组成原理RAID实验.docx

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组成原理RAID实验

《组成原理》课程实验报告

实验名称：

RAID的创建与使用

计算机科学与技术学院

一、实验题目2

二、RAID的创建3

2.1RAID0的创建3

2.1.1磁盘分区3

2.1.2创建RAID03

2.1.3检查RAID0设备是否创建成功5

2.2RAID1的创建6

2.2.1磁盘分区6

2.2.2创建RAID16

2.2.3检查RAID1设备是否创建成功7

2.3RAID5的创建7

2.3.1磁盘分区7

2.3.2创建RAID57

2.3.3检查RAID5设备是否创建成功8

三、RAID配置文件9

四、RAID设备的使用9

4.1创建文件系统9

4.2挂载系统并使用10

4.3RAID0自动挂载11

4.4RAID1和RAID5的挂载过程12

五、提高实验14

5.1RAID1的文件写入与磁盘维护14

5.2RAID5的文件写入与磁盘维护16

六、实验总结与体会17

一、实验题目

1.1、实验题目

在Linux上完成RAID操作。

先要创建一个Linux的虚拟机。

Linux操作系统可以使用CentOS5.8，喜欢使用Ubuntu也行，需要自己手动安装RAID创建工具mdadm。

1.2、操作内容：

RAID0，RAID1，RAID5。

1.3、提高实验：

（1）.在创建的RAID1中写入一个文本文件，内容自定，然后模拟删除其中一个磁盘，尝试从另外一个磁盘读取数据，看是否仍然可以读取写入的文本文件。

（2）.在创建的RAID5中写入一个文本文件，模拟删除其中一个磁盘，然后重新添加一个新的磁盘（同样大小），尝试重建RAID5，重建完毕后看是否可以正常读取文本文件。

注意：

Linux下创建的RAID设备也需要格式化创建文件系统后才可以写入数据。

删除硬件需要虚拟机关闭的情况下才能完成。

因此在RAID创建好后，需要先关机，然后在编辑硬件里面删除硬盘，再开机。

二、RAID的创建

2.1RAID0的创建

2.1.1添加磁盘及对磁盘分区

1）添加足够完成RAID0、RAID1、RAID5创建所需的磁盘数量，因为我的学号尾数是45，所以我设置每个磁盘的大小为45G。

图2.1虚拟机开机前界面

2）进入控制台：

在Poweron后，使用用户名：

root，密码：

136254登录，进入CentOS5.8系统。

进入系统后在桌面上右键—>打开终端；

3）对磁盘进行分区：

如使用指令#fdisk/dev/sde可对磁盘sde进行分区，如下图2.2所示。

2.1.2创建RAID0

1）对/dev/sdb和/dev/sdc完成磁盘分区。

2）创建RAID0

使用指令:

#mdadm-C-v/dev/md0-l0-n2/dev/sdb/dev/sdc

指令中：

-C表示创建（C需为大写）；–v表示显示创建过程中的详细事件；/dev/md0表示RAID设备名称；-l0表示RAID级别为RAID0；-n2表示RAID设备有2个，成员是/dev/sdb、/dev/sdc两个硬盘设备。

图2.2磁盘分区

图2.3建立RAID

2.1.3检查RAID0设备是否创建成功

1）使用指令：

#mdadm–l/dev/md0

可以看到列表中有Disk/dev/md0的信息，则可以表明RAID0已经创建成功,如图2.4所示。

因为我设置的每个硬盘大小为45G，所以两个硬盘组成RAID0后的大小为96.6G就属于正常情况。

图2.4检查RAID0是否存在

2）查看RAID0详细信息：

如图2.5所示。

使用指令：

#mdadm–D/dev/md0

图2.5RAID0设备/dev/md0的详细信息

2.2RAID1的创建

2.2.1磁盘分区

对磁盘/dev/sdd和/dev/sde进行磁盘分区，方法与2.1所使用的方法相同。

2.2.2创建RAID1

使用指令：

#mdadm–C–v/dev/md1–l1–n2/dev/sdd/dev/sde

指令中：

-C表示创建；–v表示显示创建过程中的详细事件；/dev/md1表示RAID设备；-l1表示RAID级别为RAID1；-n2表示RAID设备有2个，成员是/dev/sdd、/dev/sde两个硬盘设备。

如图2.6所示。

图2.6创建RAID1设备/dev/md1

2.2.3检查RAID1设备是否创建成功

使用指令：

#mdadm–D/dev/md1，如图2.7所示。

图2.7RAID1设备/dev/md1的详细信息

2.3RAID5的创建

2.3.1磁盘分区

对磁盘/dev/sdf、/dev/sdg和/dev/sdh进行磁盘分区，方法与2.1节中的方法相同。

2.3.2创建RAID5

使用指令：

#mdadm–C–v/dev/md2–l5–n3/dev/sd[fgh]1

指令中：

-C表示创建；–v表示显示创建过程中的详细事件；/dev/md2表示RAID设备；-l5表示RAID级别为RAID5；-n3表示RAID设备有3个，成员是/dev/sdf1、/dev/sdg1、/dev/sdh1三个硬盘设备。

