如何在Linux中配置磁盘阵列 Linux mdadm管理RAID指南-linux运维-PHP中文网

答案：使用mdadm工具可创建和管理Linux软件RAID阵列，以RAID 5为例，需准备至少三块硬盘，清除分区并创建类型为fd的RAID分区，通过mdadm --create命令创建阵列，格式化为ext4等文件系统后挂载使用，并将配置写入/etc/mdadm/mdadm.conf和/etc/fstab以实现开机自动挂载，其中nofail选项防止因RAID问题导致系统无法启动；RAID级别选择需根据需求权衡性能与安全，RAID 0提升性能但无冗余，RAID 1提供镜像保护但容量利用率低，RAID 5兼顾性能、冗余和容量，允许单盘故障，RAID 6支持双盘冗余但写性能较低，RAID 10结合RAID 1和RAID 0的优点，性能好且支持多盘故障但至少需四块盘且容量利用率50%；日常维护中可通过cat /proc/mdstat和mdadm --detail查看阵列状态，配置MAILADDR实现邮件告警，并通过echo "check" > /sys/block/md0/md/sync_action定期进行完整性检查；当成员盘损坏时，应先确认故障盘，使用--fail和--remove将其从阵列中移除，更换新盘并创建相同类型分区后，使用--add加入阵列，系统将自动重建

如何在linux中配置磁盘阵列 linux mdadm管理raid指南

在Linux里折腾磁盘阵列，说白了，就是用

mdadm

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这个工具来把几块独立的硬盘“捆绑”起来，让它们作为一个逻辑整体工作。无论是为了数据冗余、性能提升，还是两者兼顾，

mdadm

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都是我们实现这一切的核心。它提供了一套相当成熟且灵活的机制，来创建、管理乃至恢复软件RAID。

解决方案

要配置一个基本的Linux软件RAID阵列，比如一个RAID 5，通常会经历以下几个步骤。这并非一蹴而就，需要一点耐心和细致。

首先，你得识别出那些准备用来组建阵列的裸盘。通常它们会是

/dev/sdb

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/dev/sdc

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/dev/sdd

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之类的。在动手之前，强烈建议你把这些盘上的所有分区都清掉，确保它们是“干净”的。

fdisk

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或者

parted

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都可以做到这一点，比如

sudo fdisk /dev/sdb

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，然后用

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命令删除所有分区。

接着，为这些盘创建RAID分区。这步其实是可选的，直接用整块盘也可以，但为了管理方便，通常还是会创建类型为

fd

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（Linux raid autodetect）的分区。同样是

fdisk

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，进入盘符后，

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新建分区，然后

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改变分区类型，输入

fd

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。对所有参与阵列的盘都这么操作。

现在，核心来了，使用

mdadm

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命令创建阵列。假设我们要用

/dev/sdb1

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/dev/sdc1

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/dev/sdd1

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三块盘来创建一个RAID 5阵列，并指定其设备名为

/dev/md0

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：

sudo mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

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执行这条命令后，阵列就开始同步了。这个过程可能需要一段时间，具体取决于磁盘大小和系统负载。你可以通过

cat /proc/mdstat

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来查看同步进度。

阵列创建完成后，它现在只是一个“裸”的块设备，需要格式化才能使用。你可以选择你喜欢的任何文件系统，比如

ext4

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或

XFS

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。

sudo mkfs.ext4 /dev/md0

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格式化完毕，就可以挂载它了。先创建一个挂载点：

sudo mkdir /mnt/raid5_data
sudo mount /dev/md0 /mnt/raid5_data

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为了让阵列在系统重启后也能自动挂载，你需要做两件事。一是把阵列的配置信息保存到

mdadm.conf

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文件里，二是把挂载信息添加到

/etc/fstab

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。

保存阵列配置：

sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

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更新initramfs以确保系统启动时能识别RAID：

sudo update-initramfs -u

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编辑

/etc/fstab

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，添加一行：

/dev/md0 /mnt/raid5_data ext4 defaults,nofail 0 0

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这里的

nofail

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参数挺重要的，它能防止在RAID阵列出现问题时导致系统无法启动。

