服务器怎么做磁盘阵列的系统，服务器怎么做磁盘阵列的

***：此内容主要围绕服务器磁盘阵列相关问题。一是询问服务器做磁盘阵列系统的方法，二是单纯询问服务器做磁盘阵列的做法。但未给出服务器的具体类型、磁盘阵列的需求（如RAID级别等）等更多详细信息，仅仅是对服务器磁盘阵列制作方法提出疑问，反映出提问者希望了解服务器构建磁盘阵列相关操作的诉求。

《服务器磁盘阵列搭建全解析：从原理到操作实践》

一、磁盘阵列概述

（一）磁盘阵列的定义与意义

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID）是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能，它的主要目的是提高数据存储的可靠性、性能和容量，在服务器环境中，磁盘阵列起着至关重要的作用，例如在企业级数据中心，大量的数据需要安全、高效地存储和访问，磁盘阵列可以满足这些需求。

（二）磁盘阵列的不同级别

1、RAID 0

- 工作原理：RAID 0通过将数据分成块并分散存储在多个磁盘上来实现，它没有冗余功能，数据被并行地写入多个磁盘，如果有两块磁盘组成RAID 0，数据会被交替地写入这两块磁盘。

- 性能特点：RAID 0具有很高的读写性能，因为它可以同时对多个磁盘进行读写操作，它的可靠性较差，只要其中一块磁盘出现故障，整个阵列中的数据都会丢失。

- 适用场景：适用于对性能要求极高，而对数据安全性要求相对较低的场景，如一些临时数据存储或者视频编辑的缓存盘等。

2、RAID 1

- 工作原理：RAID 1采用镜像技术，将数据同时写入两块（或多块）磁盘，这样，每块磁盘都包含完全相同的数据副本。

- 性能特点：写入性能可能会受到一定影响，因为数据要同时写入多个磁盘，但是读取性能可以得到提升，并且具有很高的可靠性，只要其中一块磁盘正常，数据就不会丢失。

- 适用场景：适用于对数据安全性要求极高的场景，如企业的财务数据存储、关键业务系统的数据库存储等。

3、RAID 5

- 工作原理：RAID 5至少需要三块磁盘，它通过分布式奇偶校验技术来实现数据保护，数据块和对应的奇偶校验信息被分散存储在各个磁盘上，当写入数据时，一部分数据存储在磁盘A，另一部分存储在磁盘B，而奇偶校验信息存储在磁盘C。

- 性能特点：RAID 5具有较好的读写性能，并且在一块磁盘出现故障时，可以通过奇偶校验信息恢复数据，不过，在写入数据时，由于需要计算和写入奇偶校验信息，性能会比RAID 0略低。

- 适用场景：广泛应用于企业级服务器存储，在性能和数据安全性之间取得了较好的平衡，适合存储一般性的企业数据。

4、RAID 6

- 工作原理：RAID 6与RAID 5类似，但它采用了双奇偶校验，这意味着它可以在两块磁盘同时出现故障的情况下，仍然能够恢复数据，至少需要四块磁盘。

- 性能特点：由于需要计算和存储双奇偶校验信息，写入性能会比RAID 5更低一些，但读取性能仍然较好，其数据安全性比RAID 5更高。

- 适用场景：适用于对数据安全性要求极高，且数据丢失风险较大的场景，如大型数据中心存储海量重要数据的情况。

5、RAID 10

- 工作原理：RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合，先进行镜像（RAID 1），然后对镜像后的磁盘组进行条带化（RAID 0），有四块磁盘，先两两镜像，然后将这两组镜像磁盘进行条带化操作。

- 性能特点：它兼具了RAID 0的高性能和RAID 1的高可靠性，读写性能都比较高，数据安全性也很强。

- 适用场景：适用于对性能和数据安全都有很高要求的关键业务服务器，如数据库服务器、企业核心业务服务器等。

二、服务器磁盘阵列的硬件准备

（一）磁盘选择

1、磁盘类型

- 机械硬盘（HDD）：机械硬盘具有较大的容量和相对较低的成本，在选择机械硬盘时，要考虑转速、缓存大小等因素，转速较高（如7200转/分钟或10000转/分钟）的机械硬盘读写速度会比5400转/分钟的更快，缓存大小也会影响硬盘的读写性能，较大的缓存（如64MB或128MB）可以提高数据的读写效率。

