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21.5.软件 RAID 设备

一些主板和扩展卡增加了一些简单的硬件，通常只是一个 ROM，允许计算机从 RAID 阵列中启动。启动后，对 RAID 阵列的访问由运行在计算机主处理器上的软件处理。这种“硬件辅助的软件 RAID”使 RAID 阵列不依赖于任何特定的操作系统，甚至在操作系统被加载之前就能发挥作用。
根据使用的硬件，支持几种级别的 RAID。参见 graid(8) 以获得完整的列表。
​graid(8) 需要 geom_raid.ko 内核模块，它从 FreeBSD 9.1 开始包含在 GENERIC 内核中。如果需要，可以通过 graid load 手动加载。
21.5.1.创建阵列
软件 RAID 设备通常有一个菜单，可以在计算机启动时按下特殊键进入。该菜单可以用来创建和删除 RAID 阵列。graid(8) 也可以直接从命令行创建阵列。
graid label 标签用于创建新的阵列。本例中使用的主板有一个 Intel 软件 RAID 芯片组，所以指定了 Intel 元数据格式。新的阵列被赋予 gm0 的标签，它是一个镜像（RAID1），并且使用 ada0 和 ada1 硬盘。
当心
当硬盘被做成一个新的阵列时，硬盘上的一些空间将被覆盖。请先备份现有的数据！
# graid label Intel gm0 RAID1 ada0 ada1
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Array Intel-a29ea104 created.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Disk ada0 state changed from NONE to ACTIVE.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Subdisk gm0:0-ada0 state changed from NONE to ACTIVE.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Disk ada1 state changed from NONE to ACTIVE.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Subdisk gm0:1-ada1 state changed from NONE to ACTIVE.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Array started.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Volume gm0 state changed from STARTING to OPTIMAL.
Intel-a29ea104 created
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Provider raid/r0 for volume gm0 created.
状态检查显示新的镜像已经可以使用了：
# graid status
   Name   Status  Components
raid/r0  OPTIMAL  ada0 (ACTIVE (ACTIVE))
                  ada1 (ACTIVE (ACTIVE))
阵列设备出现在 /dev/raid/。第一个阵列被称为 r0。其他的阵列，如果存在的话，将是 r1 、 r2，以此类推。
一些设备上的 BIOS 菜单可以创建名称中有特殊字符的阵列。为了避免这些特殊字符的问题，阵列被赋予简单的编号名称，如 r0。要显示实际的标签，如上面例子中的 gm0，请使用 sysctl(8)：
# sysctl kern.geom.raid.name_format=1
21.5.2.多个卷
一些软件 RAID 设备支持在一个阵列上有一个以上的卷。卷的工作方式类似于分区，允许物理磁盘上的空间被分割并以不同方式使用。例如，英特尔软件 RAID 设备支持两个卷。这个例子创建了一个 40G 的镜像，用于安全存储操作系统，然后是一个 20G 的 RAID0（条带）卷，用于快速临时存储：
# graid label -S 40G Intel gm0 RAID1 ada0 ada1
# graid add -S 20G gm0 RAID0
卷在 /dev/raid/ 中显示为额外的 rX 条目。一个有两个卷的阵列将显示为 r0 和 r1。
关于不同的软件 RAID 设备所支持的卷的数量，请参见 graid(8)。
21.5.3.将单个磁盘转换为镜像
在某些特定的条件下，有可能将现有的单个硬盘转换成 graid(8) 阵列，而无需重新格式化。为了避免转换过程中的数据丢失，现有的硬盘必须满足这些最低要求：
磁盘必须用 MBR 分区方案进行分区。GPT 或其他分区方案的元数据在硬盘的末端，会被 graid(8) 的元数据覆盖和破坏。
磁盘末端必须有足够的未分区和未使用的空间来容纳 graid(8) 元数据。这个元数据的大小各不相同，但最大的占据了 64M，所以建议至少有这么多的可用空间。
如果磁盘满足这些要求，则首先进行完全备份。然后用这个磁盘创建一个单磁盘镜像:
# graid label Intel gm0 RAID1 ada0 NONE
​graid(8) 元数据被写到磁盘末端的未使用空间中。现在可以在镜像中插入第二块磁盘：
# graid insert raid/r0 ada1
原始硬盘的数据将立即开始复制到第二个硬盘。镜像将以降级状态运行，直到复制完成。
21.5.4.将新的硬盘插入阵列中
作为故障或丢失的磁盘的替代，可以插入磁盘到阵列中。如果没有故障或丢失的磁盘，新的磁盘就成为备用磁盘。例如，将一块新的磁盘插入到一个工作的双磁盘镜像中，将成为有一个备用磁盘的双磁盘镜像，而不是三磁盘的镜像。
在这个例子的镜像阵列中，数据立即开始被复制到新插入的硬盘。新磁盘上的任何现有信息将被覆盖：
# graid insert raid/r0 ada1
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Disk ada1 state changed from NONE to ACTIVE.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Subdisk gm0:1-ada1 state changed from NONE to NEW.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Subdisk gm0:1-ada1 state changed from NEW to REBUILD.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Subdisk gm0:1-ada1 rebuild start at 0.
