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前言:
一.RAID 概念概述
1.RAID(独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks))
2.常见的 RAID 级别
2.1RAID 0(条带化 / Striping)
2.2.RAID 1(镜像 / Mirroring)
2.3.RAID 5(带奇偶校验的条带化)
2.4.RAID 10(RAID 1+0)
3.RAID 的应用建议
4.RAID 实战
4.1.检查是否已安装mdadm软件包
4.2.使用fdisk工具进行分区
4.3.创建RAID设备
4.3.1.创建RAID5
4.3.2.创建RAID10 (先做镜象,再做条带)
4.3.3.查看RAID磁盘详细信息
4.3.4.用watch命令来每隔-一段时间刷新/proc/mdstat的输出
4.3.5.检查磁盘是否EL做RAID
4.4.创建并挂载文件系统
4.5.实现故障恢复
4.6.创建/etc/mdadm.conf 配置文件,方便管理软RAID的配置,比如启动、
停止
二.系统管理
1.Linux 系统引导过程
1.1.开机自检
1.2.MBR 引导
1.3.GRUB 引导菜单
1.4.加载 Linux 内核
1.5.init 进程初始化
2.Systemd 服务管理
2.1.Systemd 的优点
2.2.运行级别与 Systemd 目标
2.3.设置与切换运行级别
2.4.服务管理
3.课后扩展
3.1.chkconfig 命令
3.2.systemd 与 chkconfig 的对比
4.总结
总结
前言:
上次和读者们总结了一下关于磁盘以及逻辑卷的创建和挂载相关内容,今天的主要内容是RAID实战实验操作和相应命令,以及系统管理相关内容。
一.RAID 概念概述
1.RAID(独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks))
是一种将多块硬盘组合成 一个逻辑存储单元的技术。通过特定的数据分布算法和冗余机制,RAID 能够在不同程度上实现以下目标:
提高性能
:通过并行读写操作提升整体速度;
提高可靠性
:通过数据冗余(如镜像或奇偶校验)实现容错;
扩大容量
:将多块硬盘合并为一个更大的逻辑卷。
2.常见的 RAID 级别
2.1RAID 0(条带化 / Striping)
特点
:数据分块后分布在多块硬盘上。
优点
:读写性能提升显著。
缺点
:没有冗余,一块硬盘损坏会导致全部数据丢失。
使用场景
:对性能要求高但数据安全要求低的环境(如临时缓存、游戏盘)。
2.2.RAID 1(镜像 / Mirroring)
特点
:两块硬盘存储完全相同的数据副本。
优点
:高可靠性,一块盘损坏可自动切换到另一块。
缺点
:存储利用率仅
50%
,成本较高。
使用场景
:重要数据存储(如数据库系统、服务器系统盘)。
2.3.RAID 5(带奇偶校验的条带化)
特点
:数据和奇偶校验信息分布在所有磁盘上。
优点
:在提升性能的同时提供一定的容错能力(可容忍一块盘损坏)。
缺点
:写入速度略低于
RAID 0
,重建时间长。
使用场景
:常用于企业文件服务器和网络存储(
NAS
)。
2.4.RAID 10(RAID 1+0)
特点
:先做镜像(
RAID 1
),再条带化(
RAID 0
)。
优点
:兼顾性能与可靠性。
缺点
:至少需要
4
块硬盘,成本较高。
使用场景
:数据库、高性能服务器。
3.RAID 的应用建议
4.RAID 实战
4.1.检查是否已安装mdadm软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm
4.2.使用fdisk工具进行分区
使用
fdisk.
工具将新磁盘设备
/dev/sdb
、
/dev/sdc
、
/dev/sdd
、
/dev/sde
划分出主分区
sdb1
、
sdc1
、
sdd1
、
sde1
, 并且把分区类型的ID
标记号改为
"fd”
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
4.3.创建RAID设备
4.3.1.创建RAID5
mdadm -C -V /dev/md0 [-a yes] -15 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1
词条解释:
-C:
表示新建
;
-v:
显示创建过程中的详细信息。
/dev/md0:
创建
RAID5
的名称。
-ayes:--auto
,表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建,可省略。
-1:
指定
RAID
的级别,
15
表示创建
RAID5
。
.
