在 Linux 下使用 RAID（五）：安装 RAID 6（条带化双分布式奇偶校验）

Question

RAID 6 是 RAID 5 的升级版，它有两个分布式奇偶校验，即使两个磁盘发生故障后依然有容错能力。在两个磁盘同时发生故障时，系统的关键任务仍然能运行。它与 RAID 5 相似，但性能更健壮，因为它多用了一个磁盘来进行奇偶校验。

在之前的文章中，我们已经在 RAID 5 看了分布式奇偶校验，但在本文中，我们将看到的是 RAID 6 双分布式奇偶校验。不要期望比其他 RAID 有更好的性能，除非你也安装了一个专用的 RAID 控制器。在 RAID 6 中，即使我们失去了 2 个磁盘，我们仍可以通过更换磁盘，从校验中构建数据，然后取回数据。

在 Linux 中安装 RAID 6

要建立一个 RAID 6，一组最少需要 4 个磁盘。RAID 6 甚至在有些组中会有更多磁盘，这样将多个硬盘捆在一起，当读取数据时，它会同时从所有磁盘读取，所以读取速度会更快，当写数据时，因为它要将数据写在条带化的多个磁盘上，所以性能会较差。

现在，很多人都在讨论为什么我们需要使用 RAID 6，它的性能和其他 RAID 相比并不太好。提出这个问题首先需要知道的是，如果需要高容错性就选择 RAID 6。在每一个用于数据库的高可用性要求较高的环境中，他们需要 RAID 6 因为数据库是最重要，无论花费多少都需要保护其安全，它在视频流环境中也是非常有用的。

RAID 6 的的优点和缺点

• 性能不错。
• RAID 6 比较昂贵，因为它要求两个独立的磁盘用于奇偶校验功能。
• 将失去两个磁盘的容量来保存奇偶校验信息（双奇偶校验）。
• 即使两个磁盘损坏，数据也不会丢失。我们可以在更换损坏的磁盘后从校验中重建数据。
• 读性能比 RAID 5 更好，因为它从多个磁盘读取，但对于没有专用的 RAID 控制器的设备写性能将非常差。

要求

要创建一个 RAID 6 最少需要 4 个磁盘。你也可以添加更多的磁盘，但你必须有专用的 RAID 控制器。使用软件 RAID 我们在 RAID 6 中不会得到更好的性能，所以我们需要一个物理 RAID 控制器。

如果你新接触 RAID 设置，我们建议先看完以下 RAID 文章。

• 介绍 RAID 的级别和概念
• 使用 mdadm 工具创建软件 RAID 0 （条带化）
• 用两块磁盘创建 RAID 1（镜像）
• 创建 RAID 5（条带化与分布式奇偶校验）

我的服务器设置

操作系统 :  CentOS 6.5 Final
IP 地址    :  192.168.0.228
主机名    :  rd6.tecmintlocal.com
磁盘 1 [20GB]  :  /dev/sdb
磁盘 2 [20GB]  :  /dev/sdc
磁盘 3 [20GB]  :  /dev/sdd
磁盘 4 [20GB]  :  /dev/sde

这是 9 篇系列教程的第 5 部分，在这里我们将看到如何在 Linux 系统或者服务器上使用四个 20GB 的磁盘（名为 /dev/sdb、 /dev/sdc、 /dev/sdd 和 /dev/sde）创建和设置软件 RAID 6 （条带化双分布式奇偶校验）。

第 1 步：安装 mdadm 工具，并检查磁盘

1、 如果你按照我们最进的两篇 RAID 文章（第 2 篇和第 3 篇），我们已经展示了如何安装 mdadm 工具。如果你直接看的这篇文章，我们先来解释下在 Linux 系统中如何使用 mdadm 工具来创建和管理 RAID，首先根据你的 Linux 发行版使用以下命令来安装。

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

2、 安装该工具后，然后来验证所需的四个磁盘，我们将会使用下面的 fdisk 命令来检查用于创建 RAID 的磁盘。

# fdisk -l | grep sd

在 Linux 中检查磁盘

3、 在创建 RAID 磁盘前，先检查下我们的磁盘是否创建过 RAID 分区。

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

在磁盘上检查 RAID 分区

注意 : 在上面的图片中，没有检测到任何 super-block 或者说在四个磁盘上没有 RAID 存在。现在我们开始创建 RAID 6。

第 2 步：为 RAID 6 创建磁盘分区

4、 现在在 /dev/sdb , /dev/sdc , /dev/sdd 和 /dev/sde 上为 RAID 创建分区，使用下面的 fdisk 命令。在这里，我们将展示如何在 sdb 磁盘创建分区，同样的步骤也适用于其他分区。

创建 /dev/sdb 分区

# fdisk /dev/sdb

请按照说明进行操作，如下图所示创建分区。

• 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，然后按回车确认。
• 然后再次使用 p 查看我们所做的更改。
• 使用 w 保存更改。

创建 /dev/sdb 分区

创建 /dev/sdc 分区

# fdisk /dev/sdc

创建 /dev/sdc 分区

创建 /dev/sdd 分区

# fdisk /dev/sdd

创建 /dev/sdd 分区

创建 /dev/sde 分区

# fdisk /dev/sde

创建 /dev/sde 分区

5、 创建好分区后，检查磁盘的 super-blocks 是个好的习惯。如果 super-blocks 不存在我们可以按前面的创建一个新的 RAID。

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

*在新分区中检查 RAID *

第 3 步：创建 md 设备（RAID）

6、 现在可以使用以下命令创建 RAID 设备 md0 （即 /dev/md0），并在所有新创建的分区中应用 RAID 级别，然后确认 RAID 设置。

# mdadm --create /dev/md0 --level=6 --raid-devices=4 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1
# cat /proc/mdstat

