Wyszukiwanie w witrynie

Tworzenie macierzy RAID 5 (przekładanie z rozproszoną parzystością) w systemie Linux — część 4

W macierzy RAID 5 paski danych znajdują się na wielu dyskach z rozproszoną parzystością. Striping z rozproszoną parzystością oznacza, że informacje o parzystości zostaną rozdzielone i rozłożone dane na wiele dysków, co zapewni dobrą redundancję danych.

W przypadku poziomu RAID powinien mieć co najmniej trzy dyski twarde lub więcej. RAID 5 jest używany w środowisku produkcyjnym na dużą skalę, gdzie jest opłacalny i zapewnia wydajność oraz nadmiarowość.

Co to jest parytet?

Parytet to najprostsza, powszechna metoda wykrywania błędów w przechowywaniu danych. Parzystość przechowuje informacje na każdym dysku. Załóżmy, że mamy 4 dyski. Na 4 dyskach jedno miejsce na dysku zostanie podzielone na wszystkie dyski w celu przechowywania informacji o parzystości. Jeśli którykolwiek z dysków nadal ulegnie awarii, możemy uzyskać dane, odbudowując je na podstawie informacji o parzystości po wymianie uszkodzonego dysku.

Plusy i minusy RAID 5

  1. Zapewnia lepszą wydajność
  2. Obsługa redundancji i tolerancji na błędy.
  3. Obsługa opcji zapasowych.
  4. Utraci pojemność pojedynczego dysku w celu korzystania z informacji o parzystości.
  5. Brak utraty danych w przypadku awarii jednego dysku. Możemy odbudować od parzystości po wymianie uszkodzonego dysku.
  6. Pasuje do środowiska zorientowanego na transakcje, ponieważ odczyt będzie szybszy.
  7. Ze względu na obciążenie parzystości pisanie będzie powolne.
  8. Odbudowa zajmuje dużo czasu.

Wymagania

Do utworzenia macierzy Raid 5 wymagane są co najmniej 3 dyski twarde, ale można dodać więcej dysków, tylko jeśli posiada się dedykowany sprzętowy kontroler RAID z wieloma portami. Tutaj używamy programowego RAID i pakietu „mdadm” do utworzenia rajdu.

mdadm to pakiet pozwalający nam konfigurować i zarządzać urządzeniami RAID w systemie Linux. Domyślnie nie jest dostępny żaden plik konfiguracyjny dla RAID. Po utworzeniu i skonfigurowaniu konfiguracji RAID musimy zapisać plik konfiguracyjny w osobnym pliku o nazwie mdadm.conf.

Zanim przejdziesz dalej, sugeruję zapoznanie się z poniższymi artykułami, aby zrozumieć podstawy RAID w systemie Linux.

  1. Podstawowe pojęcia dotyczące RAID w systemie Linux – część 1
  2. Tworzenie RAID 0 (Stripe) w systemie Linux – część 2
  3. Konfigurowanie RAID 1 (dublowanie) w systemie Linux – część 3
Konfiguracja mojego serwera
Operating System :	CentOS 6.5 Final
IP Address	 :	192.168.0.227
Hostname	 :	rd5.tecmintlocal.com
Disk 1 [20GB]	 :	/dev/sdb
Disk 2 [20GB]	 :	/dev/sdc
Disk 3 [20GB]	 :	/dev/sdd

Ten artykuł jest Częścią 4 z 9 samouczków serii RAID. Tutaj skonfigurujemy programową RAID 5 z rozproszoną parzystością w systemach Linux lub serwerach przy użyciu trzech dysków 20 GB o nazwach /dev/sdb, /dev/sdc i /dev/sdd.

