基于软RAID的硬盘故障时数据恢复能力测试

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计算机系统的硬盘存储着大量的数据，有些数据非常关键，一旦丢失就会产生严重后果。本文中，我们基于软件构件的RAID 1级别的硬盘阵列，测试了软RAID 1阵列在发生故障后，其数据恢复的能力。基于Linux操作系统通过软件构建的RAID 1硬盘阵列，本次测试的结果验证了以下几个关键结论，证明了软RAID的容灾能力：

当RAID中作为数据盘的一块硬盘发生故障时，RAID发生降级，且数据不丢失，挂载的分区依旧可读写；
当向降级的RAID中添加一块新硬盘后，RAID可通过重建恢复；
当旧实例操作系统所在硬盘发生故障时，数据盘组建的软RAID接入到其他实例上，能够成功地被新实例的操作系统识别，并成功读写。

一、测试环境配置

1. 测试平台

VMware Workstation虚拟机

2. 测试实例操作系统选型

Ubuntu 22.04.1 64位(基于Linux)，共2台

3. 所需依赖软件

cockpit (一款好用的基于web的linux主机管理平台)

$ sudo apt install cockpit
$ sudo systemctl start cockpit
$ sudo systemctl start udisks2

二、测试用例

1. 用例一：软RAID 1基本功能测试

(1) 为虚拟机1添加2块20GB硬盘

(2) 打开cockpit管理界面，在“存储”中，为这2块硬盘创建软RAID 1阵列

(3) 格式化创建好的RAID 1阵列，并挂载

(4) 在挂载目录下，成功写入一份文本文件

2. 测试用例二：单块硬盘故障后，软RAID 1数据读写测试

(1) 将单块硬盘移除，在 web管理系统界面显示RAID降级

(2) 成功读取挂载目录中的文件和数据

(3) 成功写入数据到挂载目录中的新文件

3. 测试用例三：添加新硬盘后故障恢复测试

(1) 向虚拟机添加一块新硬盘

(2) 在web管理界面添加该硬盘，成功恢复RAID

(3) 查看挂载目录中的文件数据，可成功读写

(4) 移除另外一块旧硬盘，仅保留新增硬盘，使得RAID存储再次降级，查看挂载目录中的文件数据，依旧可成功读写，说明数据已经成功恢复到新盘

4. 测试用例四：系统盘故障时，软RAID数据盘可移植挂载测试

(1) 将2块数据盘挂载到新系统下，并成功识别出RAID

(2) 读取RAID中原有文件数据成功，写入数据到新文件中成功

三、总结

本次测试活动证明了关于软RAID的数据容灾能力，本文所述的三条结论成立。AI柠檬因为所使用NAS服务器的缘故，需使用软RAID实现数据容灾，且容灾能力能够满足当前需求。不过软RAID的缺点在于需使用CPU，因此对于CPU的性能有一定的要求，过低的CPU配置会导致性能瓶颈。因此，如果有条件可以使用硬件阵列卡实现RAID是最佳的选择，只不过对使用者的技术能力有着较高的要求。

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