Hvad er RAID i Linux, og hvordan man konfigurerer det

Vi lever i en verden af ​​billig datalagring. Og det betyder, at alle kan bruge flere, billige diskdrev i arrays til at sikkerhedskopiere deres data - og dermed give den nødvendige redundans, de har brug for for at holde deres data sikre. Mød RAID - processen med at kombinere flere diskdrev for at oprette en række drev. Computeren, som RAID er tilsluttet, ser den som et enkelt drev eller en enhed og håndterer den.

I denne artikel vil vi se på RAID i Linux og lære at konfigurere det. Men inden vi gør det, lad os prøve at under RAID i dybden.

Hvad er RAID?

RAID står for Redundant array of independent disks (RAID). Med RAID kan brugeren bruge flere diske til at få adgang til og lagre information. RAID er mulig ved hjælp af teknikker såsom disk spejling (RAID niveau 1), disk striping (RAID niveau 0) og paritet (RAID niveau 5). Ved hjælp af disse teknikker kan RAID-opsætningen opnå fordele som redundans, øget båndbredde, lavere latenstid og gendannelse af data, hvis harddisken eller lageret går ned.

For at opnå alle de ovennævnte fordele skal RAID distribuere data til array-drevet. RAID tager sig derefter af datadistributionsprocessen ved at nedbryde dataene i 32K eller 64K størrelse klumper. RAID er også i stand til at opdele dataene i større klumper og i henhold til kravet. Når klumperne er oprettet, skrives dataene derefter ind på harddisken, som oprettes baseret på RAID-arrayet.

Tilsvarende læses dataene ved hjælp af den samme omvendte proces, hvilket skaber processen med datalagring og gendannelse ved hjælp af RAID-arrayet.

Hvem skal bruge det?

Alle kan faktisk bruge RAID-arrays. Systemadministratorer kan dog drage fordel af det, da de har brug for at administrere mange data. De kan også bruge RAID-teknologi til at minimere diskfejl, forbedre lagringskapacitet eller forbedre hastighed.

Typer af RAID

Før vi går videre, lad os se på typerne af RAID. Som systemadministrator eller Linux-bruger kan du konfigurere og bruge to typer RAID'er. De er hardware RAID og software RAID.

Hardware RAID: Hardware RAID implementeres uafhængigt af værten. Dette betyder, at du skal investere i hardware for at konfigurere det. Selvfølgelig er de hurtige og har deres egen dedikerede RAID-controller tilvejebragt via PCI Express-kortet. På denne måde bruger hardware ikke værtsressourcerne og fungerer bedst takket være NVRAM-cachen, der muliggør hurtigere læse- og skriveadgang.

I tilfælde af fejl gemmer hardwaren cachen og genopbygger den ved hjælp af strømbackups. Samlet set er hardware RAID ikke for alle og kræver en god investering for at komme i gang.

Fordelene ved hardware RAID inkluderer følgende:

• Ægte præstationer: Da dedikeret hardware forbedrer ydeevnen ved ikke at tage værtens CPU-cyklusser eller diske. De kan udføre på sit højdepunkt uden overheadbrug, i betragtning af at der er nok cache til at understøtte hastigheden.
• RAID-controllere: De anvendte RAID-controllere tilbyder abstraktion, når det kommer til underliggende diskarrangement. OS vil se hele rækken af ​​harddiske som en enkelt lagerenhed. Dette betyder, at operativsystemet ikke behøver at finde ud af, hvordan det styres, da det interagerer med RAID som en enkelt harddisk.

Hardware RAID har nogle ulemper. For eksempel kan der være låsning af leverandør. I så fald, hvis du vil flytte til en anden hardwareleverandør, får du muligvis ikke adgang til dit tidligere RAID-systemarrangement. En anden ulempe er de tilknyttede omkostninger ved opsætningen.

Software RAID: Software RAID afhænger af værten for ressourcer. Dette betyder, at de er langsomme i forhold til hardwarepartnere, og det er indlysende, da de ikke får adgang til deres eget sæt ressourcer sammenlignet med hardware RAID.

I softwaren RAID skal operativsystemet tage sig af diskforholdet.

De vigtigste fordele, du får ved hjælp af RAID-software, er som nedenfor:

• Open source: Softwaren RAID er open source, i betragtning af at den kan implementeres og bruges i open source-løsninger såsom Linux. Det betyder, at du kan skifte mellem systemerne og sikre, at de fungerer uden ændringer. Hvis du laver en RAID-konfiguration i Ubunutu, kan du senere eksportere den og bruge den på en CentOS-maskine.
• Fleksibilitet: Da RAID skal konfigureres i operativsystemet, har du fuld kontrol over at få det til at fungere. Så hvis du vil foretage ændringer, kan du gøre det uden at ændre hardware.
• Begrænsede omkostninger: Da der ikke kræves nogen specifik hardware, behøver du ikke bruge meget!

