Mi az a RAID a Linuxban, és hogyan konfigurálható

Az olcsó adattárolás világában élünk. Ez azt jelenti, hogy bárki több, olcsó lemezmeghajtót használhat tömbökbe az adatmentéshez - ezáltal biztosítja az adatok biztonságának megőrzéséhez szükséges redundanciát. Meet RAID - több lemezmeghajtó egyesítésének folyamata egy sor meghajtó létrehozására. A számítógép, amelyhez a RAID csatlakozik, egyetlen meghajtónak vagy egységnek tekinti és kezeli azt.

Ebben a cikkben megvizsgáljuk a Linux RAID-ját, és megtanuljuk, hogyan kell konfigurálni. Mielőtt azonban ezt megtennénk, próbálkozzunk alaposan RAID alatt.

Mi a RAID?

A RAID a független lemezek redundáns tömbjét jelenti (RAID). A RAID használatával a felhasználó több lemezt használhat az információk eléréséhez és tárolásához. A RAID olyan technikák segítségével lehetséges, mint a lemez tükrözés (RAID 1. szint), a lemez csíkozás (RAID 0. szint) és a paritás (RAID 5. szint). Ezeknek a technikáknak az alkalmazásával a RAID-beállítás olyan előnyöket érhet el, mint a redundancia, a megnövekedett sávszélesség, az alacsonyabb késés és az adatok helyreállítása, ha a merevlemez vagy a tároló összeomlik.

A fent említett előnyök elérése érdekében a RAID-nek adatokat kell terjesztenie a tömbmeghajtóra. A RAID ezután gondoskodik az adatelosztási folyamatról azáltal, hogy az adatokat 32K vagy 64K méretű darabokra bontja. A RAID képes az adatok nagyobb darabokra osztására és a követelményeknek megfelelően. A darabok létrehozása után az adatokat a merevlemezre írják, amelyet a RAID tömb alapján hoznak létre.

Hasonlóképpen, az adatokat ugyanazzal a megfordított folyamattal olvassák le, létrehozva az adattárolás és helyreállítás folyamatát a RAID tömb segítségével.

Ki használhatja?

Bárki valóban használhat RAID tömböket. A rendszergazdák azonban profitálhatnak belőle, mivel rengeteg adatot kell kezelniük. RAID technológiát is használhatnak a lemezhibák minimalizálására, a tárolókapacitás javítására vagy a sebesség növelésére.

A RAID típusai

Mielőtt tovább folytatnánk, vessünk egy pillantást a RAID típusaira. Rendszergazdaként vagy Linux felhasználóként kétféle RAID-t állíthat be és használhat. Ezek hardveres RAID és szoftveres RAID.

Hardver RAID: A hardveres RAID függetlenül valósul meg a gazdagépen. Ez azt jelenti, hogy a beállításához befektetnie kell a hardverbe. Természetesen gyorsak és saját, dedikált RAID vezérlővel rendelkeznek, amelyet a PCI expresskártya biztosít. Így a hardver nem használja a gazdagép erőforrásait, és a legjobban teljesít az NVRAM gyorsítótárának köszönhetően, amely gyorsabb olvasási és írási hozzáférést tesz lehetővé.

Meghibásodás esetén a hardver tárolja a gyorsítótárat, és az energiamentés segítségével újjáépíti. Összességében elmondható, hogy a hardveres RAID nem mindenki számára készült, és az induláshoz nagy összegű beruházást igényel.

A Hardver RAID előnyei a következőket tartalmazzák:

• Eredeti teljesítmény: Mivel a dedikált hardver javítja a teljesítményt, mivel nem veszi le a gazdagép CPU-ciklusait vagy lemezeit. Csúcson teljesíthetnek, anélkül, hogy rezsit használnának, tekintve, hogy van elég gyorsítótár a sebesség támogatásához.
• RAID vezérlők: A felhasznált RAID-vezérlők absztrakciót kínálnak, amikor az alapul szolgáló lemezelrendezésről van szó. Az operációs rendszer a merevlemezek teljes tömbjét egyetlen tároló egységként fogja látni. Ez azt jelenti, hogy az operációs rendszernek nem kell kitalálnia a kezelését, mivel egyetlen merevlemez-meghajtóként lép kölcsönhatásba a RAID-tal.

