网络存储实验报告.docx

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1、网络存储实验报告 湖北文理学院 网络存储 实验报告 专业班级： 计科 1211 姓 名： * 学 号： * 任课教师： 李学峰 2021 年 11 月 16 日 实验 01 3 Windows 2021 的磁盘阵列技术 一、实验目的 1掌握在 Windows 2021 环境下做磁盘阵列的条件和方法。 2掌握在 Windows 2021 环境下实现 RAID0 的方法。 3. 掌握在 Windows 2021 环境下实现 RAID1 的方法。 4. 掌握在 Windows 2021 环境下实现 RAID5 的方法。 5. 掌握在 Windows 2021 环境下实现恢复磁盘阵列数据的方法。 二、

2、实验要求 1 在 Windows 2021 环境下实现 RAID0 2 在 Windows 2021 环境下实现 RAID1 3 在 Windows 2021 环境下实现 RAID5 4 在 Windows 2021 环境下实现恢复磁盘阵列数据 三、实验原理 （一）磁盘阵列 RAID 技术的概述 RAID 是一种磁盘容错技术,由两块以上的硬盘构成冗余，当某一块硬盘出现物理损坏时，换一块同型号的硬盘即可自行恢复数据。RAID 有 RAID0、RAID1、RAID5 等。RAID 技术是要有硬件来支持的，即常说的 RAID 卡，如果没 RAID 卡或 RAID 芯片，还想做 RAID，那就要使用软

3、件 RAID 技术，微软 Windows 系统只有服务器版本才支持软件 RAID 技术，如 Windows Server 2021 等。 （二）带区卷（RAID0） 带区卷是将多个（2-32 个）物理磁盘上的容量相同的空余空间组合成一个卷。需要注意的是，带区卷中的所有成员，其容量必须相同，而且是来自不同的物理磁盘。带区卷是 Windows 2021 所有磁盘管理 功能中，运行速度最快的卷，但带区卷不具有扩展容量的功能。它在保存数据时将所有的数据按照 64KB 分成一块，这些大小为 64KB 的数据块被分散存放于组成带区卷的各个硬盘中。 （三）镜像卷（RAID1） 镜像卷是单一卷的两份相同的拷贝

4、，每一份在一个硬盘上。它提供容错能力，又称为 RAID1 技术。 RAID1 的原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像，即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘上，当一个磁盘出现故障时，系统仍然可以使用另一个磁盘内的数据，因此，它具备容错的功能。但它的磁盘利用率不高，只有 50%。 四、实验设备 1一台装有 Windows Server 2021 系统的虚拟机。 2虚拟网卡一块，类型为网桥模式。 3虚拟硬盘五块。 五、实验步骤 （一）组建 RAID 实验的环境 （二）初始化新添加的硬盘 （三）带区卷（RAID0 的实现） （四）磁盘阵列（RAID1 的实现） （五）带奇偶校验的带区卷（RAID5 的实

5、现） （六）磁盘阵列数据的恢复 六、实验体会 在这次试验中我知道了磁盘阵列有两种方式可以实现，那就是 软件阵列与 硬件阵列。 软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通 SCSI 卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。如微软的Windows NT/2021Server/Server2021 和 NetVoll 的 NetWare 两种操作系统都可以提供软件 阵列功能，其中 Windows NT/2021 Server/Server 2021 可以提供 RAID 0、RAID1、RAID5； NetWare 操作系统可以实现 RAID1 功能。软件阵列可以提供数据冗余功能，但

6、是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降代还比较大，达 30%左右。硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的，这就是本文要介绍的对象。现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡，不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。 硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器，如 Intel 的 I960 芯片， HPT370A/372、Silicon Image SIL3112A 等，还拥有专门的存贮器，用于高速缓冲数据。这样一来，服务器对磁盘的操作就直接通过磁盘阵列卡

7、来进行处理，因此不需要大量的 CPU 及系统内存资源，不会降低磁盘子系统的性能。阵列卡专用的处理单元来进行操作，它的性能要远远高于常规非阵列硬盘，并且更安全更稳定。 实验 02 x Linux 下实现 D RAID 磁盘阵列 列 一、实验目的 1掌握在 Linux 环境下做磁盘阵列的条件和方法。 2掌握在 Linux 环境下实现 RAID0、RAID 1、RAID 5 的方法。 3. 掌握在 Linux 环境下实现恢复磁盘阵列数据的方法。 二、实验要求 1 在 Linux 环境下实现 RAID0、RAID 1、RAID 5 2 在 Linux 环境下实现恢复磁盘阵列数据 三、实验过程 1.在

