mdadm
工具将至少3块磁盘组合为RAID5阵列,实现分布式奇偶校验和单盘容错,步骤:安装mdadm,分区并标记为Linux RAID类型,执行mdadm --create
命令建立阵列,格式化文件系统(如ext4),最后挂载使用即可。RAID 5 是一种广泛使用的存储技术,通过分布式奇偶校验实现数据冗余与性能提升,它至少需要 3 块硬盘,在保障数据安全的同时,提供较高的读写效率,以下是在 Linux 系统(以 Ubuntu/CentOS 为例)搭建 RAID 5 的完整流程,涵盖创建、管理及故障处理。
准备工作
-
硬件要求
- 3 块或以上物理硬盘(如
/dev/sdb
、/dev/sdc
、/dev/sdd
)。 - 确保硬盘未存储重要数据(操作会清空所有数据)。
- 建议硬盘容量一致,避免空间浪费。
- 3 块或以上物理硬盘(如
-
安装工具
安装 RAID 管理工具mdadm
:# Ubuntu/Debian sudo apt update && sudo apt install mdadm -y # CentOS/RHEL sudo yum install mdadm -y
创建 RAID 5 阵列
步骤 1:分区设置(可选)
为每块硬盘创建分区并标记为 RAID 类型:
sudo fdisk /dev/sdb # 对每块硬盘重复操作
在 fdisk
中:
- 输入
n
创建新分区(默认全盘分区)。 - 输入
t
设置分区类型为Linux RAID
(代码FD
)。 - 输入
w
保存更改。
步骤 2:创建 RAID 5
使用 mdadm
创建阵列(以 3 块硬盘为例):
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1
- 参数说明:
--create /dev/md0
:创建名为md0
的 RAID 设备。
--level=5
:设置为 RAID 5。
--raid-devices=3
:指定活动硬盘数量。
步骤 3:验证阵列状态
cat /proc/mdstat # 查看同步进度 sudo mdadm --detail /dev/md0 # 检查详细信息
输出应显示 “State : clean” 和 “Active Devices : 3”。
文件系统与挂载
-
格式化 RAID 设备
使用 EXT4 文件系统(推荐):sudo mkfs.ext4 /dev/md0
-
挂载到系统
sudo mkdir /mnt/raid5 # 创建挂载点 sudo mount /dev/md0 /mnt/raid5 # 临时挂载
-
开机自动挂载
获取 RAID 的 UUID:sudo blkid /dev/md0
编辑
/etc/fstab
文件,添加:UUID=你的阵列UUID /mnt/raid5 ext4 defaults 0 0
持久化配置
保存 RAID 配置,确保重启后自动加载:
sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf # Ubuntu sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm.conf # CentOS
更新初始化内存盘:
sudo update-initramfs -u # Ubuntu sudo dracut -v --force # CentOS
管理与故障处理
监控阵列状态
定期检查:
watch cat /proc/mdstat # 实时监控同步状态
模拟磁盘故障与更换
- 标记故障盘:
sudo mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdb1
- 移除故障盘:
sudo mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdb1
- 添加新硬盘:
sudo mdadm /dev/md0 --add /dev/sde1 # 新硬盘需先分区
系统将自动重建数据。
扩展 RAID 5(添加硬盘)
sudo mdadm --grow /dev/md0 --raid-devices=4 --add /dev/sde1 sudo resize2fs /dev/md0 # 调整文件系统大小
注意事项
- 数据备份:RAID 5 非备份方案,仍需定期备份关键数据。
- 性能影响:重建阵列时 I/O 性能显著下降。
- 硬盘一致性:避免混用不同型号/转速的硬盘。
- 备用盘:添加热备盘(
--spare-devices=1
)可提升容错能力。
通过 mdadm
工具,Linux 可高效搭建和管理 RAID 5 阵列,重点在于:
- 初始化时正确分区并标记类型。
- 创建后保存配置至
mdadm.conf
。 - 定期监控阵列状态,及时更换故障盘。
遵循上述步骤,可构建一个兼顾性能与安全的存储环境。
引用说明:
本文参考 Linuxmdadm
官方文档(https://raid.wiki.kernel.org/)及 Ubuntu/CentOS 系统管理指南,命令行操作基于 GNU/Linux 4.15+ 内核验证。
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