Krok 1: Instalacja mdadm i zweryfikuj dyski

1. Jak powiedzieliśmy wcześniej, do tej konfiguracji RAID używamy wersji ostatecznej CentOS 6.5, ale te same kroki można wykonać w przypadku konfiguracji RAID w dowolnej dystrybucji opartej na systemie Linux.

lsb_release -a
ifconfig | grep inet

2. Jeśli śledzisz naszą serię rajdów, zakładamy, że masz już zainstalowany pakiet „mdadm”, jeśli nie, użyj następującego polecenia w zależności od systemu Linux dystrybucja, aby zainstalować pakiet.

yum install mdadm		[on RedHat systems]
apt-get install mdadm 	[on Debain systems]

3. Po instalacji pakietu „mdadm” wylistujmy trzy dyski 20 GB, które dodaliśmy do naszego systemu za pomocą polecenia „fdisk”.

fdisk -l | grep sd

4. Teraz nadszedł czas, aby sprawdzić podłączone trzy dyski pod kątem istniejących bloków RAID na tych dyskach, używając następującego polecenia.

mdadm -E /dev/sd[b-d]
mdadm --examine /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

Uwaga: z powyższego obrazu wynika, że nie wykryto jeszcze superbloku. Zatem na wszystkich trzech dyskach nie zdefiniowano macierzy RAID. Zacznijmy teraz go tworzyć.

Krok 2: Partycjonowanie dysków w celu utworzenia macierzy RAID

5. Przede wszystkim musimy podzielić dyski na partycje (/dev/sdb, /dev/sdc i / dev/sdd) przed dodaniem do macierzy RAID. Zdefiniujmy więc partycję za pomocą polecenia „fdisk”, zanim przekażemy ją do kolejnych kroków.

fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
Utwórz partycję /dev/sdb

Postępuj zgodnie z poniższymi instrukcjami, aby utworzyć partycję na dysku /dev/sdb.

  1. Naciśnij „n”, aby utworzyć nową partycję.
  2. Następnie wybierz „P” dla partycji podstawowej. Tutaj wybieramy Podstawowy, ponieważ nie zdefiniowano jeszcze żadnych partycji.
  3. Następnie wybierz „1” jako pierwszą partycję. Domyślnie będzie to 1.
  4. W przypadku rozmiaru cylindra nie musimy wybierać określonego rozmiaru, ponieważ potrzebujemy całej partycji dla RAID, więc po prostu naciśnij dwukrotnie Enter, aby wybrać domyślny pełny rozmiar.
  5. Następnie naciśnij „p”, aby wydrukować utworzoną partycję.
  6. Zmień typ. Jeśli chcemy poznać wszystkie dostępne typy, naciśnij „L”.
  7. Tutaj wybieramy „fd”, ponieważ mój typ to RAID.
  8. Następnie naciśnij „p”, aby wydrukować zdefiniowaną partycję.
  9. Następnie ponownie użyj „p”, aby wydrukować wprowadzone przez nas zmiany.
  10. Użyj „w”, aby zapisać zmiany.

Uwaga: musimy wykonać powyższe kroki, aby utworzyć partycje również dla dysków sdc i sdd.

Utwórz partycję /dev/sdc

Teraz podziel dyski sdc i sdd, wykonując kroki podane na zrzucie ekranu lub możesz wykonać powyższe kroki.

fdisk /dev/sdc

Utwórz partycję /dev/sdd
fdisk /dev/sdd

6. Po utworzeniu partycji sprawdź zmiany na wszystkich trzech dyskach sdb, sdc i sdd.

mdadm --examine /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

or

mdadm -E /dev/sd[b-d]

Uwaga: na powyższym zdjęciu. przedstawiają typ to fd, tj. dla RAID.

7. Teraz sprawdź, czy w nowo utworzonych partycjach znajdują się bloki RAID. Jeśli nie zostaną wykryte żadne superbloki, możemy przystąpić do tworzenia nowej konfiguracji RAID 5 na tych dyskach.