21.5.5.从阵列中移除硬盘
可以从一个阵列中永久移除单个磁盘，其元数据也被删除：
# graid remove raid/r0 ada1
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Disk ada1 state changed from ACTIVE to OFFLINE.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Subdisk gm0:1-[unknown] state changed from ACTIVE to NONE.
GEOM_RAID: Intel-a29ea104: Volume gm0 state changed from OPTIMAL to DEGRADED.
21.5.6.停止阵列
阵列可以被停止，而不需要从磁盘上删除元数据。当系统被启动时，该阵列将被重新启动：
# graid stop raid/r0
21.5.7.检查阵列状态
阵列状态可以在任何时候检查。在上面的例子中，一个磁盘被添加到镜像中后，数据正从原来的磁盘复制到新的磁盘上：
# graid status
   Name    Status  Components
raid/r0  DEGRADED  ada0 (ACTIVE (ACTIVE))
                   ada1 (ACTIVE (REBUILD 28%))
某些类型的阵列，比如 RAID0 或 CONCAT，如果磁盘发生故障，可能不会显示在状态报告中。要看到这些部分失败的阵列，请添加 -ga：
# graid status -ga
          Name  Status  Components
Intel-e2d07d9a  BROKEN  ada6 (ACTIVE (ACTIVE))
21.5.8.删除阵列
阵列是通过删除其中所有的卷来销毁的。当最后一个卷被删除时，阵列被停止，元数据从磁盘上被删除：
# graid delete raid/r0
21.5.9.删除意外的阵列
磁盘可能意外地包含 graid(8) 元数据，可能是以前使用的或制造商的测试。graid(8) 会检测到这些磁盘并创建一个阵列，干扰对单个磁盘的访问。要删除不需要的元数据：
1.启动系统。在启动菜单上，选择 2 为加载器提示。输入:
OK set kern.geom.raid.enable=0
OK boot
系统将在禁用 graid(8) 的情况下启动。
1.备份受影响磁盘上的所有数据。
2.作为一种变通方法，可以通过以下内容禁用 graid(8) 阵列检测，添加
kern.geom.raid.enable=0
到 /boot/loader.conf。
要从受影响的磁盘中永久删除 graid(8) 元数据，请启动 FreeBSD 安装光盘或 U 盘，并选择 Shell。使用 status 找到阵列的名称，通常是 raid/r0：
# graid status
  Name   Status  Components
raid/r0  OPTIMAL  ada0 (ACTIVE (ACTIVE))
                 ada1 (ACTIVE (ACTIVE))
按名称删除卷：
# graid delete raid/r0
如果显示有多个卷，对每个卷重复该过程。在最后一个阵列被删除后，卷将被销毁。
重新启动并验证数据，必要时从备份中恢复。在删除元数据后，也可以删除 /boot/loader.conf 中的 kern.geom.raid.enable=0 条目。
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21.4.RAID3——带有专用奇偶校验的字节级条带
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21.6.GEOM Gate 网络设备
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