本文以Ubuntu系统ECS实例为例,介绍了如何使用Linux系统内置的mdadm命令为多块数据盘创建一个200 GiB的RAID阵列。

前提条件

您已经创建并挂载了多块云盘。建议您创建具有相同容量和相同类型的云盘。创建并挂载云盘的具体操作,请参见创建云盘挂载数据盘

背景信息

独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks,简称RAID)是将多块云盘按一定的方式组成一个磁盘阵列组。相比单块云盘,RAID能够有效的提高磁盘的容量、读写带宽、可靠性和可用性。

建议您使用RAID0或者RAID1模式,每块云盘采用相同大小的分区,从而减少云盘空间浪费。由于RAID5或者RAID6模式的奇偶校验数据会占用云盘IOPS,带来性能阻碍,因此不推荐使用RAID5或者RAID6模式。

下表对比了RAID0和RAID1模式的优缺点以及适用场景。
模式 优势 劣势 适用场景
RAID0 I/O在存储卷内以条带化的方式分布在各云盘上。增加云盘空间会直接增加吞吐量,阵列中的容量和带宽等于各个云盘容量和带宽之和。 单块云盘的损坏有可能造成整个虚拟盘数据丢失,缺乏数据冗余能力。 对I/O性能要求很高,并且已通过其他方式备份数据,或者不需要备份数据的应用。
RAID1 数据以镜像的方式存储在各云盘上,可以获取更高的数据冗余性。阵列中的容量和带宽等于阵列中容量和带宽最小的云盘。 因为要同时向多块云盘写入数据,写性能较差。 容错能力比 I/O 性能更重要,例如在关键应用程序中。

操作步骤

  1. 以root权限远程连接ECS实例。连接方式请参见连接方式概述
  2. 运行以下命令查看ECS实例上所有云盘信息。
    lsblk
    结果如下所示。lsblk
  3. 使用mdadm命令创建RAID阵列/dev/md0
    请根据您的实际情况,创建RAID0或RAID1模式。
    说明
    • 以下示例中/dev/vd[bcdef]表示为/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd、/dev/vde和/dev/vdf五块云盘组成RAID阵列。如果您使用其他云盘,需要修改成对应的云盘。
    • 如果提示未安装mdadm,请先运行apt-get install mdadm命令安装mdadm工具。
    • 创建RAID0模式,运行以下命令。
      mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=5 /dev/vd[bcdef]
      • --level=0:表示用于将阵列条带化的RAID0模式。
      • --raid-devices=5:表示RAID阵列由五块云盘组成。
      • /dev/vd[bcdef]:表示使用/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd、/dev/vde和/dev/vdf五块云盘组成一个RAID阵列。
      结果如下所示。mdadm_raid0
    • 创建RAID1模式,运行以下命令。
      mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=5 /dev/vd[bcdef]
      • --level=1表示用于将阵列镜像化的RAID1模式。
      • --raid-devices=5:表示RAID阵列由五块云盘组成。
      • /dev/vd[bcdef]:表示使用/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd、/dev/vde和/dev/vdf五块云盘组成一个RAID阵列。
  4. 运行以下命令查看创建的RAID阵列/dev/md0信息。
    mdadm --detail /dev/md0
    结果如下所示。raid0
  5. 运行以下命令在RAID阵列上创建一个文件系统,例如,ext4文件系统。

    您也可以创建其他类型的文件系统。

    mkfs.ext4 /dev/md0
    结果如下所示。mkfs
  6. 运行以下命令,创建一份包含RAID信息的配置文件,设置RAID阵列在启动ECS实例时自动重组。
    sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
  7. 挂载RAID阵列的文件系统。
    1. 运行以下命令,创建挂载点,例如/media/raid0
      mkdir /media/raid0
      说明 您也可以将云盘挂载到已有目录下,例如/mnt
    2. 运行以下命令挂载文件系统,例如将/dev/md0挂载至/media/rad0。
      mount /dev/md0 /media/raid0
  8. 运行以下命令查看RAID阵列的挂载信息。
    df -h
    结果如下所示,返回信息中,文件系统已经挂载到指定的挂载点。挂载信息

后续步骤

如果您需要在每次启动ECS实例时设置自动加载RAID阵列,可以在/etc/fstab配置文件中添加如下信息。

  1. 运行以下命令,向/etc/fstab配置文件写入自启动设置。
    echo `blkid /dev/md0 | awk '{print $2}' | sed 's/\"//g'` /media/raid0 ext4 defaults 0 0 >> /etc/fstab
    • /dev/md0:磁盘阵列名称。
    • /media/raid0:挂载点信息,如果需要挂载到其他路径,您需要修改成对应路径。
    说明 如果您需要在未挂载RAID阵列的情况下启动ECS实例,可以添加nofail配置。即使在安装云盘时出现错误,nofail配置也允许启动ECS实例。如果您使用的是Ubuntu系统,还需要额外添加nobootwait配置。
  2. 运行以下命令挂载/etc/fstab配置文件中的所有文件系统。
    mount -a