8、VM 中新建了三块 200M 的硬盘.用于实验. 2.安装 mdadm 软件包. 3.用 fdisk 命令初始化三块新硬盘 4.RAID1 磁盘阵列的硬盘使用情况. 5.开始创建磁盘阵列. 6.格式化阵列磁盘. 7.下面新建目录.用于实验. 8.下面可以基本验证 RAID1 配置是否成功. 9.下面编辑 mdadm.conf 配置文件. 10.编辑 rc.local 文件,添加命令使 RAID1 能开机自动运行. 11.下面将第三块磁盘删除,模拟磁盘阵列出现故障. 12.开机重新启动 linux.挂载阵列设备 13.到此 RAID1 磁盘阵列配置成功. 四 、 实验体会 在这次试验中我知道了在

9、 Linux 系统中目前以 MD (Multiple Devices)虚拟块设备的方式实现软件 RAID，利用多个底层的块设备虚拟出一个新的虚拟块设备，并且利用条带化(stripping)技术将数据块均匀分布到多个磁盘上来提高虚拟设备的读写性能，利用不同的数据冗余算法来保护用户数据不会因为某个块设备的故障而完全丢失，而且还能在设备被替换后将丢失的数据恢复到新的设备上。 实验 M 03 LVM 逻辑卷管理 一、实验目的 1、掌握利用 LVM 创建磁盘分区的方法。 2、掌握利用 Disk Druid 中的 LVM 创建磁盘分区的方法。 二、项目背景 某企业在 Linux 服务器中新增了一块硬盘/d

10、ev/sdb，要求 Linux 系统的分区能自动调整磁盘容量。请使用 fdisk 命令在新建/dev/sdb1、/dev/sdb2、/dev/sdb3 和/dev/sdb4 为 LVM 类型，并在这四个分区上创建物理卷、卷组和逻辑卷。最后将逻辑卷挂载。 三、实验内容 1物理卷、卷组、逻辑卷的创建；卷组、逻辑卷的管理。 2LVM 命令 四、实验步骤 1创建 LVM 分区 （1）在虚拟机上添加 4 块硬盘；（假设这 4 块硬盘分别是 sdc、sdd、ade、sdf） （2）利用 fdisk 命令对硬盘进行初始化在/dev/sdc，（可以参考上一个实验）如下所示： （3）建立物理卷 （4）建立卷组

11、（5）建立逻辑卷 2 LVM 逻辑卷的管理 （1）增加新的物理卷到卷组 （2）逻辑卷容量的动态调整 （3）删除逻辑卷-卷组-物理卷 (必需按照先后顺序来执行删除) 3物理卷、卷组和逻辑卷的检查 （1）物理卷的检查 （2）卷组的检查 （3）逻辑卷的检查 五、实验体会 在这次试验中我知道了 LVM 是逻辑卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是 Linux 环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM 是建立在硬盘和分区之上，文件系统之下的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。通过 LVM 系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volu

12、me group），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过 LVM 可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配，例如按照使用用途进行定义： development 和 sales ，而不是使用物理磁盘名 sda 和sdb。而且当系统添加了新的磁盘，通过 LVM 管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。 实验 0 04 4 配置磁盘配额 一、实验目的 1、掌握磁盘配额的工作原理 2、掌握 Windows 环境下

13、磁盘配额的配置方法。 3、掌握 Linux 环境下磁盘配额的配置方法。 二、实验内容 1在 Windows 环境下，设置磁盘配额，并验证；具体操作步骤请参考实验 04 磁盘配额-Windows。 1启用磁盘配额 2设置默认的的配额 3设置个人配额项 2在 Linux 环境下，设置磁盘配额，并验证。 1.创建 myquota 用户，对此用户设置磁盘配额。 2.创建一个逻辑分区，对此分区设置配额。 3.创建文件 sda6 的挂载点 4.使用 quotacheck 命令生成配置磁盘配置的数据库文件，若selinux 开启的话会提示权限不够，通过 setenforce 0 临时关掉selinux 就可

14、以了，quotacheck 执行成功可以看到/quota/下面多了两个文件。然后通过 quotaon /quota/启动对应文件系统上的磁盘配额功能。 5.通过 edquota -u myquota 配置用户 myquota 对这个磁盘分区的使用配额。还可以通过 edquota -g groupname 对 groupname 这个组设定配额 验证： 1.测试之前要给 myquota 这个用户对/quota 目录写权限。 对文件的个数进行测试： 对可以使用的容量大小测试： 2.切换 root 用户使用 repquota -a 可以查看当前各磁盘配额的使用情况。从下图可以看出 myquota 用户已经达到了磁盘使用的最大容量限制。 3.需要注意的是，当用户触发软限制时，grace time 就会倒计时，在这个时间（默认是 7 天）没有耗尽之前，若用户还不清理磁盘使之符合软限制的要求，