- 固态硬盘（SSD）：固态硬盘具有极高的读写速度，能够显著提高磁盘阵列的性能，但是固态硬盘的成本相对较高，容量也相对较小（虽然现在大容量的固态硬盘也逐渐普及），在选择固态硬盘时，要考虑其闪存类型（如TLC、MLC等）、读写速度指标（顺序读写速度和随机读写速度）等。

2、磁盘容量

- 根据服务器的用途和数据存储需求来确定磁盘容量，如果是用于存储大量的视频文件或者数据库备份，可能需要大容量的磁盘，如4TB、8TB甚至更大容量的磁盘，如果是用于存储操作系统和一些小型应用程序，较小容量（如500GB或1TB）的磁盘可能就足够了。

3、磁盘接口

- 常见的磁盘接口有SATA、SAS和NVMe，SATA接口的磁盘成本较低，适用于一般的服务器存储需求，SAS接口的磁盘在性能和可靠性方面比SATA更好，常用于企业级服务器，NVMe接口的磁盘主要用于固态硬盘，它提供了极高的读写速度，是高性能服务器存储的理想选择。

（二）磁盘阵列控制器

1、控制器类型

- 硬件磁盘阵列控制器：这是一种独立的硬件设备，它专门用于管理磁盘阵列，硬件控制器通常具有自己的处理器、缓存和BIOS，能够提供高效的磁盘管理功能，一些高端的硬件磁盘阵列控制器可以支持多种RAID级别，并且具有热插拔磁盘、在线扩容等功能。

- 软件磁盘阵列控制器：这种控制器是通过服务器的操作系统软件来实现磁盘阵列功能的，软件磁盘阵列的成本较低，但是它会占用服务器的一部分系统资源，并且在性能和功能上可能不如硬件磁盘阵列控制器。

2、控制器性能指标

- 缓存大小：磁盘阵列控制器的缓存大小会影响磁盘阵列的读写性能，较大的缓存可以缓存更多的数据，减少磁盘的读写次数，从而提高性能，一个具有1GB缓存的控制器在处理大量读写操作时会比只有512MB缓存的控制器更加高效。

- 通道数量：通道数量决定了控制器能够连接的磁盘数量，一个具有8个通道的控制器可以连接8个磁盘或者更多（如果使用磁盘扩展器）。

- 支持的RAID级别：不同的磁盘阵列控制器支持不同的RAID级别，在选择控制器时，要确保它支持您需要的RAID级别，如果您计划使用RAID 6，那么控制器必须支持RAID 6功能。

三、服务器磁盘阵列的软件配置（以Linux系统为例）

（一）查看磁盘设备

1、使用命令“fdisk -l”：这个命令可以列出服务器上所有的磁盘设备及其分区信息，在命令行中输入“fdisk -l”后，会显示类似于“Disk /dev/sda: 1000.2 GB, 1000204886016 bytes”等信息，/dev/sda”就是磁盘设备名称。

2、使用“lsblk”命令：它可以以树状结构显示磁盘、分区和块设备的信息，它会显示磁盘的容量、挂载点等信息，方便用户了解磁盘的使用情况。

（二）创建磁盘阵列

1、安装mdadm工具：在大多数Linux发行版中，可以使用包管理器来安装mdadm工具，在Debian或Ubuntu系统中，可以使用“sudo apt - get install mdadm”命令来安装；在CentOS或Red Hat系统中，可以使用“yum install mdadm”命令。

2、创建RAID设备

- 对于RAID 0：假设我们有两块磁盘“/dev/sdb”和“/dev/sdc”，可以使用以下命令创建RAID 0：

- 首先创建一个RAID设备：“mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid - disks=2 /dev/sdb /dev/sdc”。/dev/md0”是创建的RAID设备名称，“--level = 0”表示创建RAID 0，“--raid - disks = 2”表示使用两块磁盘。

- 对于RAID 1：如果有两块磁盘“/dev/sdd”和“/dev/sde”，创建RAID 1的命令如下：

- “mdadm --create /dev/md1 --level=1 --raid - disks=2 /dev/sdd /dev/sde”。

- 对于RAID 5：假设我们有三块磁盘“/dev/sdf”、“/dev/sdg”和“/dev/sdh”，创建RAID 5的命令为：

- “mdadm --create /dev/md2 --level=5 --raid - disks=3 /dev/sdf /dev/sdg /dev/sdh”。

