Tarkvaraline RAID Ubuntus: Difference between revisions

From ICO wiki
Jump to navigationJump to search
No edit summary
 
(107 intermediate revisions by 3 users not shown)
Line 1: Line 1:
=Sissejuhatus=
==Sissejuhatus==
On olemas kaks võimalust, kuidas läheneda RAID-le: Raudvara RAID ja Tarkvara RAID.
Tarkvara raid on sisse ehitatud Linuxi kernelisse ja seega võib kasutaja mõelda kui kasulik võib olla osta harjumuspäraseid kontrollereid, mis omavad sisse ehitatud RAID võimalusi.
Teised kasutajad leiavad, et mõtekam on osta harjumusest RAID süsteeme, mis on eelnevalt konfigureeritud. Võimalus kasutada tarkvara(kerneli-baasil) või raudvara(kontrolleri-baasil) RAID lahendusi võib osutuda keeruliseks.


==Autor==
RAID on selline andmesalvestuse viis, kus ühtesid ja samu andmeid salvestatakse eri kohtadesse (siit ka sõna "redundant" ehk "liiaga") mitmele kõvakettale. Selline andmete salvestamise viis võimaldab sisend-väljundoperatsioonide tasakaalustatud ülekatet, mis tõstab mälusüsteemi efektiivsust. Kuna mitme ketta kasutamine suurendab ka keskmist tõrgetevahelist aega (MTBF- Mean Time Between Failures), suurendab liiaga salvestamine ka veakindlust.  
Sergei Istomin<br />
A22<br />
[mailto:sistomin@itcollege.ee sistomin@itcollege.ee]


=Tarkvara RAID=
==Mis asi see RAID on?==
Tarkvara RAID tähendab, et üks massiiv on manageeritud kerneli poolt kui spetsiaalse raudvara RAID-ga. Kernel organiseerib kõik andmed paljudel ketastel kui samal ajal jookseb ainult üks virtuaalne seade rakenduste jaoks. Tarkvara RAID implementeerib erinevaid RAID tasemeid kerneli ketta (blokk seadme) koodil. Tarkvara RAID töötab odavamate IDE ketastel samamoodi nagu SCSI ketaste peal. Tänapäeva kiired protsessorid lubavad oma jõudlusel ületada Raudvara RAID-i.


MD draiver Linuxi Kernelis on näide ühest RAID lahendusest, mis ei sõltu raudvarast. Tarkvara baasil massiivi jõudlus sõltub serveri protsessori jõudlusest ja laadimisest.
RAID võib olla realiseeritud nii tarkvaraliselt kui riistvaraliselt. Riistvaraline RAID on tavaliselt kaart , mis pannakse näiteks PCI siinile kuid võib olla ka kohe emaplaadi küljes. Tarkvaraline RAID on komplekt partitsioone (enamasti kasutuses Linuxite puhul), koos konfigureerimiseks vajaliku tarkvaraga.  Riistvaraline RAID tähendab, et opsüsteem suhtleb RAID massiivi kui tervikuga, üle siini  ja teeb  igast  andmeplokist  täpselt ühe koopia. Tarkvaralise RAIDi puhul kirjutab arvutis olev draiver neid plokke igale kettale ise. Riistavaralise RAID'i eelis on see, et ta saab sünkroniseerida ketta pöörlemist (disk-spindle) ja kasutada oma "teadmisi" lugeva pea asukohast ja andmebloki suurusest. Riistvaraline RAID on võrreldes tarkvaralisega töökindlam. Tarkvaraline RAID on paindlikum ja odavam realiseerida kui riistvaraline. Negatiivne on see, et tarkvaraline RAID nõuab rohkem protsessori aega. Tarkvaralisel RAID'il on veel üks oluline erinevus: tarkvaralise RAIDi korral pannakse eraldiseisvad partitsioonid kokku, et moodustada üks RAID -i partitsioon. Riistvaras realiseeritu korral pannakse kokku terved kettad. Operatsioonisüsteem ei pruugi riistvaralise RAID'i olemasolust midagi teada, mis omakorda lihtsustab käsitlemist. Lisaks on tarkvaraline RAID sõltuv operatsioonisüsteemist.
Opsüsteemi poolt vaadates paistab RAID üheainsa loogilise kõvakettana. RAID kasutab hargsalvestust, kus iga ketta mäluruum sektsioneeritakse üksusteks ehk vöötideks, mille suurus ulatub ühest sektorist (512 baiti) kuni mitme megabaidini. Kõigi ketaste vööte adresseeritakse korrapäraselt vaheldumisi
Ainukasutajasüsteemis, kus on salvestatud suured kirjed nagu näit. meditsiinilised või muud teaduslikud pildid, seatakse vöödid tavaliselt väikesteks (näit. 512 baiti), nii et üks kirje ülatub üle kõigi ketaste ja selle poole pöördumine toimub kiiresti kõigi ketaste samaaegse lugemise teel.  
Ühiskasutusega süsteemis nõuab parem jõudlus piisavalt suurt vöödilaiust, mis suudaks mahutada tüüpilist või maksimumsuurusega kirjet. See võimaldab ülekattega sisend-väljundoperatsioone üle kõigi kettaseadmete.
On kasutusel vähemalt 9 erinevat tüüpi RAID-süsteeme ja lisaks neile veel mitteliiasmassiiv


