Što je RAID u Linuxu i kako ga konfigurirati

Živimo u svijetu jeftine pohrane podataka. A to znači da svatko može koristiti višestruko jeftine diskovne pogone u nizove za izradu sigurnosne kopije svojih podataka - stoga pruža potrebnu suvišnost koja mu je potrebna za zaštitu podataka. Upoznajte RAID - postupak kombiniranja više diskovnih pogona za stvaranje niza pogona. Računalo s kojim je RAID povezan vidi ga kao jedan pogon ili jedinicu i njime rukuje.

U ovom ćemo članku razmotriti RAID u Linuxu i naučiti kako ga konfigurirati. Međutim, prije nego što to učinimo, pokušajmo dublje pod RAID.

Što je RAID?

RAID označava suvišni niz neovisnih diskova (RAID). S RAID-om korisnik može koristiti više diskova za pristup i pohranu podataka. RAID je moguć korištenjem tehnika kao što su zrcaljenje diska (RAID razina 1), trakanje diska (RAID razina 0) i paritet (RAID razina 5). Koristeći ove tehnike, postavljanje RAID-a može postići prednosti kao što su suvišnost, povećana propusnost, manja latencija i oporavak podataka ako se tvrdi disk ili pohrana sruše.

Da bi postigao sve gore spomenute pogodnosti, RAID mora distribuirati podatke na pogon niza. RAID se zatim brine o procesu distribucije podataka raščlanjujući podatke na komade veličine 32K ili 64K. RAID je također sposoban podijeliti podatke na veće dijelove i prema zahtjevu. Nakon izrade dijelova, podaci se zatim zapisuju na tvrdi disk koji se kreira na temelju RAID polja.

Slično tome, podaci se čitaju istim obrnutim postupkom, stvarajući postupak pohrane i oporavka podataka pomoću RAID niza.

Tko bi ga trebao koristiti?

Svatko zapravo može koristiti RAID nizove. Međutim, administratori sustava mogu od toga imati koristi jer trebaju upravljati s puno podataka. Također mogu koristiti RAID tehnologiju kako bi smanjili kvarove diska, poboljšali kapacitet pohrane ili povećali brzinu.

Vrste RAID-a

Prije nego što nastavimo dalje, pogledajmo vrste RAID-a. Kao administrator sustava ili korisnik Linuxa, možete postaviti i koristiti dvije vrste RAID-ova. Oni su hardverski RAID i softverski RAID.

Hardverski RAID: Hardverski RAID implementiran je neovisno na hostu. To znači da za njegovo postavljanje trebate uložiti u hardver. Naravno, brzi su i imaju svoj namjenski RAID kontroler koji se osigurava putem PCI express kartice. Na taj način, hardver ne koristi resurse hosta i najbolje se snalazi zahvaljujući NVRAM predmemoriji koja omogućuje brži pristup čitanju i pisanju.

U slučaju kvara, hardver pohranjuje predmemoriju i obnavlja je pomoću sigurnosnih kopija. Sve u svemu, hardverski RAID nije za svakoga i za početak zahtijeva poprilična ulaganja.

Prednosti Hardverskog RAID-a uključuju sljedeće:

• Prava izvedba: Kako namjenski hardver poboljšava performanse ne uzimajući hostove CPU cikluse ili diskove. Mogu izvoditi na vrhuncu bez potrebe za režijom, s obzirom na to da ima dovoljno predmemorije koja podržava brzinu.
• RAID kontroleri: Korišteni RAID kontroleri nude apstrakciju kada je u pitanju osnovni raspored diska. OS će čitav niz tvrdih diskova vidjeti kao jednu jedinicu za pohranu. To znači da OS ne mora smisliti kako njime upravljati jer komunicira s RAID-om kao jedinstveni pogon tvrdog diska.

Hardverski RAID ima nekih nedostataka. Na primjer, može biti zaključavanje dobavljača. U tom slučaju, ako želite preći na drugog dobavljača hardvera, možda nećete dobiti pristup svom prethodnom aranžmanu RAID sustava. Drugi nedostatak je povezan trošak s postavljanjem.

Softverski RAID: Softverski RAID ovisi o hostu za resurse. To znači da su spori u usporedbi s hardverskim kolegama, a to je očito jer nemaju pristup vlastitom skupu resursa u usporedbi s hardverskim RAID-om.

U slučaju softverskog RAID-a, operativni sustav mora voditi brigu o odnosu diska.

Ključne prednosti koje dobivate pomoću softverskog RAID-a su kako slijedi:

• Otvoreni izvor: Softverski RAID je otvorenog koda, s obzirom da se može implementirati i koristiti u rješenjima otvorenog koda kao što je Linux. To znači da se možete mijenjati između sustava i osigurati njihov rad bez ikakvih promjena. Ako napravite RAID konfiguraciju u Ubunutuu, kasnije je možete izvesti i koristiti na CentOS uređaju.
• Fleksibilnost: Kako RAID treba konfigurirati u operacijskom sustavu, imate potpunu kontrolu nad radom. Dakle, ako želite napraviti promjene, to možete učiniti bez mijenjanja hardvera.
• Ograničeni trošak: Budući da nije potreban poseban hardver, ne morate puno trošiti!