-n:
指定使用几块硬盘创建
RAID, n3
表示使用
3
块硬盘创建
RAID
。
/dev/sd [bcd]1:
指定使用这
3
块磁盘分区去创建
RAID
。
-x:
指定使用几块硬盘做
RAID
的热备用盘,
x1
表示保留
1
块空闲的硬盘作备用
/dev/sde1:
指定用作于备用的磁盘
4.3.2.创建RAID10 (先做镜象,再做条带)
mdadm -Cv /dev/md0 -11 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1
mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0/dev/md1
4.3.3.查看RAID磁盘详细信息
cat /proc/mdstat #
还能查看创建
RAID
的进度
或者
mdadm -D /dev/md0
4.3.4.用watch命令来每隔-一段时间刷新/proc/mdstat的输出
watch -n 10 'cat /proc/mdstat'
4.3.5.检查磁盘是否EL做RAID
mdadm -E /dev/sd[b-e] 1
看指定设备(磁盘或分区)上的
RAID
元数据(
superblock
)信息
4.4.创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/imd0
mkdir /myraid
mount /dev/md0 /myraid/
df -Th
cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
vim /etc/fstab
4.5.实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 #
模拟
/dev/sdb1
故障
mdadm -D /dev/md0 #
查看发现
sde1
已顶替
sdb1
4.6.创建/etc/mdadm.conf 配置文件,方便管理软RAID的配置,比如启动、
停止
-r:
移除设备
-a:
添加设备
-S:
停止
RAID
-A:
启动
RAID
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 -r /dev/ sdb1
mdadm /dev/md0 -a /dev/ sde1
umount /dev/md0
mdadm -S /dev/md0
mdadm -As /dev/md0
#-s:
指查找
/etc/mdadm. conf
文件中的配置信息
具体实验操作如下:
RAID5:
首先是在虚拟机创建四个新磁盘
其次:(
创建分区记得把类型改为“RAIN 自动”
)
以下是故障恢复:
RAID0,1,10
首先以就是准备四个新磁盘
其次:(
分区步骤和注意事项上同)
总结:正常按照 创建裸盘 > 扫盘/重启 > 分区 > 创建RAID > 格式化 > 挂载,以及每一步相应的检查以及后面的验错进行,需严格按照步骤反复练习。
二.系统管理
1.Linux 系统引导过程
1.1.开机自检
过程
:系统开机后,通过
BIOS
对
CPU
、内存、显卡、键盘等硬件设备进行初步检测,检测成功后
根据
BIOS
设置的启动顺序,系统会选择一个设备(硬盘、光驱、
U
盘等)进行引导。
总结
:检测到第一个能够启动的设备,如硬盘或光驱、
U
盘。
1.2.MBR 引导
过程
:如果从硬盘启动,系统会从硬盘的第一个扇区加载
MBR
(主引导记录),并通过
MBR
启动
菜单(如
GRUB
)选择操作系统启动。
总结
:从硬盘的
MBR
引导程序启动,运行
GRUB
引导加载器。
1.3.GRUB 引导菜单
过程
:
GRUB
(
GRand Unified Bootloader
)是
Linux
常用的多重操作系统引导程序。
GRUB
会显
示启动菜单,用户选择启动项后加载操作系统的内核文件,并将控制权交给内核。
总结
:
GRUB
引导程序读取
/boot/grub2/grub.cfg
文件,加载并启动操作系统内核。
1.4.加载 Linux 内核
过程
:内核文件是一个预编译的二进制文件,介于硬件与系统程序之间,负责管理硬件资源和系统
进程。
总结
:将内核文件和镜像文件加载到内存。
1.5.init 进程初始化
过程
:内核加载后,会启动系统的初始化进程
/sbin/init
,该进程负责进一步的系统初始化工
作,如加载硬件驱动、启动系统服务,最终等待用户登录。
总结
:内核加载并启动
init
进程,完成系统的初始化。
