mdadm详细使用手册：Linux软件RAID管理利器

一、mdadm工具概述

mdadm（Multiple Device Administrator）是Linux系统下用于管理软件RAID（独立磁盘冗余阵列）的核心工具，支持RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10等常见级别。与硬件RAID相比，软件RAID通过CPU实现数据冗余，具有成本低、灵活性高的优势，尤其适合中小企业或个人用户的存储需求。

核心功能

• 创建RAID阵列：支持从零开始构建RAID，自定义阵列级别、块大小等参数。
• 管理RAID阵列：包括启动、停止、监控阵列状态，以及添加/移除磁盘。
• 故障恢复：处理磁盘故障，替换坏盘并重建数据。
• 性能监控：实时查看阵列I/O性能，优化配置。

二、安装与基础配置

安装mdadm

在主流Linux发行版中，mdadm通常已预装。若未安装，可通过包管理器安装：

# Debian/Ubuntu
sudo apt-get install mdadm
# RHEL/CentOS
sudo yum install mdadm

加载内核模块

确保RAID相关内核模块已加载：

sudo modprobe md_mod

三、创建RAID阵列

创建RAID 1（镜像）

假设使用/dev/sdb和/dev/sdc两块磁盘创建RAID 1：

sudo mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb /dev/sdc

• --create：创建阵列。
• /dev/md0：阵列设备名。
• --level=1：RAID级别。
• --raid-devices=2：参与阵列的磁盘数。

创建RAID 5（条带化+分布式奇偶校验）

使用三块磁盘创建RAID 5：

sudo mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

创建RAID 10（镜像+条带化）

使用四块磁盘创建RAID 10：

sudo mdadm --create /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

四、管理RAID阵列

查看阵列状态

sudo mdadm --detail /dev/md0

输出包含阵列级别、状态、磁盘成员、重建进度等信息。

启动/停止阵列

# 启动阵列
sudo mdadm --assemble /dev/md0 /dev/sdb /dev/sdc
# 停止阵列
sudo mdadm --stop /dev/md0

添加备用磁盘

将/dev/sde设为/dev/md0的备用盘：

sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sde

移除故障磁盘

当磁盘故障时，先标记为故障，再移除：

sudo mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdb
sudo mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdb

替换故障磁盘

移除故障盘后，插入新盘并添加：

sudo mdadm /dev/md0 --add /dev/sdb

阵列会自动开始重建。

五、高级功能

监控阵列状态

通过watch命令实时监控重建进度：

watch -n 1 cat /proc/mdstat

或使用mdadm的监控模式：

sudo mdadm --monitor --mail=admin@example.com --delay=1800 /dev/md0

• --mail：故障时发送邮件。
• --delay：检查间隔（秒）。

调整阵列参数

修改块大小（如从512KB改为1MB）：

sudo mdadm --grow /dev/md0 --chunk=1024

扩容阵列

1. 添加新磁盘：

   sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sde

2. 扩容文件系统（以ext4为例）：

   sudo resize2fs /dev/md0

六、故障排除

阵列无法启动

• 检查/proc/mdstat确认阵列状态。
• 使用--assemble --scan自动装配阵列：

  sudo mdadm --assemble --scan

磁盘未识别

• 确认磁盘已连接且无物理故障。
• 检查dmesg日志：

  dmesg | grep sd

数据恢复

若阵列完全崩溃，尝试从成员盘恢复：

sudo mdadm --examine /dev/sdb  # 查看超级块信息
sudo mdadm --assemble --force /dev/md0 /dev/sdb /dev/sdc

七、最佳实践

1. 定期备份：软件RAID非数据备份方案，需结合定期备份。
2. 使用相同型号磁盘：避免因磁盘性能差异导致瓶颈。
3. 监控阵列健康：设置邮件告警，及时处理故障。
4. 测试恢复流程：模拟磁盘故障，验证恢复流程。

八、总结

mdadm是Linux下管理软件RAID的强大工具，通过本文的详细介绍，用户可掌握从创建到维护的全流程操作。无论是构建高可用存储，还是优化I/O性能，mdadm都能提供灵活的支持。建议结合实际场景，逐步实践以深化理解。