Linux软RAID实战：无需硬件RAID卡，一条mdadm命令构建RAID5阵列

今天我们来聊聊一个在运维中很常见的场景：如何在服务器没有硬件RAID卡的情况下，仅通过操作系统来构建RAID阵列。这只需要掌握一个关键命令：mdadm。

1 软 RAID 和硬 RAID区别

硬 RAID 通常指服务器配备了专用的RAID卡。RAID卡负责将多个物理磁盘组合成一个逻辑上的大磁盘，所有的RAID计算（如奇偶校验）都由硬件完成。对操作系统而言，它看到的只是一块“虚拟磁盘”。这种方式性能好、稳定性高，但依赖特定硬件。

软RAID 则完全由操作系统底层的软件驱动实现。它将SCSI或IDE控制器提交的物理磁盘虚拟化，再提交给上层管理。软RAID主要在没有硬件RAID卡，但又希望实现数据冗余和性能提升的场景下使用。它依赖于系统的CPU资源进行计算。

两者简单对比如下：

对比项	硬 RAID	软 RAID
谁来算 RAID	RAID 卡	操作系统
是否依赖硬件	强	弱
可迁移性	差	很强
运维灵活度	低	高

没有谁绝对更好，只是场景不同。

2 RAID 到底有多少种？

常见的RAID级别及其特点如下：

RAID 级别	最少磁盘	特点	适合场景
RAID0	2	性能最高，无冗余	临时数据、缓存
RAID1	2	1:1 镜像	系统盘
RAID5	3	性能 + 容错平衡	业务数据盘
RAID6	4	双校验，更安全	大容量存储
RAID10	4	性能 + 高可靠	核心业务

生产环境最常用的组合策略是：

RAID1做系统盘， RAID5 / RAID10做数据盘，有些数据要求较高的可以做RAID6。

3 实战做软RAID

下面我们以创建一个在生产环境中也比较常用的RAID5为例。假设我们已经准备了3块硬盘，设备名分别为：

/dev/sdb
/dev/sdc
/dev/sdd

3.1 创建 RAID

首先确保系统已安装 mdadm 工具。大多数Linux发行版已预装，若没有，可以使用包管理器安装，例如在RHEL/CentOS系统上：

yum install mdadm -y

接下来，使用 mdadm 命令创建RAID5阵列：

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

参数说明：

• mdadm：Linux下的RAID管理工具。
• --create：创建一个新的RAID阵列。注意：此操作会清空指定磁盘上的所有现有数据。
• /dev/md0：创建的阵列设备名称。md0 表示第一个RAID设备，后续可依次使用 md1, md2。
• --level：指定RAID级别，这里为5。
• --raid-devices=3：指定组成阵列的物理磁盘数量，必须与后面列出的磁盘路径数量一致，否则会报错。

执行完成后，可以运行 lsblk 命令查看块设备状态：

lsblk

此时，对于操作系统来说，/dev/md0 就是一块全新的磁盘。你可以计算一下它的容量：三块8GB的磁盘组建RAID5后，形成了一块约16GB的虚拟磁盘，这符合RAID5（N-1）的容量计算原理。

2️⃣ 格式化并挂载

创建好的RAID设备需要格式化为文件系统并挂载后才能正常使用。这里我们格式化为XFS文件系统并挂载到 /data 目录：

mkfs.xfs /dev/md0
mkdir /data && mount /dev/md0 /data

3️⃣ 配置持久化

这是至关重要的一步，务必不要遗漏！ 许多线上故障正是因为重启后RAID配置丢失导致的。我们需要将当前的RAID阵列配置信息保存到配置文件中：

mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf

完成以上步骤，一个可用的软RAID5阵列就创建并配置完毕了。

4 软 RAID日常运维操作

创建RAID只是开始，持续的运维监控才是保障数据安全的关键。

4.1 查看 RAID 状态

最快速的方法是查看内核提供的RAID状态文件：

cat /proc/mdstat

4.2 查看详细信息

使用 mdadm 命令可以获取阵列的详尽信息，包括健康状态、成员盘等：

mdadm --detail /dev/md0

从详细输出中，你可以清晰地看到：

• RAID 级别 (Raid Level)
• 所有成员磁盘 (Number, Major, Minor)
• 阵列状态，例如是否有磁盘降级 (State, Failed Devices)

4.3 磁盘坏了怎么办？

在运维过程中，如果发现某块成员盘出现故障，可以按以下流程处理：

1. 标记故障盘：告知RAID管理系统某块盘已失效。

   mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdb

2. 移除故障盘：将已标记为故障的磁盘从阵列中移除。

   mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdb

通常，在RAID5阵列中单盘故障不会立即导致业务中断（阵列会进入降级模式运行），但对于重要的生产业务，更换磁盘的操作仍建议安排在维护窗口进行。

3. 添加新盘并重建：插入新的完好磁盘（例如 /dev/sde），将其加入阵列并开始数据重建。

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

   重建过程通常可以在线进行，业务无需停止。

结语

由此可见，实现数据冗余和高可用并非硬件RAID卡的专利。在Linux系统下，借助功能强大的 mdadm 工具，我们完全可以利用软件方式灵活、高效地构建和管理RAID阵列。掌握这项技能，能为你在各种硬件环境下的运维工作提供多一种可靠的选择。

希望这篇实战指南对你有帮助。想了解更多类似的运维实战技巧与系统知识，欢迎来云栈社区交流探讨。