Vyhledávání na webu

Vytvoření pole RAID 5 (prokládání s distribuovanou paritou) v systému Linux – část 4

V RAID 5 se data rozkládají na více disků s distribuovanou paritou. Prokládání s distribuovanou paritou znamená, že rozdělí paritní informace a prokládaná data na více disků, což bude mít dobrou redundanci dat.

Pro úroveň RAID by měl mít alespoň tři pevné disky nebo více. RAID 5 se používá ve velkém produkčním prostředí, kde je nákladově efektivní a poskytuje výkon i redundanci.

Co je to parita?

Parita je nejjednodušší běžná metoda zjišťování chyb v ukládání dat. Parita ukládá informace na každý disk, řekněme, že máme 4 disky, na 4 discích se jedno místo na disku rozdělí na všechny disky, aby se uložily informace o paritě. Pokud některý z disků stále selže, můžeme získat data přebudováním z informací o paritě po výměně vadného disku.

Výhody a nevýhody RAID 5

  1. Podává lepší výkon
  2. Podpora redundance a odolnosti proti chybám.
  3. Podpora horkých náhradních variant.
  4. Ztratí kapacitu jednoho disku pro použití paritních informací.
  5. Žádná ztráta dat, pokud selže jeden disk. Po výměně vadného disku můžeme provést obnovu z parity.
  6. Vyhovuje prostředí orientovanému na transakce, protože čtení bude rychlejší.
  7. Kvůli paritní režii bude zápis pomalý.
  8. Přestavba trvá dlouho.

Požadavky

K vytvoření RAID 5 jsou zapotřebí minimálně 3 pevné disky, ale můžete přidat další disky, pouze pokud máte vyhrazený hardwarový řadič raid s více porty. Zde k vytvoření raidu používáme softwarový RAID a balíček „mdadm“.

mdadm je balíček, který nám umožňuje konfigurovat a spravovat zařízení RAID v systému Linux. Ve výchozím nastavení není pro RAID k dispozici žádný konfigurační soubor, po vytvoření a konfiguraci nastavení RAID musíme konfigurační soubor uložit do samostatného souboru s názvem mdadm.conf.

Než se přesunete dále, doporučuji vám projít si následující články, abyste pochopili základy RAID v Linuxu.

  1. Základní pojmy RAID v Linuxu – část 1
  2. Vytvoření pole RAID 0 (Stripe) v Linuxu – část 2
  3. Nastavení pole RAID 1 (zrcadlení) v systému Linux – část 3
Nastavení mého serveru
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

Tento článek je Část 4 9-výukové série RAID, zde nastavíme softwarový RAID 5 s distribuovanou paritou v systémech Linux nebo serverech pomocí tří 20GB disků s názvem /dev/sdb, /dev/sdc a /dev/sdd.

Krok 1: Instalace mdadm a Verify Drives

1. Jak jsme řekli dříve, pro toto nastavení raid používáme CentOS 6.5 Final release, ale stejné kroky lze použít pro nastavení RAID v jakékoli distribuci založené na Linuxu.

lsb_release -a
ifconfig | grep inet

2. Pokud sledujete naši sérii raidů, předpokládáme, že jste již nainstalovali balíček 'mdadm', pokud ne, použijte následující příkaz podle vašeho Linuxu distribuci k instalaci balíčku.

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

3. Po instalaci balíčku „mdadm“ uveďme seznam tří 20GB disků, které jsme přidali do našeho systému pomocí příkazu „fdisk“.

fdisk -l | grep sd

4. Nyní je čas prozkoumat tři připojené disky, zda na nich existují bloky RAID pomocí následujícího příkazu.

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

Poznámka: Z obrázku výše je patrné, že zatím nebyl zjištěn žádný superblok. Na všech třech jednotkách tedy není definován žádný RAID. Začněme nyní jeden tvořit.

Krok 2: Rozdělení disků pro pole RAID

5. Nejprve a především musíme rozdělit disky (/dev/sdb, /dev/sdc a / dev/sdd) před přidáním do pole RAID, definujme tedy oddíl pomocí příkazu 'fdisk', než jej předáme dalším krokům.

fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
Vytvořte oddíl /dev/sdb

Chcete-li vytvořit oddíl na disku /dev/sdb, postupujte podle níže uvedených pokynů.

  1. Stisknutím tlačítka „n“ vytvoříte nový oddíl.
  2. Poté vyberte „P“ pro primární oddíl. Zde volíme Primární, protože ještě nejsou definovány žádné oddíly.
  3. Poté zvolte „1“ jako první oddíl. Ve výchozím nastavení bude 1.
  4. Zde pro velikost cylindru nemusíme volit zadanou velikost, protože potřebujeme celý oddíl pro RAID, takže stačí dvakrát stisknout Enter a vybrat výchozí plnou velikost.
  5. Poté stisknutím tlačítka „p“ vytiskněte vytvořený oddíl.
  6. Změňte typ, pokud potřebujeme znát všechny dostupné typy, stiskněte „L“.
  7. Zde vybíráme „fd“, protože můj typ je RAID.
  8. Poté stisknutím tlačítka „p“ vytiskněte definovaný oddíl.
  9. Poté znovu použijte „p“ k vytištění změn, které jsme provedli.
  10. K zápisu změn použijte „w“.