Krok 3: Tworzenie urządzenia md md0

8. Teraz utwórz urządzenie Raid „md0” (tj. /dev/md0) i uwzględnij poziom RAID na wszystkich nowo utworzonych partycjach (sdb1, sdc1 i sdd1) za pomocą poniższego polecenia.

mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

or

mdadm -C /dev/md0 -l=5 -n=3 /dev/sd[b-d]1

9. Po utworzeniu urządzenia RAID sprawdź i zweryfikuj RAID, dołączone urządzenia oraz poziom RAID na podstawie wyniku mdstat.

cat /proc/mdstat

Jeśli chcesz monitorować bieżący proces budowania, możesz użyć polecenia „watch”, po prostu przejdź przez „cat /proc/mdstat” za pomocą polecenia watch, które odświeżaj ekran co 1 sekundę.

watch -n1 cat /proc/mdstat

10. Po utworzeniu raidu sprawdź urządzenia raidu za pomocą następującego polecenia.

mdadm -E /dev/sd[b-d]1

Uwaga: Dane wyjściowe powyższego polecenia będą trochę długie, ponieważ wyświetlają informacje o wszystkich trzech dyskach.

11. Następnie sprawdź macierz RAID, aby założyć, że urządzenia, które uwzględniliśmy na poziomie RAID, działają i rozpoczęły ponowną synchronizację.

mdadm --detail /dev/md0

Krok 4: Tworzenie systemu plików dla md0

12. Przed montażem utwórz system plików dla urządzenia „md0” przy użyciu ext4.

mkfs.ext4 /dev/md0

13. Teraz utwórz katalog w „/mnt”, następnie zamontuj utworzony system plików w /mnt/raid5 i sprawdź pliki w punkcie podłączenia, zobaczysz katalog zgubione+znalezione.

mkdir /mnt/raid5
mount /dev/md0 /mnt/raid5/
ls -l /mnt/raid5/

14. Utwórz kilka plików w punkcie podłączenia /mnt/raid5 i dodaj tekst do dowolnego z plików, aby zweryfikować zawartość.

touch /mnt/raid5/raid5_tecmint_{1..5}
ls -l /mnt/raid5/
echo "tecmint raid setups" > /mnt/raid5/raid5_tecmint_1
cat /mnt/raid5/raid5_tecmint_1
cat /proc/mdstat

15. Musimy dodać wpis w fstab, w przeciwnym razie po ponownym uruchomieniu systemu nie będzie wyświetlany nasz punkt montowania. Aby dodać wpis, powinniśmy edytować plik fstab i dodać następujący wiersz, jak pokazano poniżej. Punkt montowania będzie się różnić w zależności od środowiska.

vim /etc/fstab

/dev/md0                /mnt/raid5              ext4    defaults        0 0

16. Następnie uruchom polecenie „mount -av”, aby sprawdzić, czy we wpisie fstab nie ma błędów.

mount -av

Krok 5: Zapisz konfigurację Raid 5

17. Jak wspomniano wcześniej w sekcji wymagań, domyślnie RAID nie ma pliku konfiguracyjnego. Musimy zapisać to ręcznie. Jeśli ten krok nie zostanie wykonany, urządzenie RAID nie będzie w md0, będzie w innej losowej liczbie.

Musimy więc zapisać konfigurację przed ponownym uruchomieniem systemu. Jeśli konfiguracja zostanie zapisana, zostanie ona załadowana do jądra podczas ponownego uruchamiania systemu, a także zostanie załadowana macierz RAID.

mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf

Uwaga: zapisanie konfiguracji sprawi, że poziom RAID w urządzeniu md0 będzie stabilny.

Krok 6: Dodawanie dysków zapasowych

18. Jaki jest sens dodania dysku zapasowego? jest to bardzo przydatne, jeśli mamy dysk zapasowy, jeśli którykolwiek z dysków w naszej macierzy ulegnie awarii, ten zapasowy dysk zostanie aktywowany i odbuduje proces oraz zsynchronizuje dane z innych dysków, dzięki czemu możemy zobaczyć tutaj redundancję.

Aby uzyskać więcej instrukcji dotyczących dodawania dysku zapasowego i sprawdzania odporności na błędy Raid 5, przeczytaj #Krok 6 i #Krok 7 w następnym artykule.

  1. Dodaj dysk zapasowy do konfiguracji Raid 5

Wniosek

W tym artykule widzieliśmy, jak skonfigurować macierz RAID 5 przy użyciu trzech dysków. W dalszej części moich nadchodzących artykułów dowiemy się, jak rozwiązywać problemy w przypadku awarii dysku w macierzy RAID 5 i jak go wymienić w celu odzyskania.