到这里，一个基本的RAID 5阵列就算配置完成了。

RAID级别选择：哪种RAID模式最适合我的需求？

这真的是个老生常谈，但又不得不深入思考的问题。我个人在选择RAID级别时，往往会先问自己几个问题：最看重什么？是极致的性能，还是绝对的数据安全？抑或是两者之间的平衡点？

比如，如果你只是想把几块小容量硬盘合并成一个大卷，或者追求纯粹的读写速度，对数据丢失几乎零容忍，那RAID 0可能听起来很诱人。它把数据条带化分布在所有磁盘上，理论上读写性能是单盘的N倍（N为磁盘数量）。但请注意，RAID 0没有冗余，任何一块盘挂掉，整个阵列的数据就全毁了，这是它的致命伤。我一般只在对性能有极端要求，且数据可以随时重建，或者有其他完善备份方案的场景下考虑它。比如，一些临时的高速缓存区。

RAID 1，也就是镜像，它把数据完整地复制到两块或多块盘上。这意味着你需要至少两块盘，且可用容量只有其中一块盘的大小。它的好处是，只要有一块盘还活着，数据就在。读性能会有提升，写性能则可能受限于最慢的那块盘。对于我来说，存放重要文档、照片，或者关键系统盘，RAID 1是首选，它提供了最直接、最可靠的数据保护。缺点是存储效率低，一半的容量都用来做冗余了。

而RAID 5，是我在兼顾性能、冗余和存储效率时最常用的一个选项。它需要至少三块盘，通过奇偶校验（parity）来实现数据冗余。这意味着即使其中一块盘损坏，数据依然可以通过剩余的盘和奇偶校验信息重建出来。它的可用容量是(N-1)块盘的总和。读写性能比RAID 0差，但比RAID 1好，尤其是在读操作上。写操作因为要计算奇偶校验，会略有开销。对于多数文件服务器、NAS或者个人数据中心，RAID 5是个非常平衡的选择。不过，当阵列中出现第二块盘损坏时（在第一块盘还没来得及替换重建完成之前），整个阵列的数据也会丢失。这也就是为什么很多人现在倾向于RAID 6，或者RAID 10。

RAID 6是RAID 5的升级版，它使用了双重奇偶校验，允许同时损坏两块盘而数据不丢失。当然，这需要更多的磁盘（至少4块），并且会牺牲更多的容量（两块盘的容量用于奇偶校验）。性能上，写性能会比RAID 5稍差，但数据安全性大大提高。对于存储极其重要，且对可用性有高要求的场景，RAID 6是个不错的选择。

RAID 10（或者RAID 1+0）则是RAID 1和RAID 0的结合体。它首先创建多个RAID 1对，然后再将这些RAID 1对组成一个RAID 0。这意味着它同时拥有RAID 0的性能和RAID 1的冗余。至少需要四块盘，并且磁盘利用率只有50%。但它的读写性能非常出色，同时可以容忍每个RAID 1对中一块盘的故障。对于数据库、虚拟机存储等对性能和可靠性都有高要求的应用，RAID 10往往是最佳实践。

所以，没有绝对“最好”的RAID级别，只有“最适合”你当前需求的。

如何监控和维护Linux中的RAID阵列健康状况？

阵列搭起来了，这只是第一步。更重要的是，你得知道它是不是健康地运行着，别等真出问题了才发现。监控和维护，其实就是日常的“体检”和“保养”。

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最直接的办法，就是查看

/proc/mdstat

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。这个文件是内核提供的一个虚拟文件，实时反映着所有

md

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设备的状态。

cat /proc/mdstat

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你会看到每个阵列的名称、RAID级别、参与的设备、状态（如

active

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、

recovering

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、

resync

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），以及是否有故障盘（

[U_]

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表示有故障盘，

[_U]

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表示备用盘）。如果看到

[U_]

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或者

[__]

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这种非

[UUU]

