马哥运维架构 第四周作业

1.  创建一个10G分区，并格式为ext4文件系统。

a) 要求其block大小为2048, 预留空间百分比为2, 卷标为MYDATA, 默认挂载属性包含acl；

fdisk /dev/sdb

n

p

1

+10G

w

mke2fs -t ext4 –m 3 -L MYDATA -b 2048 /dev/sdb1

# -t 文件系统类型，-m 预留空间百分比，-L 指明卷标，-b blcok大小

tune2fs -o acl /dev/sdb1

# -o：设置或清除文件系统加载的特性或选项

b) 挂载至/data/mydata目录，要求挂载时禁止程序自动运行，且不更新文件的访问时间戳。

mkdir -p /data/mydata

# -p 自动创建各级目录

mount -o noatime,noexec /dev/sdb1 /data/mydata/

# 挂载至/data/mydata目录

2.    创建一个大小为1G的swap分区，并创建好文件系统，并启用之。

fdisk /dev/sdb

n

p

2

+1G

t

82

w

mkswap /dev/sdb2

swapon /dev/sdb2

3. 写一个脚本

 a) 获取并列出当前系统上的所有磁盘设备；

b) 显示每个磁盘设备上每个分区相关的空间使用信息。

4.  总结RAID的各个级别及其组合方式和性能的不同。

 标准RAID有：0、1、2、3、4、5、6。

混合RAID有：01、10。

其他：RAID7、RAID50、JBOD。

1）标准RAID

RAID0：这种模式下，RAID会将磁盘分割成等量大小的区块。存储数据时，将数据交错存储到多块磁盘上去。读写性能提升，无冗余能力，空间利用率为N*min(S1,S2…)。

RAID1：每组至少两颗磁盘，一块用来存储数据，另一块用来存储数据的备份。读性能提升、写性能略有下降，有冗余能力，空间利用率为1/2。

RAID2：在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位，同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码保存另一组磁盘上，由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正，以保证输出的正确。但海明码使用数据冗余技术，使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。

RAID3：类似于RAID2,数据条带化(stripe)存储于不同的硬盘,数据以字节为单位，只是RAID3使用单块磁盘存储简单的 奇偶校验信息，所以最终磁盘数量为 N+1 。当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时， 从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,当更换一个新硬盘后，系统可以重新恢复完整的校验容错信息。

RAID4：与RAID3类似，但RAID4是按块(扇区)存取。无须像RAID3那样，哪怕每一次小I/O操作也要涉 及全组，只需涉及组中两块硬盘（一块数据盘，一块校验盘）即可，从而提高了小量数据 I/O速度。

RAID5：至少需要 3 颗硬盘才能组成。它的写入特点类似于 RAID 0，不同的是在每个循环写入的过程中，在每颗磁盘中会加入一个校验位。当写入硬盘的数据损坏后，可以利用校验位进行数据的恢复。如果单独使用一颗磁盘存储 校验位，会大大增加它的读写负担，所以校验位是轮流写入每颗硬盘的。读写性能提升，有冗余能力，空间利用率为（n-1）/n。

RAID6：类似RAID5,但是增加了第二个独立的奇偶校验信息块，两个独立的奇偶系统使用不同的算法， 数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给 奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。

2）混合RAID

RAID01：这种模式是 RAID 0 和 RAID 1 的组合。首先用两颗磁盘组成 RAID 0，共设定两组，然后将两组 RAID 0组合成 RAID 1。读、写性能提升，有冗余能力，空间利用率为1/2。

RAID10：这种模式与RAID01类似，但它先组合成 RAID 1，然后在组合成 RAID 0。读写性能提升，有冗余能力，空间利用率为1/2。

3）其他

RAID7：可完全独立于主机运行，不占用主机CPU资源。专用的校验硬盘可以用于任何通道。所有的I/O传输都是异步的，所有的读与写的操作都将通过一个带有中心Cache的高速系统总线（X-Bus），读写速度快。但如果系统断电，在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失，因此需要和UPS一起工作，RAID7系统成本很高。

RAID50：RAID50是RAID5与RAID0的结合。此配置在RAID5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。每个RAID5子磁盘组要求三个硬盘。RAID50具备更高的容错能力，具备更快数据读取速率的潜力。因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障，而不会造成数据丢失。而且因为奇偶位分部于RAID5子磁盘组上，故重建速度有很大提高。需要注意的是：磁盘故障会影响吞吐量。故障后重建信息的时间比镜像配置情况下要长。

JBOD：将多块磁盘的空间合并成一个大的连续空间使用，与RAID阵列相比较的优势在于它的低成本。但在单独的磁盘出现故障时，如果没有恰当的迂回能力，那么一个驱动器的故障就可能导致整个JBOD的失效。

实际应用中最常见的是RAID0 RAID1 RAID5 和RAID10。由于在大多数场合，RAID5包含了RAID2-4的优点，所以RAID2-4基本退出市场。

5. 创建一个大小为10G的RAID1，要求有一个空闲盘，而且CHUNK大小为128k。

 mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 1 -c 128 -n 2 /dev/sdb[3,4]

6. 创建一个大小为4G的RAID5设备，chunk大小为256k，格式化ext4文件系统，要求可开机自动挂载至/backup目录，而且不更新访问时间戳，且支持acl功能。

#创建设备

mdadm -C /dev/md0 -a yes -n 3 -l 5 -c 256 /dev/sdb{5,6,7}

#格式化文件系统

mkfs -t ext4 /dev/md0

#开机自动挂载且不更新访问时间戳，支持acl功能

echo "/dev/md0 /backup ext4 acl,nodiratime 0 0" >> /etc/fstab