3、查看磁盘阵列状态

- 使用“mdadm --detail /dev/mdX”（mdX”是创建的RAID设备名称，如“md0”、“md1”等）命令可以查看磁盘阵列的详细状态，包括磁盘成员、阵列状态、同步进度等信息。

（三）格式化和挂载磁盘阵列

1、格式化磁盘阵列

- 对于大多数Linux系统，可以使用“mkfs.ext4”（如果要格式化为ext4文件系统）命令来格式化磁盘阵列，对于创建的“/dev/md0”磁盘阵列，可以使用“mkfs.ext4 /dev/md0”命令进行格式化。

2、挂载磁盘阵列

- 创建一个挂载点，mkdir /data”（假设要将磁盘阵列挂载到“/data”目录下）。

- 然后使用“mount /dev/md0 /data”命令将磁盘阵列挂载到创建的挂载点上，为了在系统重启后自动挂载，可以将挂载信息添加到“/etc/fstab”文件中，例如添加“/dev/md0 /data ext4 defaults 0 0”这一行。

四、服务器磁盘阵列的维护与管理

（一）磁盘故障检测与处理

1、监控磁盘阵列状态

- 定期使用“mdadm --detail /dev/mdX”命令来查看磁盘阵列的状态，如果发现磁盘阵列中的某块磁盘出现故障（状态显示为“failed”），需要及时处理。

2、处理磁盘故障

- 如果是RAID 1、RAID 5或RAID 6等具有冗余功能的磁盘阵列，在一块磁盘出现故障时，可以将故障磁盘拔出（如果是热插拔磁盘），然后插入一块新的磁盘，接着使用“mdadm --add /dev/mdX /dev/sdY”（/dev/mdX”是磁盘阵列名称，“/dev/sdY”是新插入的磁盘设备名称）命令将新磁盘添加到磁盘阵列中，磁盘阵列会自动进行数据重建。

（二）磁盘阵列扩容

1、硬件扩容

- 如果要增加磁盘阵列的容量，可以添加新的磁盘到服务器中，对于硬件磁盘阵列，需要根据磁盘阵列控制器的操作手册来进行操作，需要将新磁盘插入到合适的磁盘插槽中，然后在磁盘阵列控制器的管理界面中进行磁盘识别、初始化和添加到现有磁盘阵列等操作。

2、软件扩容（以Linux系统中的软件磁盘阵列为例）

- 对于已经创建的磁盘阵列，如“/dev/md0”，如果要扩容，可以先将新磁盘进行分区（如果有必要），然后使用“mdadm --add /dev/md0 /dev/sdZ”（/dev/sdZ”是新磁盘设备或分区名称）命令将新磁盘添加到磁盘阵列中，需要使用文件系统相关的工具（如对于ext4文件系统，可以使用“resize2fs”命令）来扩展文件系统，以利用新增的磁盘空间。

（三）磁盘阵列性能优化

1、调整磁盘阵列参数

- 对于硬件磁盘阵列控制器，可以通过调整缓存策略、预读设置等参数来优化磁盘阵列的性能，一些控制器允许用户设置缓存的读写比例，根据服务器的读写负载情况，可以将缓存设置为更倾向于读缓存或者写缓存。

- 在软件磁盘阵列方面，在Linux系统中，可以通过调整“/etc/mdadm.conf”文件中的一些参数（如条带大小等）来优化磁盘阵列性能，不同的RAID级别和应用场景可能需要不同的条带大小设置。

2、优化磁盘布局

- 在服务器中，合理安排磁盘的物理位置也可以提高磁盘阵列的性能，将用于RAID 0的磁盘分布在不同的磁盘通道上，可以提高并行读写性能，对于热插拔磁盘，要确保磁盘插槽的布局有利于散热和维护。

服务器磁盘阵列的构建涉及到磁盘和控制器的硬件选择、软件配置、维护管理等多个方面，通过合理地规划和操作，可以构建出满足服务器性能和数据安全需求的磁盘阵列。