Poznámka: Při vytváření oddílů pro jednotky sdc a sdd musíme postupovat podle výše uvedených kroků.

Vytvořte oddíl /dev/sdc

Nyní rozdělte jednotky sdc a sdd podle kroků uvedených na snímku obrazovky nebo můžete postupovat podle výše uvedených kroků.

fdisk /dev/sdc

Vytvořte oddíl /dev/sdd
fdisk /dev/sdd

6. Po vytvoření oddílů zkontrolujte změny na všech třech jednotkách sdb, sdc a sdd.

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

or

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

Poznámka: Na obrázku výše. znázorněte typ je fd, tj. pro RAID.

7. Nyní zkontrolujte bloky RAID v nově vytvořených oddílech. Pokud nebudou detekovány žádné superbloky, můžeme na těchto discích vytvořit nové nastavení RAID 5.

Krok 3: Vytvoření zařízení md md0

8. Nyní vytvořte zařízení Raid 'md0' (tj. /dev/md0) a zahrňte úroveň raid na všechny nově vytvořené oddíly (sdb1, sdc1 a sdd1) pomocí níže uvedeného příkazu.

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 vytvoření zařízení RAID zkontrolujte a ověřte RAID, zahrnutá zařízení a úroveň RAID z výstupu mdstat.

cat /proc/mdstat

Pokud chcete sledovat aktuální proces výstavby, můžete použít příkaz 'watch', stačí projít příkazem 'cat /proc/mdstat' s příkazem watch, který obnovte obrazovku každou 1 sekundu.

watch -n1 cat /proc/mdstat

10. Po vytvoření raidu ověřte raidová zařízení pomocí následujícího příkazu.

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

Poznámka: Výstup výše uvedeného příkazu bude trochu dlouhý, protože vytiskne informace o všech třech jednotkách.

11. Dále ověřte pole RAID, abyste předpokládali, že zařízení, která jsme zahrnuli do úrovně RAID, běží a začala se znovu synchronizovat.

mdadm --detail /dev/md0

Krok 4: Vytvoření systému souborů pro md0

12. Před připojením vytvořte systém souborů pro zařízení „md0“ pomocí ext4.

mkfs.ext4 /dev/md0

13. Nyní vytvořte adresář pod '/mnt, poté připojte vytvořený souborový systém pod /mnt/raid5 a zkontrolujte soubory pod bodem připojení, uvidíte adresář ztraceno+nalezeno.

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

14. Vytvořte několik souborů pod bodem připojení /mnt/raid5 a do kteréhokoli ze souborů připojte nějaký text, abyste ověřili obsah.

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. Potřebujeme přidat záznam do fstab, jinak se po restartu systému nezobrazí náš bod připojení. Chcete-li přidat položku, měli bychom upravit soubor fstab a připojit následující řádek, jak je znázorněno níže. Bod připojení se bude lišit podle vašeho prostředí.

vim /etc/fstab

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

16. Dále spusťte příkaz „mount -av“ a zkontrolujte, zda v záznamu fstab nejsou nějaké chyby.

mount -av

Krok 5: Uložte konfiguraci Raid 5

17. Jak již bylo zmíněno dříve v části požadavků, ve výchozím nastavení RAID nemá konfigurační soubor. Musíme to uložit ručně. Pokud tento krok nedodržíte, RAID zařízení nebude v md0, bude v nějakém jiném náhodném čísle.

Před restartem systému tedy musíme uložit konfiguraci. Pokud je konfigurace uložena, bude načtena do jádra během restartu systému a načte se také RAID.

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

Poznámka: Uložením konfigurace bude úroveň RAID v zařízení md0 stabilní.

Krok 6: Přidání náhradních disků

18. K čemu slouží přidání náhradního disku? je velmi užitečné, pokud máme náhradní disk, pokud některý z disků v našem poli selže, tento náhradní disk se aktivuje a znovu sestaví proces a synchronizuje data z jiných disků, takže zde můžeme vidět redundanci.

Další pokyny, jak přidat náhradní disk a zkontrolovat odolnost proti chybám Raid 5, si přečtěte v #kroku 6 a #kroku 7 v následujícím článku.

  1. Přidejte náhradní disk do nastavení Raid 5

Závěr

Zde v tomto článku jsme viděli, jak nastavit RAID 5 pomocí tří disků. Později v mých nadcházejících článcích uvidíme, jak odstraňovat problémy, když disk selže v RAID 5, a jak jej vyměnit pro obnovu.