A hardveres RAID-nak vannak hátrányai. Például lehet szállítói zárolás. Ebben az esetben, ha másik hardvergyártóhoz szeretne költözni, előfordulhat, hogy nem fér hozzá a korábbi RAID rendszer-elrendezéshez. További hátrány a telepítéssel járó költség.

Szoftver RAID: A szoftveres RAID az erőforrásoktól a gazdagéptől függ. Ez azt jelenti, hogy lassúak a hardvertársaikkal összehasonlítva, és ez nyilvánvaló, mivel a hardveres RAID-hoz képest nem jutnak hozzá saját erőforrásaikhoz.

Szoftveres RAID esetén az operációs rendszernek kell gondoskodnia a lemez kapcsolatáról.

A szoftveres RAID használatának legfontosabb előnyei az alábbiak:

• Nyílt forráskód: A szoftver RAID nyílt forráskódú, tekintve, hogy megvalósítható és használható nyílt forráskódú megoldásokban, például a Linuxban. Ez azt jelenti, hogy lehet váltani a rendszerek között, és biztosítani lehet, hogy változások nélkül működjenek. Ha RAID-konfigurációt készít az Ubunutu-ban, később exportálhatja és felhasználhatja egy CentOS-gépen.
• Rugalmasság: Mivel a RAID-t konfigurálni kell az operációs rendszerben, Ön teljes mértékben ellenőrizheti, hogy működjön-e. Tehát, ha változtatásokat szeretne végrehajtani, akkor azt hardver megváltoztatása nélkül is megteheti.
• Korlátozott költség: Mivel nincs szükség külön hardverre, nem kell sokat költeni!

Van még egy RAID-típus, amelyet ismernie kell, azaz.e., hardveres szoftveres RAID. Ez egy firmware RAID vagy hamis RAID, amelyet olcsó RAID kártyák alaplap-megvalósításakor kap. Ez a megközelítés ideális a több operációs rendszer támogatásához, míg a hátrányok közé tartozik a teljesítmény általános költsége, a korlátozott RAID támogatás és a speciális hardverigény.

A RAID-szintek megértése

A puzzle utolsó darabja, amelyet meg kell tanulnunk, a RAID szint. Ha odafigyeltél, már említettük a különféle RAID technikákat, különös tekintettel a RAID szintre. Meghatározták a lemezek kapcsolatát és konfigurációját. Menjünk át röviden alább.

• RAID 0: A RAID 0 egy olyan lemezkonfiguráció, ahol két vagy több eszközt használhat, majd az adatokat átcsíkozhatja azokon. Az adatok csíkozása azt jelenti, hogy darabokra bontjuk őket. A törés után az egyes lemeztömbökre írva vannak. A RAID 0 megközelítés rendkívül előnyös, ha redundancia céljából kell terjeszteni az adatokat. Elméletileg minél több lemezt használ, annál jobb a RAID teljesítménye. A valóságban azonban nem tudja elérni ezt a teljesítményszintet. A RAID 0 esetén a végleges lemezméret egyszerűen a meglévő lemezmeghajtók hozzáadása.
• RAID 1: A RAID 1 hasznos konfiguráció, ha az eszközök tükrözése szükséges (kettő vagy több). Tehát az adatokat a csoport minden meghajtójára írják. Röviden, mindegyik lemez rendelkezik az adatok pontos másolatával. Ez a megközelítés előnyös a redundancia létrehozása szempontjából, és hasznos, ha gyanítja, hogy a jövőben eszközhiba lesz. Tehát, ha egy eszköz meghibásodik, más funkcionális eszközök adatainak felhasználásával újjáépíthető.
• RAID 5: A RAID 5 konfigurációja mind a RAID 0, mind a RAID 1 bitjeit használja. Csíkolja az adatokat az eszközökön; ugyanakkor biztosítja a csíkos adatok ellenőrzését is a tömbben; matematikai algoritmusokkal ellenőrzi a paritás információit. Az előnyök között szerepel a teljesítménynövelés, az adatok rekonstrukciója és a jobb redundanciaszint. Ennek a megközelítésnek azonban vannak hátrányai, mivel a RAID 5 lassulásokra gyanítható, ami befolyásolja az írási műveleteket. Ha a tömb meghajtója meghiúsul, sok büntetést vonhat maga után az egész rácsra.
• RAID 6: Ami a RAID 6-ot illeti, az általa alkalmazott megközelítés hasonló a RAID 5-höz. A legfontosabb különbség azonban a kettős paritás információ.
• RAID 10: Végül rendelkezünk RAID 10-tel, amely kétféle megközelítésben valósítható meg: a Nested RAID 1 + 0 és az mdam RAID 10.