如图2.8所示。

图2.8创建RAID5设备/dev/md2

2.3.3检查RAID5设备是否创建成功

使用指令：

#mdadm–D/dev/md2，如图2.9所示。

图2.9RAID5设备/dev/md2详细信息

三、RAID配置文件

如图3.1所示。

使用指令：

1）#mdadm–D–s>/etc/mdadm.conf

把查询出来的RAID信息写到mdadm.conf中

2）#cat/etc/mdadm.conf

查看RAID的信息是否被写入

图3.1RAID配置文件

这样，即使将虚拟机关闭，再次将虚拟机打开时，RAID的信息依然存在着。

四、RAID设备的使用

4.1创建文件系统

指令：

#mkfs.ext3/dev/md0

对/dev/md1、/dev/md2创建文件系统的方法相同，如下图图4.1所示。

图4.1创建设备/dev/md0的文件系统

4.2挂载系统并使用

对/dev/md0的挂载指令如图4.2所示。

图4.2挂载RAID0设备/dev/md0

4.3RAID0自动挂载

1）使用指令：

#vi/etc/fstab，打开文件fstab。

图4.3挂载图1

2）在文件中写入/dev/md0，这样系统重新启动后会自动将/dev/md0挂接到/softraid目录下。

图4.4挂载图2

4.4RAID1和RAID5的挂载过程

4.4.1对/dev/md1（RAID1）创建文件系统

图4.5/dev/md1构造文件系统

4.4.2对/dev/md1（RAID1）挂载系统并使用

图4.6/dev/md1挂载系统并使用

4.4.3对/dev/md2（RAID5）创建文件系统

图4.7/dev/md2创建文件系统

4.4.4对/dev/md2（RAID5）挂载系统并使用

图4.8/dev/md2挂载系统并使用

4.4.5自动挂载/dev/md1和/dev/md2

图4.9自动挂载/dev/md1和/dev/md2

五、提高部分

5.1RAID1的文件写入与磁盘维护

在创建的RAID1中写入一个文本文件，内容自定，然后模拟删除其中一个磁盘，尝试从另外一个磁盘读取数据，看是否仍然可以读取写入的文本文件。

5.1.1在RAID1中写入文本文件

图5.1向RAID1写入文件的过程

图中所示为向RAID1中写入文件的过程。

其中，指令：

#mkdir/mnt/raid1表示建立一个名为raid1的接口指令：

#mount/dev/md0/mnt/raid1表示将硬件md1连接到接口raid1上，只有这样，才能通过接口raid1向raid设备md1写入数据。

5.1.2删除raid1的一片磁盘

关闭虚拟机后，编辑硬件，将构造raid1的那两片磁盘的其中一片删除即可，结果可在开机后通过终端查询，使用指令：

#mdadm–D/dev/md1，如图所示：

图5.2raid1中的一块磁盘被删掉后

5.1.3查看RAID1中的文本wtest是否仍然存在

虚拟机重启后打开之前的RAID1中的文件，内容没有改变。

如下图图5.4所示：

图5.3RAID1中文件的内容

5.2RAID5的文件写入与磁盘维护

在创建的RAID5中写入一个文本文件，模拟删除其中一个磁盘，然后重新添加一个新的磁盘（同样大小），尝试重建RAID5，重建完毕后看是否可以正常读取文本文件。

5.2.1在RAID5中写入文本文件

向RAID5中写入文件的过程与上图5.1中在RAID1中写入文件过程相同。

结果如下图图5.4所示

图5.4RAID5中的文本文件

5.2.2删除RAID5的一片磁盘

删除的方法还是和RAID1的操作一样，结果如下图图5.5所示：

图5.5RAID5被删除一片磁盘后

5.2.3给RAID5加一个新的磁盘

使用指令：

#mdadm/dev/md2–a/dev/sdg1，结果如下图图5.5所示。

图5.5为RAID5加入一片新的磁盘

图5.7检查文件是否仍然存在

从图中可以看到，文件仍然存在。

打开此文件后，内容没有发生改变。

六、实验总结与体会

这次RAID实验的搭建，我是从老师布置的第三周之后开始了解的，之前只是稍微了解了一点书上相关的知识后，直到国庆假期才开始正式搭建。

按照老师给的虚拟机安装教程安装好CentOS虚拟系统后，就开始在虚拟系统里面用mdadm指令进行RAID0,RAID1,RAID5的搭建。

在使用madadm指令时参考老师给的那个《mdadm建立软RAID》文档来进行相关操作，但是老师给的文档里面流程性不是很强，刚开始根本不是很清楚具体的步骤该怎么进行，进行了几次尝试之后，终于摸清了整个实验所要实现的目标，以及实现这些目标的大致流程。

当然，之后的步骤并不是一直顺利通过，在进行到往搭建好的RAID1里面写入一个文件时，相关的指令操作不是很清楚，咨询了一下学长关于linux中文件的写入指令echo后XX查询了相关用法，就顺利了完成了文件的写入。

之后又一次在删除RAID1中的一个磁盘时不小心删掉了RAID5中的第一个盘，导致后续工作都不能在进行了，所以我只能无奈的再从头来一遍，不过这一遍我已经比较熟练了，所以还是比较快的。

总的来说，这一次在linux系统下进行RAID搭建的实验收获还是很多的。

首先直观了解了冗余磁盘阵列的存储性能和可靠性方面的优点。

在操作系统的支持下，这一组磁盘阵列就可以当成是一个独立的大容量存储设备，数据的存储都是分布存储在这一组磁盘上。

并且这不影响组成盘的独立工作。