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sd[b-c]1
# mdadm --create /dev/md2 --metadata=1.2 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sd[d-e]1
# cat /proc/mdstat

创建 RAID 1

查看 RAID 1 的详细信息

第 2 步：创建 RAID 0

5、 接下来，使用 md1 和 md2 来创建 RAID 0。

# mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=2 /dev/md1 /dev/md2
# cat /proc/mdstat

创建 RAID 0

第 3 步：保存 RAID 配置

6、 我们需要将配置文件保存在 /etc/mdadm.conf 文件中，使其每次重新启动后都能加载所有的 RAID 设备。

# mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf

在此之后，我们需要按照方法 1 中的第 3 步来创建文件系统。

就是这样！我们采用的方法 2 创建完了 RAID 1+0。我们将会失去一半的磁盘空间，但相比其他 RAID ，它的性能将是非常好的。

结论

在这里，我们采用两种方法创建 RAID 10。RAID 10 具有良好的性能和冗余性。希望这篇文章可以帮助你了解 RAID 10 嵌套 RAID。在后面的文章中我们会看到如何扩展现有的 RAID 阵列以及更多精彩的内容。