Linux 中 Swap 与 RAID 的组合实践
一、总体原则
- /boot 必须是 RAID1 镜像，且通常不做 LVM；多数安装器只允许 /boot 使用 RAID1，以确保引导可靠性。其余数据分区（如 /、/home）可按需求选择 RAID5/RAID10 或结合 LVM 做灵活扩容。
- Swap 可以使用 RAID0 提升吞吐，也可用 RAID1 提升可用性；若更看重可靠性，优先 RAID1；若更看重性能且能容忍故障，可用 RAID0。很多安装器也支持把 swap 做成 RAID。
- 不要把 /boot 放进 LVM，也不要把 swap 放进 LVM（常见做法是让 /boot 与 swap 直接使用 MD 设备），以减少启动与故障场景的复杂度。
二、常见组合与适用场景
| 组合 |
可靠性 |
性能 |
适用场景 |
要点 |
| /boot: RAID1；Swap: RAID0；/: RAID5/RAID10 |
中（swap 无冗余） |
高（RAID0 并行） |
写入密集、可容忍 swap 故障的通用服务器 |
安装器通常支持；swap 用 RAID0 提升换页吞吐 |
| /boot: RAID1；Swap: RAID1；/: RAID5/RAID10 |
高 |
中-高 |
稳定性优先的数据库/应用服务器 |
swap 镜像避免换页中断；容量减半 |
| /boot: RAID1；Swap: 单盘分区（多盘多优先级）；/: RAID10 |
中（单盘 swap 风险） |
中-高 |
已有多盘，想简单并行化 swap |
多 swap 分区设相同优先级实现并行 |
| /boot: RAID1；LVM on RAID5/10；Swap: RAID1 |
高 |
中-高 |
需要后期灵活扩容的系统 |
/、/home 等放进 LVM；swap 仍用 MD 镜像 |
说明：上表的做法与限制与常见安装器行为一致（如 /boot 仅 RAID1、支持 swap 做 RAID），且社区有将 swap 做成 RAID0/RAID1 的实操示例。
三、容量与配置建议
- Swap 容量：可按容量阶梯设置——≤4GB 内存：swap≈2×内存；4–8GB：swap≈内存；8–64GB：swap≈8GB；64–256GB：swap≈16GB。内存很大（如 ≥16GB）且非内存数据库场景，可仅保留 4–8GB 的 swap 作为缓冲与安全垫。
- /boot 容量：建议 500MB–1GB，仅放内核与 initramfs，使用 RAID1 两盘镜像即可。
- 并发与优先级：多块盘做 swap 时，给每个 swap 分区相同的优先级（如 pri=1），让内核并行使用；若追求可靠性，优先使用 RAID1 而非 RAID0。
- 条带与对齐：做 RAID0/RAID10 时选择合适的条带大小（如 256KB–512KB），并对齐分区与文件系统，减少写放大与抖动。
四、安装与配置要点（简版）
- 分区规划：每块盘划分出相同大小的 100MB（/boot） 与 N GB（swap），其余空间用于 RAID5/RAID10 的数据卷；/boot 分区类型设为 raid，swap 分区类型设为 linux swap。
- 创建 MD 设备：先建 MD0（RAID1，/boot），再建 MD1（RAID0/RAID1，swap），其余空间建 MD2（RAID5/RAID10，数据）；随后在 MD2 上创建 LVM 以容纳 /、/home 等。
- 格式化与挂载：/boot → ext4（或 ext3）；swap → mkswap + swapon；/ 与 /home → ext4/xfs；在 /etc/fstab 中写入对应条目，swap 可设 pri=1 实现并行。
- 验证与维护：用 cat /proc/mdstat 查看阵列状态；用 free -h 检查 swap；必要时用 mdadm 进行故障演练、热移除/添加磁盘。
五、运维与风险提示
- swap 在 RAID0 下无冗余：一旦一块盘故障，swap 数据可能丢失并导致进程异常；对稳定性敏感的业务优先 RAID1。
- /boot 只做 RAID1：不要放入 LVM，避免引导链复杂度与恢复困难。
- 容量规划留有余量：RAID 会牺牲部分可用容量（如 RAID1 减半，RAID5 损失 1 块盘），并在扩容时优先考虑 加盘重建 或 LVM 动态扩展 数据卷。
- 监控与健康检查：定期用 /proc/mdstat、smartctl 等工具巡检阵列与磁盘健康，提前更换劣化盘，降低故障窗口。
