SSD测试-RAID功能测试

一、RAID、独立磁盘冗余阵列

作用：将多个物理硬盘组合成一个逻辑硬盘（提高容量、性能、安全性）

将多个硬盘按照一定方式组合形成一个大的硬盘，实现数据读写加速、数据备份等重要的作用。

--可将同一份数据储存在不同的硬盘中（任意一个硬盘发生故障时，仍可读出数据）

• JBOD：Just Bunch Of Disks、只是一堆硬盘：直通模式、硬盘之间完全独立。
• 对于普通用户而言，最常使用的还是RAID0【多块硬盘并行操作、出现故障，无法补救】
• 硬RAID：用硬件来实现RAID功能（RAID卡、RAID芯片）
• 软RAID：消耗CPU、使用软件实现RAID（mdadm命令）
• 常见组合方式：RAID0、RAID1、RAID5、RAID10

RAID级别	盘数量	定义	适用场景
RAID0	最少2	条带化（总容量：单盘容量 * 硬盘数量） 数据被分割成相等的块（通常称为条带），这些条带依次写入不同的硬盘 读写操作可以并行进行，从而提高了存储性能	对性能要求极高但对数据保护要求较低 （不提供容错）
RAID1	盘数量：最少2（偶数）	镜像（总容量：单盘容量 * 硬盘数量/2） 将相同的数据同时写入两个或多个硬盘	对数据保护要求极高的场景 （牺牲容量、性能）
RAID5	盘数量：最少3	分布式奇偶校验（总容量：单盘容量 * （硬盘数量-1）） 容量不同时：以 最小那块盘的空间 为标准 更大容量的盘只使用“相同大小的一部分”，剩下的不能用 数据被分割为块，分布在多个硬盘上 计算每个数据块的奇偶校验数据，平均分布在所有盘上的 每一张盘 既存数据、也存校验 奇偶校验信息占用的总存储空间，相当于一块盘的容量 奇偶校验数据：可以用于检测和恢复损坏的数据	对存储性能和数据保护都有较高要求的场景 （读快、写较慢，恢复时间长）
RAID10	盘数量：最少4（偶数）	镜像+条带化(总容量：所有硬盘的总容量/2） 先镜像（RAID 1），再条带化（RAID 0） 读写性能均高	适合高性能+高冗余需求 （如数据库、虚拟化平台）

二、Window server-软件RAID-Disk Management

• Dynamic Disk：使盘支持raid

三、Linux-软件RAID-mdadm

3.1 mdadm常见选项

• -C /dev/md0：创建名为 /dev/md0 阵列
• -a yes：自动创建设备文件/dev/md0
• -l 0：指定raid级别
• -n 2 /dev/nvme{0,1}n1：指定用几块盘来创建raid
• -D  /dev/md0：查看阵列的详细信息

3.2 mdadm常见操作

• 创建raid0：mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 0 -n 2 /dev/nvme{3,4}n1
• 创建raid1：mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 1 -n 2 /dev/nvme{3,4}n1
• 创建raid5：mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 /dev/nvme{0,3,4}n1
  • 重建rebuilding：计算奇偶校验信息
  • 查看重建进度：cat /proc/mdstat
• 删除raid
  • 取消挂载（如果已经挂载）：umount /dev/md0
  • 停止RAID阵列：mdadm --stop /dev/md0
  • 清除每块硬盘上的RAID信息：mdadm --zero-superblock /dev/nvme3n1、mdadm --zero-superblock /dev/nvme4n1
  • 删除配置文件中的记录（可选）：mdadm --remove /dev/md0

3.3 其它

• 格式化：mkfs.ext4 /dev/md0
• 挂载：mkdir /mnt/raid0，mount /dev/md0 /mnt/raid0
• 保存配置：没有保存配置，重启后raid的设备名可能发生变化（ 比如/dev/md0变成 /dev/md127）
  • 将配置扫描结果追加到配置文件中：mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
  • 更新系统启动镜像：dracut --force

四、INTEL-VMD

• 英特尔® VMD：英特尔® Volume Management Device、卷管理设备

• • VMD作用：解决NVMe硬盘的热插拔（比普通热插拔更稳定），定位等，是VROC实现RAID的基础
  • 是否支持VMD：取决于CPU型号
  • VMD开启：VMD模块会作为一个“总管”介入，操作系统看到VMD控制器，所有的硬盘都由这一个VMD驱动来统一管理和调配
    • 依赖驱动才能识别盘：英特尔® RST(VMD)、英特尔®  Rapid Storage Technology Driver
    • 没有驱动：无法识别相关盘

• • VMD关闭：CPU直接将每个物理硬盘作为一个独立的设备暴露给操作系统
    • 重启才能生效

• VROC ：Virtual RAID on CPU（VROC = VMD + RAID 支持）
  • 介绍：Intel 的一项技术，允许直接使用 CPU 的 PCIe 通道为 NVMe SSD 组建 RAID，性能很高且不占用额外插槽
  • 组建RAID：依赖购买VROC激活密钥，没有秘钥大部分情况只能单盘直通（Pass-thru状态）
    • 某些平台没有VROC密钥，也可能支持创建RAID 0（VMD Mode Switch菜单设置为Manual）
  • 前提：先开启VMD后，才能使用VROC
• 后续使用后再继续补充

五、ASUS主板简单使用博通RAID卡

• ASUS主板创建raid：Setting->Advanced->BROADCOM XX->Main menu->Create virtual disk --Apply change、Save Configure、保存bios退出
  • 创建完raid，显示为sdx
• ASUS主板查看盘片：Setting->Advanced->BROADCOM XX->Main menu->Drive Management
• 不用后要删除raid，避免主板和盘片异常