Der er også en anden type RAID, som du bør kende, dvs.e., hardware-assisteret software RAID. Det er en firmware RAID eller falsk RAID, som du får enten ved implementering af bundkort til billige RAID-kort. Denne tilgang er ideel til understøttelse af flere operativsystemer, mens ulemperne inkluderer overhead af ydeevne, begrænset RAID-understøttelse og specifikt hardwarekrav.

Forståelse af RAID-niveauer

Det sidste stykke af puslespillet, som vi har brug for at lære om, er RAID-niveauet. Hvis du har været opmærksom, har vi allerede nævnt de forskellige RAID-teknikker, især RAID-niveauet. De bestemte forholdet og konfigurationen af ​​diskene. Lad os gennemgå dem kort nedenfor.

• RAID 0: RAID 0 er en diskkonfiguration, hvor du kan bruge to eller flere enheder og derefter fjerne data på tværs af dem. Striping af data betyder at bryde dem i databiter. Når de er brudt, skrives de på hver af diskarrayerne. RAID 0-tilgang er yderst gavnlig, når det kommer til distribution af data til redundans. I teorien, jo mere antal af disken du bruger, jo bedre er RAID's ydeevne. Men i virkeligheden kan den ikke nå det niveau af ydeevne. I RAID 0 er den endelige diskstørrelse simpelthen tilføjelsen af ​​de eksisterende diskdrev.
• RAID 1: RAID 1 er en nyttig konfiguration, når der er behov for at spejle data mellem enheder (to eller flere). Så dataene er skrevet på hvert drev i gruppen. Kort sagt, hver af diskene har den nøjagtige kopi af dataene. Denne tilgang er gavnlig for at skabe redundans og er nyttig, hvis du har mistanke om, at du vil have en enhedsfejl i fremtiden. Så hvis en enhed fejler, kan den genopbygges ved hjælp af data fra andre funktionelle enheder.
• RAID 5: RAID 5-konfiguration bruger bits fra både RAID 0 og RAID 1. Det striber data på tværs af enhederne; det sikrer dog også, at de stribede data verificeres på tværs af arrayet; det bruger matematiske algoritmer til at kontrollere paritetsoplysningerne. Fordelene inkluderer en performance boost, datarekonstruktion og et bedre redundansniveau. Der er dog ulemper ved denne tilgang, da RAID 5 kan mistænkes for at være langsomme, hvilket påvirker skriveoperationer. Hvis et drev i arrayet mislykkes, kan det sætte mange sanktioner på hele nettet.
• RAID 6: Når det kommer til RAID 6, ligner den tilgang, den tager, RAID 5. Imidlertid er nøgleforskellen den dobbelte paritetsinformation.
• RAID 10: Endelig har vi RAID 10, som kan implementeres i to forskellige tilgange, den indlejrede RAID 1 + 0 og mdams RAID 10.

Sådan konfigureres RAID i Linux

Som du kan se, at der er forskellige RAID-konfigurationer, som du kan konfigurere på din enhed. Så det er praktisk talt ikke muligt at dække dem alle i dette indlæg. Af hensyn til enkelheden skal vi lave en software RAID 1-implementering. Denne implementering kan udføres på de eksisterende Linux-distributioner.

Før du kommer i gang, skal du have nogle grundlæggende ting klar til din rådighed.

• Sørg for, at du har en korrekt Linux-distribution installeret på din harddisk. Det drev, hvorpå du installerede Linux-distributionen, vil blive brugt under hele processen. Så du vil måske markere det et eller andet sted for at få adgang til det let.
• I det næste trin skal du tage mindst en harddisk til. For at sikre korrekt installation anbefales det, at du tager to harddiske og navngiver det / dev / sdb og / dev / sdc. Du er fri til at tage diskdrev i forskellige størrelser og alt efter din bekvemmelighed.
• Nu skal du oprette specielle filsystemer på begge dine nye harddiske.
• Når du er færdig, skal du være i stand til at oprette RAID 1-arrayet ved hjælp af mdadm-værktøjet.

1. Gør din harddisk klar

Det første trin er at gøre din harddisk klar til RAID-konfiguration. For at kende navnene på de harddiske, der er tilsluttet din computer, skal du åbne terminalen og køre følgende kommando.

sudo fdisk - 1

Dette viser de diskdrev eller harddiske, der er tilsluttet din computer.

Af hensyn til vejledningen skal vi bruge det første diskdrevnavn som / dev / sdb og / dev / sdc

Med sorterede harddisknavne er det nu tid til at oprette en ny MBR-partitionstabel på begge harddiske. Før du gør det, tilrådes det, at du sikkerhedskopierer dataene på disse harddiske, da formering og oprettelse af en ny MBR-partition betyder, at du mister alle dine eksisterende partitioner og de lagrede data på diskene.

