磁盘冗余阵列(RAID)是将多个物理磁盘结合成一个逻辑磁盘的技术，该技术可以提高磁盘容错性能，提高磁盘的读写速度。根据数据存储的排列(如：条带存储，镜像存储，奇偶或者他们的组合)，定义了几个不同级别的RAID(RAID-0，RAID-1，RAID-5 等等)。磁盘阵列可以使用软件或者硬件方式实现。现代Linux操作系统中，基本的软件RAID功能是默认安装的。

本文中，我们将介绍软件方式构建RAID-1阵列(镜像阵列)，RAID-1将相同的数据写到不同的设备中。虽然可以使用同一个磁盘的两个分区实现RAID-1，但是如果磁盘坏了的话数据就都丢了，所以没什么意义。实际上，这也是为什么大多数RAID级别都使用多个物理磁盘提供冗余。当单盘失效后不影响整个阵列的运行，并且可以在线更换磁盘，最重要的是数据不会丢失。尽管如此，阵列不能取代外部存储的定期备份。

由于RAID-1阵列的大小是阵列中最小磁盘的大小，一般来说应该使用两个大小相同的磁盘来组建RAID-1。

安装mdadm

我们将使用mdadm（简称多盘管理）工具创建、组装、管理和监控软件RAID-1。在诸如Fedora、CentOS、RHEL或者Arch Linux 的发行版中，mdadm是默认安装的。在基于Debian的发行版中，可以使用aptitude 或者 apt-get 安装mdadm。

Fedora, CentOS 或 RHEL

由于adadm是预装的，所以我们只需要开启RAID守护服务，并将其配置成开机启动即可：

# systemctl start mdmonitor
# systemctl enable mdmonitor 

对于CentOS/RHEL 6系统，使用以下命令：

# service mdmonitor start
# chkconfig mdmonitor on 

Debian, Ubuntu 或 Linux Mint

在Debian或类Debian系统中，mdadm可以使用 aptitude 或者 apt-get 安装：

# aptitude install mdadm 

Ubuntu系统中，会要求配置Postfix MTA 以发送电子邮件通知。你可以跳过去。

Debian系统中，安装程序会显示以下解释信息，用来帮助我们去判断是否将根目录安装到RAID阵列中。下面的所有操作都有赖于这一步，所以应该仔细阅读他。

我们不在根目录使用RAID-1，所以留空。

提示是否开机启动阵列的时候，选择“是”。注意，这里需要往/etc/fstab 文件中添加一个条目使得系统启动的时候正确挂载阵列。

硬盘分区

现在开始准备建立阵列需要的硬盘。这里插入两个8GB的usb磁盘，使用dmesg命令设备显示设备 /dev/sdb 和 /dev/sdc

# dmesg | less 

[ 60.014863] sd 3:0:0:0: [sdb] 15826944 512-byte logical blocks: (8.10 GB/7.54 GiB) [ 75.066466] sd 4:0:0:0: [sdc] 15826944 512-byte logical blocks: (8.10 GB/7.54 GiB)

我们使用fdisk为每个磁盘建立一个大小为8G的主分区。以下步骤是如何在/dev/sdb上建立分区，假设次磁盘从未被分区(如果有其他分区的话，可以删掉)：

# fdisk /dev/sdb 

按p键输出现在的分区表：

(如果有分区的话，可以使用 d 选项删除，w 选项应用更改)。

磁盘上没有分区，所以我们使用命令 ['n'] 创建一个主分区['p'], 分配分区号为['1'] 并且指定大小。你可以按回车使用默认值，或者输入一个你想设置的值。如下图：

用同样的方法为/dev/sdc 分区。

如果我们有两个不同容量的硬盘，比如 750GB 和 1TB的话，我们需要在每个磁盘上分出一个750GB的主分区，大盘剩下的空间可以用作他用，不加入磁盘阵列。

创建 RAID-1 阵列

磁盘分区完成后，我们可以使用以下命令创建 RAID-1 阵列：

# mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sdb1 /dev/sdc1 

说明：

• -Cv: 创建一个阵列并打印出详细信息。
• /dev/md0: 阵列名称。
• -l1 (l as in "level"): 指定阵列类型为 RAID-1 。
• -n2: 指定我们将两个分区加入到阵列中去，分别为/dev/sdb1 和 /dev/sdc1

以上命令和下面的等价:

 # mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1 

如果你想在在磁盘失效时添加另外一个磁盘到阵列中，可以指定 '--spare-devices=1 /dev/sdd1' 到以上命令。

输入 “y” 继续创建阵列，回车：

可以使用以下命令查看进度：

 # cat /proc/mdstat 

另外一个获取阵列信息的方法是：

# mdadm --query /dev/md0
# mdadm --detail /dev/md0 (或 mdadm -D /dev/md0) 

'mdadm -D'命令提供的信息中，最重要就是阵列状态类。激活状态说明阵列正在进行读写操作。其他几个状态分别为：完成(读写完成)、降级(有一块磁盘失效或丢失)或者恢复中(一张新盘已插入，系统正在写入数据)。这几个状态涵盖了大多数情况。

格式化或加载磁盘阵列

下一步就是格式化阵列了，本例中使用ext4格式：

 # mkfs.ext4 /dev/md0 

现在可以加载阵列并验证其正常加载：

# mount /dev/md0 /mnt
# mount 

监控磁盘阵列

mdadm工具内置有磁盘阵列监控功能。当mdadm作为守护程序运行的时候(就像我们上文那样)，会周期性的检测阵列运行状态，将检测到的信息通过电子邮件或者系统日志报告上来。当然，也可以配置其在发生致命性错误的时候调用紧急命令。

mdadm默认会记录所有已知分区和阵列的事件，并将他们记录到 /var/log/syslog中。或者你可以在配置文件中(debian系统：/etc/mdadm/mdadm.conf ，红帽子系统：/etc/mdadm.conf )用以下格式指定监控设备或者阵列。如果mdadm.conf文件不存在，你可以创建一个。

DEVICE /dev/sd[bcde]1 /dev/sd[ab]1

ARRAY /dev/md0 devices=/dev/sdb1,/dev/sdc1
ARRAY /dev/md1 devices=/dev/sdd1,/dev/sde1
.....

# optional email address to notify events
MAILADDR your@email.com

编辑完毕mdadm配置文件后，重启mdadm服务：

Debian系统，Ubuntu或者Linux Mint:

# service mdadm restart

Fedora, CentOS 或 RHEL 7:

# systemctl restart mdmonitor

CentOS或者RHEL 6:

# service mdmonitor restart 

自动加载阵列

现在我们在/etc/fstab中加入条目使得系统启动的时候将阵列挂载到/mnt目录下：

# echo "/dev/md0 /mnt ext4 defaults 0 2" << /etc/fstab 

为了验证挂载脚本工作正常，我们首先卸载阵列，重启mdadm，然后重新加载。可以看到/dev/md0已经安装我们添加到/etc/fstab中的条目加载了：

# umount /mnt
# service mdadm restart (on Debian, Ubuntu or Linux Mint)
or systemctl restart mdmonitor (on Fedora, CentOS/RHEL7)
or service mdmonitor restart (on CentOS/RHEL6)
# mount -a 

现在我们的阵列已经可以访问了，拷贝文件/etc/passwd到/mnt中测试一下：

Debian系统中，需要在/etc/default/mdadm 设置 AUTOSTART 变量为 true 才能使mdadm守护程序在开机时自动加载阵列：

AUTOSTART=true

模拟磁盘丢失故障

我们将使用以下命令卸载磁盘来模拟磁盘故障。注意，在实际应用中，磁盘如果已经是故障状态了，不需要卸载。

首先，卸载阵列：

# umount /mnt 

现在注意每次执行命令后 'mdadm -D /dev/md0' 的输出。

# mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdb1 # 标记 /dev/sdb1 为失效
# mdadm --remove /dev/md0 /dev/sdb1 # 从阵列中移走 /dev/sdb1 

然后，如果你有个备用盘的话，重新添加一下：

 # mdadm /dev/md0 --add /dev/sdb1 

数据会被自动添加到备用盘 /dev/sdb1 上：

注意以上所述步骤只适合支持磁盘热拔插的系统，在不支持热拔插的系统中，还是得停止阵列并关机后更换备用盘：

# mdadm --stop /dev/md0
# shutdown -h now 

最后将新驱动器重新添加到阵列中：

# mdadm /dev/md0 --add /dev/sdb1
# mdadm --assemble /dev/md0 /dev/sdb1 /dev/sdc1 

希望本文对你有所帮助。

via: http://xmodulo.com/2014/09/create-software-raid1-array-mdadm-linux.html

作者：Gabriel Cánepa 译者：shipsw 校对：wxy

本文由 LCTT 原创翻译，Linux中国 荣誉推出