A RAID konfigurálása Linux alatt

Amint láthatja, hogy különböző RAID konfigurációk vannak, amelyeket konfigurálhat a készüléken. Tehát gyakorlatilag nem lehet mindegyiket lefedni ebben a bejegyzésben. Az egyszerűség kedvéért szoftveres RAID 1 implementációt fogunk végezni. Ez a megvalósítás elvégezhető a meglévő Linux disztribúciókon.

Mielőtt elkezdené, készen kell állnia néhány alapvető dologra.

• Győződjön meg arról, hogy a merevlemezre megfelelő Linux disztribúció van telepítve. Az a meghajtó, amelyre telepítette a Linux disztribúciót, az egész folyamat során felhasználásra kerül. Tehát érdemes megjelölni valahol, hogy könnyen hozzáférhessen hozzá.
• A következő lépésben meg kell ragadnia még legalább egy merevlemezt. A megfelelő telepítés érdekében javasoljuk, hogy vegyen két merevlemezt, és nevezze el őket / dev / sdb és / dev / sdc. Szabadon vehet fel különböző méretű és az Ön kényelmének megfelelő lemezmeghajtókat.
• Most új fájlrendszereket kell létrehoznia mindkét új merevlemezén.
• Miután elkészült, képesnek kell lennie a RAID 1 tömb létrehozására az mdadm segédprogram segítségével.

1. A merevlemez előkészítése

Első lépésként készítsen merevlemezt a RAID-konfigurációra. A számítógépéhez csatlakoztatott merevlemezek nevének megismeréséhez meg kell nyitnia a terminált és futtatnia kell a következő parancsot.

sudo fdisk - 1

Ez felsorolja a számítógéphez csatlakoztatott lemezmeghajtókat vagy merevlemezeket.

Az oktatóanyag kedvéért az első lemezmeghajtó nevét / dev / sdb és / dev / sdc néven fogjuk használni

A merevlemez-meghajtók nevének rendezése után itt az ideje egy új MBR partíciós táblázatot létrehozni mindkét merevlemezen. Mielőtt ezt megtenné, tanácsos biztonsági másolatot készíteni a merevlemezeken található adatokról, mivel egy új MBR partíció formázása és létrehozása azt jelenti, hogy elveszíti az összes meglévő partíciót és a lemezeken tárolt adatokat.

Az új partíciók létrehozásának kódja az alábbi.

sudo elvált / dev / sdb mklabel msdos

Hasonlóképpen, ugyanazt a parancsot használva particionálhatja a másodikat. Meg kell azonban változtatnia a meghajtó nevét a parancsban.

Ha GPT alapú partíciókat szeretne létrehozni, akkor cseréjével megteheti MS-DOS val vel gpt. Ha azonban először csinálja, és követi az oktatóanyagot, javasoljuk az MBR partíciótípus használatát.

A következő lépés új partíciók létrehozása a frissen formázott meghajtókon. Erre azért van szükség, mert ez segít abban, hogy a partíciókat automatikusan észleljük a Linux raid autodetect fájlrendszer során.