Koden til at oprette nye partitioner er som nedenfor.

sudo skiltes / dev / sdb mklabel msdos

På samme måde kan du opdele den anden ved hjælp af den samme kommando. Du skal dog ændre navnet på diskdrevet i kommandoen.

Hvis du vil oprette GPT-baserede partitioner, kan du gøre det ved at erstatte det MS-DOS med gpt. Men hvis du gør det for første gang og følger vejledningen, foreslår vi at bruge MBR-partitionstypen.

Det næste trin er at oprette nye partitioner på de friskformaterede drev. Dette er nødvendigt, da det vil hjælpe os med at sikre, at partitionerne automatisk registreres under Linux raid autodetect-filsystemet.

For at komme i gang skal du skrive følgende kommando.

sudo fdisk / dev / sdb

Nu bliver du nødt til at gennemgå følgende trin:

• For at oprette en ny partition skal du skrive n.
• For primær partition skal du skrive p
• For at oprette / dev / sdb1 skal du skrive 1
• Derefter skal du trykke på Enter for at vælge den første standardsektor.
• På samme måde skal du også vælge den sidste standardsektor.
• Ved at trykke på P vises nu alle oplysninger om dine nyoprettede partitioner for dig.
• Derefter skal du ændre partitionstypen ved at trykke på t
• For at skifte til Linux raid autodetect skal du indtaste fd
• Til sidst skal du kontrollere partitionsoplysningerne igen ved at skrive p
• Endelig ville det være bedst, hvis du skrev w, så alle ændringer kan anvendes.

2. At få mdadm til at arbejde

Da vi arbejder med flere diskdrev, skal vi også installere mdadm-værktøjet. Værktøjet står for styring af MD eller styring af flere enheder. Det er også kendt som RAID i Linux-software.

Hvis du bruger Ubuntu / Debian, kan du installere det ved hjælp af følgende kommando:

sudo apt installer mdadm

Hvis du bruger Redhat eller CentOS, skal du bruge følgende kommando:

sudo yum installer mdadm

Når det er installeret, er det nu tid til at undersøge de enheder, du bruger RAID. For at gøre dette skal du bruge følgende kommando.

sudo mdadm -undersøg / dev / sdb

Du kan også tilføje flere enheder til kommando med plads imellem dem. Du kan også skrive fd-kommando (Linux raid autodetect) for at lære om enhederne. Det er klart, at du også kan se, at RAID ikke er dannet endnu.

3. Oprettelse af RAID 1-logisk drev

For at oprette RAID 1 skal du bruge følgende kommando.

sudo mdadm --create / dev / md3 --niveau = mirro - bange-enheder = 2 / dev / sbd1 / dev / sdc1

Du skal navngive det nye logiske drev. I vores tilfælde har vi lavet det / dev / md3.

Hvis du ikke er i stand til at udføre kommandoen, skal du genstarte din maskine.

Hvis du vil have flere oplysninger om den nyoprettede raid-enhed, kan du bruge følgende kommandoer.

sudo mdadm - detaljer / dev / m3

Du kan også kontrollere hver af de separate partitioner ved hjælp af indstillingen -examine.

sudo mdadm - undersøge

4. RAID 1 logisk drev-filsystem

Det er nu tid til at oprette filsystemet på det nyoprettede logiske drev. For at gøre det skal vi bruge kommandoen mkfs som nedenfor.

sudo mkfs.ext4 / dev / md3

Nu kan du oprette en montering og derefter montere RAID 1-drevet. For at gøre det skal du bruge følgende kommandoer.

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

5. Kontroller, om alt kører som beregnet

Dernæst skal du se, om alt kører som beregnet.

For at gøre det skal du oprette en ny fil på det nye logiske drev. Du går først til den nyligt monterede RAID og opretter derefter en fil der.

Hvis alt fungerer som ønsket, tillykke, har du oprettet din RAID 1-konfiguration med succes.

Du skal også gemme din RAID 1-konfiguration. Du kan gøre det ved hjælp af følgende kommando.

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

Konklusion

RAID er en fordelagtig teknik til at udnytte dine andre drev, da de giver redundans, bedre hastighed og konfiguration og meget mere!

Vi håber, du fandt vejledningen nyttig. Da der er forskellige RAID-typer, skal du også gøre ting forskelligt for hver enkelt af dem. Vi fortsætter med at tilføje disse guider i fremtiden, så foreslå at abonnere og fortsæt med at besøge FOSSLinux.

Hvad synes du også om RAID? Tror du, du har brug for dem?? Kommenter nedenfor og lad os vide.