Postoji i još jedna vrsta RAID-a koju biste trebali znati, tj.e., hardverski potpomognuti softverski RAID. Riječ je o firmware RAID-u ili lažnom RAID-u, koji dobivate bilo na implementaciji jeftinih RAID kartica na matičnoj ploči. Ovaj je pristup idealan za podršku za više operativnih sustava, dok nedostaci uključuju režijske performanse, ograničenu RAID podršku i specifične hardverske zahtjeve.

Razumijevanje RAID razina

Posljednji dio slagalice o kojem moramo naučiti je RAID razina. Ako ste obratili pažnju, već smo spomenuli različite RAID tehnike, posebno RAID razinu. Utvrdili su odnos i konfiguraciju diskova. Kratko ćemo ih pregledati u nastavku.

• RAID 0: RAID 0 je konfiguracija diska u kojoj možete upotrijebiti dva ili više uređaja i zatim prenijeti podatke preko njih. Isecanje podataka znači njihovo razbijanje na dijelove podataka. Jednom slomljeni, zapisani su na svakom od polja diskova. RAID 0 pristup izuzetno je koristan kada je u pitanju distribucija podataka za suvišnost. U teoriji, što više diskova koristite, to će RAID imati bolje performanse. Međutim, u stvarnosti ne može doseći tu razinu izvedbe. U RAID 0, konačna veličina diska je jednostavno dodavanje postojećih diskovnih pogona.
• RAID 1: RAID 1 je korisna konfiguracija kada postoji potreba za preslikavanjem podataka između uređaja (dva ili više). Dakle, podaci se zapisuju na svakom pogonu u grupi. Ukratko, svaki od diskova ima točnu kopiju podataka. Ovaj je pristup koristan za stvaranje suvišnosti i koristan ako sumnjate da ćete u budućnosti imati kvar na uređaju. Dakle, ako uređaj zakaže, može se obnoviti pomoću podataka drugih funkcionalnih uređaja.
• RAID 5: Konfiguracija RAID 5 koristi bitove i RAID 0 i RAID 1. Podijeljuje podatke na uređajima; međutim, također osigurava provjeru prugastih podataka kroz niz; koristi matematičke algoritme za provjeru podataka o paritetu. Prednosti uključuju poboljšanje performansi, rekonstrukciju podataka i bolju razinu redundancije. Međutim, postoje nedostaci ovog pristupa, jer se RAID 5 može usporiti, što utječe na operacije pisanja. Ako pogon u nizu ne uspije, to može dovesti do mnogih kazni na cijeloj mreži.
• RAID 6: Što se tiče RAID-a 6, pristup koji je potreban sličan je pristupu RAID-a 5. Međutim, ključna razlika su podaci o dvostrukom paritetu.
• RAID 10: I na kraju, imamo RAID 10, koji se može implementirati u dva različita pristupa, ugniježđeni RAID 1 + 0 i mdamov RAID 10.

Kako konfigurirati RAID u Linuxu

Kao što vidite, postoje različite RAID konfiguracije koje možete konfigurirati na svom uređaju. Dakle, praktički nije moguće pokriti sve njih u ovom postu. Radi jednostavnosti, napravit ćemo implementaciju softverskog RAID 1. Ova se implementacija može izvesti na postojećim Linux distribucijama.

Prije nego što započnete, morate imati na raspolaganju neke osnovne stvari.

• Provjerite je li na vašem tvrdom disku instalirana odgovarajuća Linux distribucija. Pogon na koji ste instalirali Linux distribuciju koristit će se tijekom cijelog postupka. Dakle, možda ćete ga htjeti negdje obilježiti da biste mu lako pristupili.
• U sljedećem koraku morate uhvatiti barem još jedan tvrdi disk. Da biste osigurali pravilnu instalaciju, preporučuje se da uzmete dva tvrda diska i imenujete ih / dev / sdb i / dev / sdc. Slobodno možete uzeti diskove različitih veličina i prema vašoj udobnosti.
• Sada morate stvoriti posebne sustave datoteka na oba nova tvrda diska.
• Kada završite, trebali biste moći stvoriti RAID 1 niz uz pomoć mdadm uslužnog programa.

1. Priprema tvrdog diska

Prvi korak je pripremiti tvrdi disk za RAID konfiguraciju. Da biste znali imena tvrdih diskova koji su povezani s računalom, morate otvoriti terminal i pokrenuti sljedeću naredbu.

sudo fdisk - 1

Ovo će prikazati diskovne pogone ili tvrde diskove koji su povezani s vašim računalom.