创建 Raid 6 设备

7、 你还可以使用 watch 命令来查看当前创建 RAID 的进程，如下图所示。

# watch -n1 cat /proc/mdstat

检查 RAID 6 创建过程

8、 使用以下命令验证 RAID 设备。

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

注意 ::上述命令将显示四个磁盘的信息，这是相当长的，所以没有截取其完整的输出。

9、 接下来，验证 RAID 阵列，以确认重新同步过程已经开始。

# mdadm --detail /dev/md0

检查 Raid 6 阵列

第 4 步：在 RAID 设备上创建文件系统

10、 使用 ext4 为 /dev/md0 创建一个文件系统，并将它挂载在 /mnt/raid6 。这里我们使用的是 ext4，但你可以根据你的选择使用任意类型的文件系统。

# mkfs.ext4 /dev/md0

在 RAID 6 上创建文件系统

11、 将创建的文件系统挂载到 /mnt/raid6，并验证挂载点下的文件，我们可以看到 lost+found 目录。

# mkdir /mnt/raid6
# mount /dev/md0 /mnt/raid6/
# ls -l /mnt/raid6/

12、 在挂载点下创建一些文件，在任意文件中添加一些文字并验证其内容。

# touch /mnt/raid6/raid6_test.txt
# ls -l /mnt/raid6/
# echo "tecmint raid setups" > /mnt/raid6/raid6_test.txt
# cat /mnt/raid6/raid6_test.txt

验证 RAID 内容

13、 在 /etc/fstab 中添加以下条目使系统启动时自动挂载设备，操作系统环境不同挂载点可能会有所不同。

# vim /etc/fstab

/dev/md0                /mnt/raid6              ext4    defaults        0 0

自动挂载 RAID 6 设备

14、 接下来，执行 mount -a 命令来验证 fstab 中的条目是否有错误。

# mount -av

验证 RAID 是否自动挂载

第 5 步：保存 RAID 6 的配置

15、 请注意，默认情况下 RAID 没有配置文件。我们需要使用以下命令手动保存它，然后检查设备 /dev/md0 的状态。

# mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf
# cat /etc/mdadm.conf
# mdadm --detail /dev/md0

保存 RAID 6 配置

检查 RAID 6 状态

第 6 步：添加备用磁盘

16、 现在，已经使用了 4 个磁盘，并且其中两个作为奇偶校验信息来使用。在某些情况下，如果任意一个磁盘出现故障，我们仍可以得到数据，因为在 RAID 6 使用双奇偶校验。

如果第二个磁盘也出现故障，在第三块磁盘损坏前我们可以添加一个​​新的。可以在创建 RAID 集时加入一个备用磁盘，但我在创建 RAID 集合前没有定义备用的磁盘。不过，我们可以在磁盘损坏后或者创建 RAID 集合时添加一块备用磁盘。现在，我们已经创建好了 RAID，下面让我演示如何添加备用磁盘。

为了达到演示的目的，我已经热插入了一个新的 HDD 磁盘（即 /dev/sdf），让我们来验证接入的磁盘。

# ls -l /dev/ | grep sd

检查新磁盘

17、 现在再次确认新连接的磁盘没有配置过 RAID ，使用 mdadm 来检查。

# mdadm --examine /dev/sdf

在新磁盘中检查 RAID

注意 : 像往常一样，我们早前已经为四个磁盘创建了分区，同样，我们使用 fdisk 命令为新插入的磁盘创建新分区。

# fdisk /dev/sdf

为 /dev/sdf 创建分区

18、 在 /dev/sdf 创建新的分区后，在新分区上确认没有 RAID，然后将备用磁盘添加到 RAID 设备 /dev/md0 中，并验证添加的设备。

# mdadm --examine /dev/sdf
# mdadm --examine /dev/sdf1
# mdadm --add /dev/md0 /dev/sdf1
# mdadm --detail /dev/md0

在 sdf 分区上验证 Raid

*添加 sdf 分区到 RAID *

验证 sdf 分区信息

第 7 步：检查 RAID 6 容错

19、 现在，让我们检查备用驱动器是否能自动工作，当我们阵列中的任何一个磁盘出现故障时。为了测试，我将一个磁盘手工标记为故障设备。

在这里，我们标记 /dev/sdd1 为故障磁盘。

# mdadm --manage --fail /dev/md0 /dev/sdd1

检查 RAID 6 容错

20、 让我们查看 RAID 的详细信息，并检查备用磁盘是否开始同步。

# mdadm --detail /dev/md0

检查 RAID 自动同步

哇塞! 这里，我们看到备用磁盘激活了，并开始重建进程。在底部，我们可以看到有故障的磁盘 /dev/sdd1 标记为 faulty。可以使用下面的命令查看进程重建。

# cat /proc/mdstat

RAID 6 自动同步

结论

在这里，我们看到了如何使用四个磁盘设置 RAID 6。这种 RAID 级别是具有高冗余的昂贵设置之一。在接下来的文章中，我们将看到如何建立一个嵌套的 RAID 10 甚至更多。