mdadm工具介绍和安装配置教程

mdadm是Linux下用于创建和管理软件RAID的命令，提供了一种灵活而可定制的方式来配置和管理RAID阵列。尽管现代服务器通常配备有硬件RAID阵列卡，并且硬RAID的性能和稳定性通常优于软件RAID。本文主要带大家学习和了解RAID原理和管理，并提供一个详细的讲解。

软件RAID的优势在于其灵活性和成本效益。通过mdadm命令，用户可以在没有专门硬件支持的情况下构建RAID阵列，从而节省了硬件成本。此外，软件RAID还可以在不同类型的硬盘之间创建RAID，而硬件RAID通常要求使用相同类型和规格的硬盘。

一、构建磁盘阵列

1、安装 mdadm 工具

在CentOS7.x 系统中mdadm 工具由mdadm-3.4-14.el7.x86_64 软件包提供，执行 rpm -qa | grep mdadm 命令查看系统中是否安装 mdadm 工具。若系统内未安装 mdadm 工具， 可使用 RPM 或 YUM 方式安装：

#yum install mdadm -y

2、准备用于 RAID 阵列的分区

为 Linux 服务器添加 4 块 SCSI 硬盘。使用 fdisk 工具各划分出一块 2GB 的分区，依 为/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1、/dev/sdf1.（因为我之前已经添加了一块磁盘(sdb)，再添加磁盘就从sdc开始）

二、创建模式

选项：-C

专用选项：

• -l 级别
• -n 设备个数
• -a {yes|no} 自动为其创建设备文件
• -c 指定数据块大小（chunk）
• -x 指定空闲盘（热备磁盘）个数，空闲盘（热备磁盘）能在工作盘损坏后自动顶替

注意：创建阵列时，阵列所需磁盘数为-n参数和-x参数的个数和。

示例：

1、创建raid0：

（1）创建raid

mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 0 -n 2 /dev/sdb{1,2}

注意：用于创建raid的磁盘分区类型需为fd。

（2）格式化

mkfs.ext4 /dev/md0

注意：在格式化时，可以指定-E选项下的stride参数指定条带是块大小的多少倍，有在一定程度上提高软RAID性能，如块默认大小为4k，而条带大小默认为64k，则stride为16，这样就避免了RAID每次存取数据时都去计算条带大小，如：

mkfs.ext4 -E stride=16 -b 4096 /dev/md0

其中stride=chunk/block，为2的n次方。

2、创建raid1

（1）创建raid

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md1 -a yes -n 2 -l 1 /dev/sdb{5,6}
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
may not be suitable as a boot device. If you plan to
store '/boot' on this device please ensure that
your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
--metadata=0.90
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.

注意：这个提示是说软raid不能用作启动分区。

（2）格式化

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md1

3、创建raid5

由于没有磁盘空间，我将原来做raid1的测试磁盘全部删除后重新建立四个分区用于raid5测试，分别为sdb5-8

（1）创建raid5

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md2 -a yes -l 5 -n 3 /dev/sdb{5,6,7}
mdadm: /dev/sdb5 appears to be part of a raid array:
level=raid1 devices=2 ctime=Sun Jul 14 09:14:25 2013
mdadm: /dev/sdb6 appears to be part of a raid array:
level=raid1 devices=2 ctime=Sun Jul 14 09:14:25 2013
mdadm: /dev/sdb7 appears to be part of a raid array:
level=raid1 devices=2 ctime=Sun Jul 14 09:14:25 2013
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md2 started.

注意：由于我的分区刚才在raid1上使用过，因此有此提示。

（2）格式化

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/md2

（3）增加热备磁盘：

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md2 -a /dev/sdb8

4、查看md状态

（1）查看RAID阵列的详细信息：

选项： -D = --detail

#mdadm -D /dev/md

查看指定RAID设备的详细信息。

（2）查看raid状态

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid0] [raid1]
md0 : active raid0 sdb2[1] sdb1[0]
4206592 blocks super 1.2 512k chunks
md1 : active raid1 sdb6[1] sdb5[0]
2103447 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
unused devices: <none>

注意：在创建raid前，应该先查看磁盘是否被识别，如果内核还为识别，创建Raid时会报错：

cat /proc/partitions

如果没有被识别，可以执行命令：

kpartx /dev/sdb或者partprobe/dev/sdb

三、管理模式

选项：-a(--add)，-d(--del),-r(--remove),-f(--fail)

1、模拟损坏

mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb5

2、移除损坏的磁盘

mdadm /dev/md1 -r /dev/sdb5

3、添加新的硬盘到已有阵列

mdadm /dev/md1 -a /dev/sdb7

注意：

新增加的硬盘需要与原硬盘大小一致；

如果原有阵列缺少工作磁盘（如raid1只有一块在工作，raid5只有2块在工作），这时新增加的磁盘直接变为工作磁盘，如果原有阵列工作正常，则新增加的磁盘为热备磁盘。

4、停止阵列

选项：-S = --stop

mdadm -S /dev/md1

四、创建并挂载文件系统(临时挂载)

[root@localhost ~]# mkfs -t xfs /dev/md0
[root@localhost ~]# mkdir /raidme
[root@localhost ~]# mount /dev/md0 /raidme/
[root@localhost ~]# df -Th

如果发现df -Th 命令的结果中的值/dev/md0 容量为 6G。4 块 2G 磁盘应该 8G，为什么容量只显示 6G？这其实是RAID5 的特性，用于存放校验数据的部分不显示。

五、增长模式

增长模式用于增加磁盘，为阵列扩容：

选项：-G

示例，将上述raid5的热备磁盘增加到阵列工作磁盘中：

[root@localhost ~]# mdadm -G /dev/md2 -n 4

注意：-n 4 表示使用四块工作磁盘。

再次使用-D选项查看阵列详细信息如下：

[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md2
……此处略掉部分信息……
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 21 0 active sync /dev/sdb5
1 8 22 1 active sync /dev/sdb6
3 8 23 2 active sync /dev/sdb7
4 8 24 3 active sync /dev/sdb8

六、装配模式

软RAID是基于系统的，当原系统损坏了，需要重新装配RAID。

选项：-A

示例：将上述已经停止的阵列重新装配：

mdadm -A /dev/md1 /dev/sdb5 /dev/sdb6

实现自动装配：

mdadm运行时会自动检查/etc/mdadm.conf 文件并尝试自动装配，因此第一次配置raid后可以将信息导入到/etc/mdadm.conf 中，命令如下：

[root@localhost ~]# mdadm -Ds >/etc/mdadm.conf

这里我们回头展示一下RAID10挂载后的磁盘可以看到已经成功：