Radi tutorijala koristit ćemo prvo ime pogona diska kao / dev / sdb i / dev / sdc

S razvrstanim imenima pogona tvrdog diska, vrijeme je da stvorimo novu tablicu MBR particija na oba tvrda diska. Prije nego što to učinite, preporučljivo je napraviti sigurnosnu kopiju bilo kojeg podataka na tim tvrdim diskovima jer formatiranje i stvaranje nove MBR particije znači gubitak svih postojećih particija i pohranjenih podataka na diskovima.

Kôd za stvaranje novih particija je kao u nastavku.

sudo se razdvojio / dev / sdb mklabel msdos

Slično tome, drugu particiju možete podijeliti pomoću iste naredbe. Međutim, u naredbi morate promijeniti naziv pogona diska.

U slučaju da želite stvoriti particije temeljene na GPT-u, to možete učiniti zamjenom MS-DOS s gpt. Međutim, ako to radite prvi put i slijedite upute, predlažemo upotrebu vrste MBR particije.

Sljedeći je korak stvaranje novih particija na svježe formatiranim pogonima. To je neophodno jer će nam pomoći da osiguramo da su particije automatski prepoznate tijekom datotečnog sustava Linux raid autodetect.

Za početak upišite sljedeću naredbu.

sudo fdisk / dev / sdb

Sada ćete morati proći kroz sljedeće korake:

• Za stvaranje nove particije trebate upisati n.
• Za primarnu particiju trebate upisati p
• Sada da biste stvorili / dev / sdb1, morate upisati 1
• Od tamo pritisnite Enter za odabir zadanog prvog sektora.
• Slično tome, također morate odabrati zadani zadnji sektor.
• Pritiskom na P sada će vam se prikazati sve informacije o vašim novostvorenim particijama.
• Dalje, trebate promijeniti vrstu particije pritiskom na t
• Da biste se prebacili na Linux raid autodetect, morate unijeti fd
• Na kraju, ponovno provjerite podatke o particiji tako da upišete str
• Na kraju, bilo bi najbolje da upišete w kako bi se mogle primijeniti sve promjene.

2. Navođenje mdadma na posao

Kako radimo s više diskovnih pogona, također moramo instalirati alat mdadm. Alat predstavlja upravljanje MD-om ili upravljanje više uređaja. U Linuxu je poznat i kao RAID.

Ako koristite Ubuntu / Debian, tada ga možete instalirati pomoću sljedeće naredbe:

sudo apt instalirati mdadm

U slučaju da koristite Redhat ili CentOS, morate upotrijebiti sljedeću naredbu:

sudo yum instaliraj mdadm

Jednom instalirano, vrijeme je da ispitate uređaje koje koristite RAID. Da biste to učinili, trebali biste upotrijebiti sljedeću naredbu.

sudo mdadm -examine / dev / sdb

Također možete dodati više uređaja za naredbu s razmakom između njih. Također možete upisati naredbu fd (Linux raid autodetect) da biste saznali više o uređajima. Jasno je da također možete vidjeti da RAID još nije formiran.

3. Stvaranje logičkog pogona RAID 1

Da biste stvorili RAID 1, morate upotrijebiti sljedeću naredbu.

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

Morate imenovati novi logički pogon. U našem smo slučaju napravili / dev / md3.

U slučaju da niste u mogućnosti izvršiti naredbu, trebate ponovno pokrenuti stroj.

Ako želite više informacija o novostvorenom uređaju za napad, možete upotrijebiti sljedeće naredbe.

sudo mdadm --detail / dev / m3

Također možete provjeriti svaku od zasebnih particija pomoću opcije -examine.

sudo mdadm --ispit

4. RAID 1 sustav datoteka s logičkim pogonom

Vrijeme je za stvaranje datotečnog sustava na novostvorenom logičkom pogonu. Da bismo to učinili, trebamo upotrijebiti naredbu mkfs kao u nastavku.

sudo mkfs.ext4 / dev / md3

Sada možete stvoriti nosač, a zatim montirati RAID 1 pogon. Da biste to učinili, morate upotrijebiti sljedeće naredbe.

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

5. Provjerite radi li sve kako je predviđeno

Dalje, trebate provjeriti radi li sve kako je predviđeno.

Da biste to učinili, morate stvoriti novu datoteku na novom logičkom pogonu. Prvo idete na novopostavljeni RAID, a zatim tamo stvorite datoteku.

Ako sve radi kako je predviđeno, čestitamo, uspješno ste kreirali svoju RAID 1 konfiguraciju.

Također, morate spremiti svoju RAID 1 konfiguraciju. To možete učiniti pomoću sljedeće naredbe.

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

Zaključak

RAID je korisna tehnika za iskorištavanje ostalih vaših diskova jer pružaju suvišnost, bolju brzinu i konfiguraciju i još mnogo toga!

Nadamo se da vam je vodič bio koristan. Također, s obzirom na to da postoje različite vrste RAID-a, za svaki od njih trebate raditi drugačije. Ubuduće ćemo dodavati te vodiče, stoga predlažite pretplatu i nastavite posjećivati ​​FOSSLinux.

Također, što mislite o RAID-u? Mislite li da vam trebaju? Komentirajte u nastavku i javite nam.