A kezdéshez írja be a következő parancsot.

sudo fdisk / dev / sdb

Most a következő lépéseket kell elvégeznie:

• Új partíció létrehozásához be kell írnia az n parancsot.
• Az elsődleges partícióhoz be kell írnia a p karaktert
• Most a / dev / sdb1 létrehozásához be kell írnia az 1-et
• Innen nyomja meg az Enter billentyűt az alapértelmezett első szektor kiválasztásához.
• Ehhez hasonlóan ki kell választania az alapértelmezett utolsó szektort is.
• A P megnyomásával most bemutatja az összes információt az újonnan létrehozott partíciókról.
• Ezután meg kell változtatnia a partíció típusát a t megnyomásával
• Ha át akar állni Linux raid automatikus felderítésre, meg kell adnia az fd parancsot
• Végül ellenőrizze újra a partíció információit a p beírásával
• Végül az lenne a legjobb, ha w-t írna be, hogy az összes módosítás alkalmazható legyen.

2. Az mdadm működése

Mivel több lemezmeghajtóval dolgozunk, telepítenünk kell az mdadm eszközt is. Az eszköz MD vagy több eszköz kezelését jelenti. RAID néven is ismert a Linux szoftverben.

Ha Ubuntu / Debian rendszert használ, akkor a következő paranccsal telepítheti:

sudo apt install mdadm

Ha Redhat vagy CentOS rendszert használ, akkor a következő parancsot kell használnia:

sudo yum telepítse az mdadm fájlt

A telepítés után itt az ideje megvizsgálni a RAID-t használó eszközöket. Ehhez a következő parancsot kell használnia.

sudo mdadm -examine / dev / sdb

További eszközöket is hozzáadhat a parancshoz, ha szóköz van közöttük. Az eszközök megismeréséhez beírhatja az fd parancsot (Linux raid autodetect) is. Nyilvánvaló, hogy azt is láthatja, hogy a RAID még nem alakult ki.

3. A RAID 1 logikai meghajtó létrehozása

A RAID 1 létrehozásához a következő parancsot kell használnia.

sudo mdadm --create / dev / md3 --level = mirro --raid-devices = 2 / dev / sbd1 / dev / sdc1

Meg kell neveznie az új logikai meghajtót. Esetünkben a / dev / md3 fájlt készítettük el.

Ha nem tudja végrehajtani a parancsot, akkor újra kell indítania a gépet.

Ha további információt szeretne az újonnan létrehozott raid eszközről, akkor a következő parancsokat használhatja.

sudo mdadm --detail / dev / m3

Az egyes partíciókat is ellenőrizheti az -examine opció használatával.

sudo mdadm - vizsga

4. RAID 1 logikai meghajtó fájlrendszer

Itt az ideje létrehozni a fájlrendszert az újonnan létrehozott logikai meghajtón. Ehhez az mkfs parancsot kell használnunk az alábbiak szerint.

sudo mkfs.ext4 / dev / md3

Most létrehozhat egy csatlakoztatást, majd csatlakoztathatja a RAID 1 meghajtót. Ehhez a következő parancsokat kell használnia.

sudo mkdir / mnt / raid1 sudo mount / dev / md3 / mnt / raid1

5. Ellenőrizze, hogy minden megfelelően működik-e

Ezután meg kell néznie, hogy minden rendben működik-e.

Ehhez létre kell hoznia egy új fájlt az új logikai meghajtón. Először az újonnan csatlakoztatott RAID-re megy, majd létrehoz egy fájlt.

Ha minden rendben működik, gratulálunk, sikeresen létrehozta a RAID 1 konfigurációt.

Ezenkívül el kell mentenie a RAID 1 konfigurációt. Ezt a következő paranccsal teheti meg.

sudo mdadm --detail --scan --verbose | sudo tee -a / etc / mdadm / mdadm.konf

Következtetés

A RAID előnyös technika a többi meghajtó előnyeinek kihasználására, mivel redundanciát, jobb sebességet és konfigurációt, és még sok minden mást kínálnak!

Reméljük, hogy hasznosnak találta az útmutatót. Továbbá, mivel különböző RAID típusok léteznek, mindegyikükhöz másképp kell tennie a dolgokat. A jövőben folyamatosan kiegészítjük ezeket az útmutatókat, ezért javasoljuk, hogy iratkozzon fel, és látogassa meg továbbra is az FOSSLinux-ot.

Továbbá, mit gondol a RAID-ről? Szerinted szükséged van rájuk? Hozzászólás az alábbiakban, és tudassa velünk.