2.Systemd 服务管理
2.1.Systemd 的优点
并行启动服务
:与传统的
SysVinit
相比,
Systemd
支持并行启动多个服务,从而加速系统启动过
程。
按需启动服务
:
Systemd
可以按需启动服务,避免了启动不必要的服务,提高了系统的效率。
总结
:
Systemd
改善了系统的启动速度和服务管理效率,解决了
SysVinit
启动慢和脚本复杂的问
题。
2.2.运行级别与 Systemd 目标
在
Linux
系统中,运行级别(
runlevel
)定义了系统的运行状态。
Systemd
通过目标(
target
)来代替传统的运行级别。以下是常见的运行级别与对应的 Systemd
目标:
0
系统停机模式,系统默认运行级别不能设置为
0
,否则不能正常启动,机器关的;
1
单用户模式,
root
权限,用于系统维护,禁止远程登录(只能通过实机进去),该模式的进入
方式百度操作即可;就像
windows
下的安全模式登录;(进入单用户模式的时候
root
不需要密码就
可以登录,所以在此模式下可以修改
root
密码)
2
多用户模式,没有
NFS
和网络支持;
3
完整的多用户文本模式,有
NFS
和网络,登录后进入控制台命令行模式。
4
系统未使用,保留一般不用,在一些特殊情况下可以用它来做一些事情。例如在笔记本电池用
尽时,可以切换到这个模式来做一些设置;
5
图形化模式,登录后进入图形
GUI
模式,
X windows
系;
6
重启模式,默认运行级别不能设为
6
,否则不能正常启动。运行
init6
机器就会重启
2.3.设置与切换运行级别
查看当前默认目标
:
systemctl get-default
设置默认目标
:
systemctl set-default multi-user.target
切换到指定目标
:
systemctl isolate graphical.target
2.4.服务管理
启用服务开机启动
:
systemctl
start
httpd.service
systemctl enable httpd.service
查看服务的开机启动状态
:
systemctl is-enabled httpd.service
禁用服务开机启动
:
列出所有已启用的服务
:
systemctl list-unit-files |
grep
enabled
查看系统中所有已激活的服务
:
systemctl list-units
--type
=
service
永久修改主机名
:
hostnamectl set-hostname newname
homename
主机名 临时修改主机名
查看服务状态:
#
查看服务是否在运行,并显示详细状态信息
systemctl
status
sshd
停止服务的运行:
systemctl stop sshd
关闭防火墙服务
:
systemctl stop firewalld.service
启动服务:
systemctl start firewalld.service
重启服务
systemctl restart firewalld.service
重新加载服务配置
systemctl reload firewalld.service
3.课后扩展
3.1.chkconfig 命令
chkconfig
是一个用于查看和配置服务是否在特定运行级别下启动的工具。常用命令如下:
查看服务状态
:
chkconfig
--list
httpd
添加服务到系统
:
chkconfig
--add
httpd
设置服务在特定级别下启动
:
chkconfig
--level
35
httpd on
3.2.systemd 与 chkconfig 的对比
systemd
是现代的服务管理工具,支持并行服务启动和按需启动服务,配置文件为
.service
。
chkconfig
用于较早的服务管理,依赖于运行级别和手动设置服务的开机启动。
4.总结
Linux
系统引导过程
:包括开机自检、
MBR
引导、
GRUB
引导菜单、加载内核以及
init
进程初
始化。
Systemd
服务管理
:替代传统的
init
进程,通过并行启动服务、按需启动服务提高系统启动速
度。
服务管理
:使用
systemctl
命令管理服务的启动、停止和开机启动状态,支持配置服务在特定目
标下的运行。
总结:
今天主要给读者归纳了两个点,第一个是关于RAID配置相关内容,第二个是系统管理相关的,另外还涉猎一些关于服务的启动,关闭,开机自启动,永久关闭,以及重启命令,希望对读者有一定的帮助!