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（假设是三块盘的RAID 5）的状态，那就要警惕了。

mdadm

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本身也提供了强大的监控功能。

mdadm --detail /dev/md0

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可以显示阵列的详细信息，包括成员盘状态、最后一次构建时间、事件计数等。

sudo mdadm --detail /dev/md0

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输出中

State : clean

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通常表示阵列健康，

State : clean, degraded

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则表示有盘故障了。

为了实现自动化监控，

mdadm

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可以配置为发送邮件通知。你需要在

/etc/mdadm/mdadm.conf

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中添加一个

MAILADDR

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行，指定接收邮件的地址。然后确保系统安装并配置了邮件发送服务（如

postfix

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或

ssmtp

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）。

# 在mdadm.conf中添加
MAILADDR your_email@example.com

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mdadm

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的守护进程

mdadm --monitor

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会持续监控阵列状态，一旦发现问题（比如磁盘故障），就会通过邮件通知你。这个服务通常会在系统启动时自动运行。

此外，定期进行RAID阵列的完整性检查（

check

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或

repair

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模式）也是个好习惯。虽然这会带来一定的I/O负载，但能确保数据的一致性。

echo "check" | sudo tee /sys/block/md0/md/sync_action

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这个操作会在后台进行，你可以在

/proc/mdstat

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中看到

[check]

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的进度。如果发现错误，

mdadm

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会自动尝试修复。

总的来说，主动查看状态、配置邮件告警，并定期进行完整性检查，是保证RAID阵列长期稳定运行的关键。

当RAID阵列成员盘损坏时，我该如何进行恢复操作？

这是每个RAID使用者都可能遇到的噩梦，但有了RAID的冗余特性，它往往只是个小插曲，而不是灾难。关键在于你如何冷静且正确地处理。

假设你的RAID 5阵列

/dev/md0

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中的

/dev/sdb1

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不幸挂掉了。你首先会通过

cat /proc/mdstat

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或

mdadm --detail /dev/md0

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看到它的状态变成了

degraded

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，并且

/dev/sdb1

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旁边会显示

[F]

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（failed）或者

[U_]

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中的下划线。

第一步，确认故障盘。通常，系统日志（

dmesg

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或

journalctl -xe

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）会记录磁盘的I/O错误信息。物理上，你可能需要检查硬盘指示灯，或者听听有没有异常噪音。

第二步，将故障盘从阵列中标记为

failed

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并移除。虽然

mdadm

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通常会自动标记，但手动执行一遍更保险。

sudo mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/sdb1
sudo mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sdb1

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执行

remove

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后，

mdadm

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会把这个盘从阵列的配置中彻底移除。此时，阵列仍然处于

degraded

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状态，但已经没有那个故障盘了。

第三步，更换物理硬盘。关机，拔掉坏盘，插上新盘。启动系统后，新盘可能会被识别为

/dev/sde

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或其他新的设备名。记住，新盘的容量必须等于或大于原阵列中最小的磁盘容量。

第四步，将新盘添加到阵列中。假设新盘是

/dev/sde

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，并且你已经像之前一样为它创建了

fd

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类型的分区

/dev/sde1

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。

sudo mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sde1

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一旦新盘被添加进去，

mdadm

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会自动开始重建（rebuild）过程。你可以再次通过

cat /proc/mdstat

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来查看重建进度。它会显示

[UU_]

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，并且后面跟着重建的百分比。这个过程会比较漫长，具体取决于阵列的大小和系统负载。在此期间，阵列的性能可能会有所下降。

重建完成后，

/proc/mdstat

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会显示

[UUU]

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（对于三盘RAID 5），并且状态会恢复为

clean

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。至此，RAID阵列的恢复操作就完成了。

需要注意的是，在重建过程中，如果再有另一块盘发生故障，那么整个阵列的数据就可能彻底丢失了。这就是为什么在RAID 5中，一旦有盘损坏，应该尽快更换并重建。这也是RAID 6和RAID 10在应对多盘故障时更具优势的原因。

所以，保持警惕，及时响应，是RAID阵列健康维护的关键。

以上就是如何在Linux中配置磁盘阵列 Linux mdadm管理RAID指南的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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