服务器硬件及RAID配置实战

it2023-04-10  75

服务器硬件及RAID配置实战

1. RAID磁盘阵列介绍1.1 RAID 01.2 RAID 11.3 RAID 1+01.4 RAID 5 2. 系统引导过程2.1 systemd (单元类型)2.2 运行级别所对应的systemd目标 3. 阵列卡介绍3.1 阵列卡接口类型3.1.1 IDE 接口3.1.2 SCSI接口3.1.3 SATA接口3.1.4 SAS接口 4.实验

1. RAID磁盘阵列介绍

RAID将一组硬盘连接起来,组成一个阵列以避免单个硬盘损坏而带来的数据损失, 同时亦提供了比单个硬盘高的可用性及容错性

常见的组合方式:RAID0、RAID1、RAID5、 RAID6、RAID01、RAID10

1.1 RAID 0

RAID0 俗称“条带”,它将两个或多个硬盘组成一个逻辑硬盘,容量是所有硬盘之和,因为是多个硬盘组合成一个,故可并行写操作,写入速度提高,但此方式硬盘数据没有冗余, 没有容错,一旦一个物理硬盘损坏,则所有数据均丢失。因而,RAID0 适合于对数据量大, 但安全性要求不高的场景,比如音像、视频文件的存储等

1.2 RAID 1

RAID1 俗称“镜像”,它最少由两个硬盘组成,且两个硬盘上存储的数据均相同,以实现数据冗余。RAID1 读操作速度有所提高,写操作理论上与单硬盘速度一样,但由于数据需要同时写入所有硬盘,实际上稍为下降。容错性是所有组合方式里最好的,只要有一块硬盘 正常,则能保持正常工作。但它对硬盘容量的利用率则是最低,只有 50%,因而成本也是最高。RAID1 适合对数据安全性要求非常高的场景,比如存储数据库数据文件之类

1.3 RAID 1+0

RAID1+0 是先将数据进行镜像操作,然后再对数据进行分组,RAID 1 在这里就是一个冗余的备份阵列,而 RAID 0 则负责数据的读写阵列。至少要四块盘,两块做 raid0,另两块做 raid1,RAID 10 对存储容量的利用率和 RAID 1 一样低,只有 50%.Raid1+0 方案造成了 50%的磁盘浪费,但是它提供了 200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性,并且当同时损坏的磁盘不在同一 Raid1 中,就能保证数据安全性、RAID 10 能提供比 RAID 5 更好的性能。这种新结构的可扩充性不好,使用此方案比较昂贵

1.4 RAID 5

RAID5 最少由三个硬盘组成,它将数据分散存储于阵列中的每个硬盘,并且还伴有一个数据校验位,数据位与校验位通过算法能相互验证,当丢失其中的一位时,RAID 控制器能通过算法,利用其它两位数据将丢失的数据进行计算还原。因而 RAID5 最多能允许一个硬盘损坏,有容错性。RAID5 相对于其它的组合方式,在容错与成本方面有一个平衡,因而受到大多数使用者的欢迎。一般的磁盘阵列,最常使用的就是 RAID5 这种方式

2. 系统引导过程

开机自检(BIOS) 自检基本的硬盘,找到第一块能够引导的设备MBR引导 找到硬盘MBR分区,读取GRUB信息(grup.conf在哪里?)GBUB菜单读取grub.conf 信息,里面包含内核信息,等待时间等加载内核和镜像文件Init进程初始化 加载初始化进程1 PID1

2.1 systemd (单元类型)

2.2 运行级别所对应的systemd目标

3. 阵列卡介绍

阵列卡的全称叫磁盘阵列卡是用来做 RAID 的。磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体, 整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统

3.1 阵列卡接口类型

接口类型目前主要有几种:IDE 接口、SCSI 接口、SATA 接口和 SAS 接口

3.1.1 IDE 接口

IDE 的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易, 因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容,对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。

3.1.2 SCSI接口

SCSI 的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是同 IDE 完全不同的接口,IDE 接口是普通 PC 的标准接口,而 SCSI 并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI 接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU 占用率低,以及支持热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如 IDE 硬盘般普及,因此 SCSI 硬盘主要应用于中、高端和高档工作站中。SCSI 硬盘和普通 IDE 硬盘相比有很多优点:接口速度快,并且由于主要用于服务器,因此硬盘本身的性能也比较高,硬盘转速快,缓存容量大,CPU 占用率低,扩展性远优于 IDE 硬盘,并且支持热插拔

3.1.3 SATA接口

SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是目前 PC 硬盘的主流,Serial ATA 采用串行连接方式,串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点

3.1.4 SAS接口

SAS 是新一代的 SCSI 技术,和现在流行的 Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS 是并行 SCSI 接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,提供与串行 ATA (Serial ATA,缩写为 SATA)硬盘的兼容性。

4.实验

模拟MBR扇区实验 加一块硬盘做实验

进系统查看磁盘 Fdisk -l ##查看是否有sdb Mkfs -t xfs /dev/sdb 格式化 挂载 mount /dev/sdb /opt 1. 备份MBR扇区数据 dd if=/dev/sda of=/opt/mbr.bak bs=512 count=1 2. 模拟MBR扇区故障 dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1 重启后观察系统是否有问题 出现Operating system not found 上述就是又故障了MBR挂了

解决方案1

如何解决光盘引导啊,进入急救模式,提示操作 从备份文件中恢复MBR散区 步骤如下 3.装入光盘,在光盘引导界面选择troubleshooting 4.进入troubleshooting菜单 悬着Rescue a centos system 3.进入引导可以按回车,或者等待 按1 在按回车进去sh-4.2 4.mount /dev/sdb /mnt 将备份sdb备份的文件挂在mnt下,然后进去看下是否有mbr.bak 5.dd if=/mnt/mbr.bak of=/dev/sda 6.重启reboot进入系统测试是否正常

解决方案2

模拟故障 光盘引导啊,进入急救模式,提示操作 从备份文件中恢复MBR散区步骤如下 1.装入光盘,在光盘引导界面选择troubleshooting 2.进入troubleshooting菜单 悬着Rescue a centos system 3.进入引导可以按回车,或者等待按1 在按回车进去sh-4.2 4.进入救援模式后切根 Chroot /mnt/sysimage/ 5.使用grub2-install 命令修复grub Grub2-install /dev/sda 6.查看是否修复 cd /boot/grub2 进入/boot/grub2/ 目录下 然后ll查看有没有grub.cfg 用mv grub.cfg grub.cfgbak init 6 修复grub 1.装入光盘,在光盘引导界面选择troubleshooting 2.进入troubleshooting菜单 悬着Rescue a centos system 3.进入引导可以按回车,或者等待按1 在按回车进去sh-4.2 4.进入救援模式后切根 Chroot /mnt/sysimage/ 5.修复grub.cfg配置文件 grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg 6.查看是否修复 ls /boot/grub2/
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