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raid10 允许最多坏几块磁盘，如何修复阵列？

news 2025/8/12 7:04:49

RAID 10 是一种结合了 RAID 1（镜像）和 RAID 0（条带化）的阵列模式，适用于高性能和高可靠性的场景。它提供了数据冗余，但允许的磁盘故障数量取决于哪些磁盘发生故障（是否同一镜像组内的磁盘同时故障）。

1. RAID 10 允许的最大磁盘故障数

RAID 10 的结构：
- RAID 10 由多个 RAID 1 镜像组组成，然后对这些镜像组进行 RAID 0 的条带化。
- 每个 RAID 1 镜像组有两块磁盘（一个主盘，一个镜像备盘）。
磁盘故障的限制：
- 同一镜像组：如果 RAID 1 镜像组的两块磁盘同时故障，整个 RAID 10 会崩溃。
- 不同镜像组：如果故障发生在不同的镜像组，每组仅损坏一块磁盘，则 RAID 10 可以继续正常工作。
总结：
- RAID 10 的容错能力 取决于镜像组的数量：
  - 每个镜像组允许 1 块磁盘故障。
  - 理论上，最多可以损坏 镜像组数量 - 1 的磁盘（只要每组仅有 1 块磁盘损坏）。

2. RAID 10 阵列修复方法

2.1 准备工作

确认 RAID 类型和状态：
- 查看当前阵列的状态：
  bash
  复制
```
cat /proc/mdstat
```
  示例输出：
  plaintext
  复制
```
md0 : active raid10 sda1[0] sdb1[1] sdc1[2] sdd1[3]100000 MB (striped) 
```
  - 如果有磁盘故障，会显示 (_) 或 failed。

确认故障磁盘：

使用 mdadm 查看详细信息：

bash

复制

sudo mdadm --detail /dev/md0

输出示例：

plaintext

复制

/dev/md0:Number   Major   Minor   RaidDevice State0       8        1        0      active sync   /dev/sda11       8       17        1      active sync   /dev/sdb12       8       33        2      faulty        /dev/sdc13       8       49        3      active sync   /dev/sdd1

faulty 表示故障磁盘。

备份数据：
- 在修复前，务必备份重要数据，以防修复过程中的意外情况。

2.2 移除故障磁盘

从阵列中移除故障磁盘：
- 假设故障磁盘为 /dev/sdc1：
  bash
  复制
```
sudo mdadm --remove /dev/md0 /dev/sdc1
```
确认磁盘已移除：
- 再次查看 RAID 状态：
  bash
  复制
```
cat /proc/mdstat
```
  - 故障磁盘应已被移除。

2.3 替换故障磁盘

更换物理磁盘：
- 将故障磁盘从服务器中物理移除，并插入新的磁盘。
准备新的磁盘：
- 确保新磁盘未被分区或包含旧数据：
  bash
  复制
```
sudo fdisk /dev/sdc
```
  - 删除所有现有分区。
- 创建与其他磁盘一致的分区：
  bash
  复制
```
sudo fdisk /dev/sdc
```
  - 根据需要创建与 /dev/sda1 等其他磁盘相同的分区。
同步磁盘分区表（可选）：
- 如果原有磁盘分区表一致，可以直接同步分区表到新磁盘：
  bash
  复制
```
sudo sfdisk -d /dev/sda | sudo sfdisk /dev/sdc
```

2.4 将新磁盘添加到阵列

添加新磁盘到阵列：
- 将新磁盘（如 /dev/sdc1）添加回 RAID 10：
  bash
  复制
```
sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sdc1
```

查看重建进度：

阵列会自动开始重建数据，可以通过以下命令查看进度：

bash

复制

cat /proc/mdstat

示例输出：

plaintext

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md0 : active raid10 sda1[0] sdb1[1] sdc1[2] sdd1[3]100000 MB (striped) [==>..................]  recovery = 20.0% (20000/100000) finish=10.0min

等待重建完成：
- 根据磁盘大小和阵列性能，重建可能需要数小时。

2.5 验证修复结果

检查阵列健康状态：

再次查看 RAID 状态，确保所有磁盘正常：

bash

复制

sudo mdadm --detail /dev/md0

输出示例：

plaintext

复制

/dev/md0:Number   Major   Minor   RaidDevice State0       8        1        0      active sync   /dev/sda11       8       17        1      active sync   /dev/sdb12       8       33        2      active sync   /dev/sdc13       8       49        3      active sync   /dev/sdd1

更新阵列配置文件（可选）：
- 更新 /etc/mdadm/mdadm.conf 文件，确保新磁盘配置被保存：
  bash
  复制
```
sudo mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm/mdadm.conf
```

3. 注意事项

硬盘损坏的预防措施：
- 定期监控硬盘健康状态：
  bash
  复制
```
smartctl -a /dev/sda
```
- 配置 RAID 状态邮件通知：
  bash
  复制
```
sudo apt install mdadm -y
sudo mdadm --monitor --scan --daemonise --mail=<your-email>
```
RAID 不是备份：
- RAID 提供冗余，但不是备份方案。定期将重要数据备份到远程存储或云端。
更换磁盘时使用相同容量或更大的磁盘：
- 新磁盘的容量必须与其他磁盘一致或更大，否则无法加入阵列。

4. RAID 10 修复流程总结

步骤	操作命令
确认故障磁盘	`sudo mdadm --detail /dev/md0`
移除故障磁盘	`sudo mdadm --remove /dev/md0 /dev/sdc1`
更换物理磁盘	插入新磁盘并分区
添加新磁盘到阵列	`sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sdc1`
查看重建进度	`cat /proc/mdstat`
验证修复成功	`sudo mdadm --detail /dev/md0`
更新配置文件（可选）	`sudo mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm/mdadm.conf`