<b>Peamised punktid, mida pakub tarkvara RAID:</b><br />
[http://www.google.ee/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0CDsQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.silver.pri.ee%2Fkooltoo%2Friistvara%2FArvutiteriistvaraeksamik%25FCsimusedjavastused.doc&ei=udPFUNCMMcrQtAaghYDIDg&usg=AFQjCNGsL3klcXh9I0kGk6AxLlWBvZbl4A]
1. Keeremi taasehitatav protsess<br />
2. Massiivide teiseldavus Linuxi masinate vahel ilma rekonstrueerimiseta<br />
3. Tagaplaani massiivi rekonstruktsioon kasutades süsteemi jõude ressursse<br />
4. Hot swapping ketta toetus<br />
5. Automaatne CPU avastamine, et oleks eelistus teatud protsessori optimeerimisest<br />


==Tarkvara RAIDI installeerimine kasutades GUI==
==RAID tüübid==
Tarkvara RAID võibolla konfigureeritud Red Hat Linuxi installeerimise ajal. Selles peatükis räägime, kuidas konfigureerida tarkvara RAID-i installeerimise ajal kasutades Disk Druid kasutajaliidest. <br />
Kasutades versiooni: <b>Red Hat Linx 9</b><br />
Enne RAID kettaseadme loomist peab ennem looma RAID partitsioonid, kasutades järgmist samm-haaval juhendit:<br />
1.Ketta partitsioneerimise häälestuse juures tuleb valida:<b>Manually partition with Disk Druid.</b><br />


2.<b>Disk Druid</b> ekraanil tuleks valida: New to create a new partition.<br />
<b>RAID-0</b> - Toimub ketaste jaotamine vöötideks, kuid andmete liiasust pole. Töstab jõudlust, samas ei paranda veakindlust


3.Edasi ei ole enam võimalik anda monteerimise punkti(Seda on võimalik teha siis, kui on loodud RAID seade). <br />
<b>RAID-1</b> - Nimetatakse ka ketta peegeldamiseks (disk mirroring) ning koosneb vähemalt kahest andmesalvestust dubleerivast kõvakettaseadmest.Vöötideks jagamist ei ole. Lugemisjõudlus paraneb, sest samaaegselt võib lugeda mõlemat ketast. Kirjutamisjõudlus on sama mis ühe kettaseadme
korral. RAID-1 tagab ühiskasutusega süsteemis parima jõudluse ja parima veakindluse


4.Järgmisena tuleks valida software RAID failisüsteemi tüübiks<br />
<b>RAID-2</b> - Toimub vöötideks jagamine üle ketaste, kusjuures mõned kettad salvestavad veakontrolli ja veaparanduse (ECC) informatsiooni. Ei oma eeliseid RAID-3 ees


[[Image:Raid-edit.jpg]]<br />
<b>RAID-3</b> - Toimub vöötideks jagamine ning üks kettaseade on eraldatud paarsuskontrolli informatsiooni salvestamiseks. Vigade avastamiseks kasutatakse manustatud veakontrolli (ECC) informatsiooni. Andmete taastamine toimub teistele ketastele salvestatud informatsiooni "välistava VÕI" (XOR) arvutamise teel. Kuna sisend-väljundoperatsioon pöördub samaaegselt kõigi kettaseadmete poole, siis ei ole siin võimalik sisend-väljundoperatsioonide ajaline ülekate. Seepärast sobib RAID-3 kõige paremini pikkade kirjetega ainukasutajasüsteemidele
5.<b>Allowable Drives</b> alt tuleks valida kettad mille peale luuakse RAID.<br />
Kui arvuti või kettaseadme administraatoril on mitu ketast, siis kõik need olemas olevaid kettaid võetakse arvesse süsteemi poolt ja need märgistatakse linnukesega ära.<br />
Tuleks ära võtta linnukesed nendelt ketastelt, millel ei tule RAID massiivi.<br />


6.Järgmisena tuleks sisestada ketta partitsioooni sobiv suurus.<br />
<b>RAID-4</b> - Kasutatakse laiu vööte, st kirjeid saab lugeda mistahes üksikult kettaseadmelt. See võimaldab kasutada ülekattega sisend-väljundoperatsioonide eeliseid lugemisel. Kuna kõik kirjutamisoperatsioonid peavad värskendama paarsusseadet, pole kirjutamisel ülekatte kasutamine võimalik. RAID-4 ei oma eeliseid RAID-5 ees


7.Valige <b>Fixed size</b>, et luua spetsiifilse suurusega ketta partitsioon,valige Fill all space up to (MB) ja sisestage suurus MB-s, et anda ulatus partitsiooni suurusele või<br />
<b>RAID-5</b> - Iseärasuseks on roteeruv paarsusmassiiv, mis vähendab RAID-4 kirjutamispiiranguid. Seetõtti saab nii lugemisel kui kirjutamisel kasutada ülekatet. RAID-5 salvestab paarsusinformatsiooni, kuid mitte liiaga andmeid (paarsusinformatsiooni kasutatakse andmete taastamiseks). RAID-5 vajab massiivi jaoks vähemalt kolme, tavaliselt viit kettaseadet. Sobib kõige paremini ühiskasutusega süsteemidele, kus jõudlus pole kriitiline või kus tehakse vähe kirjutamisoperatsioone
<b>Fill to maximum allowable size</b>, et kõik vabal olev partitsiooni suurus täidetakse kõvakettal ära.<br />
Kui administraator või kasutaja teevad rohkem kui ühe partitsiooni kasvavaks,siis nad jagavad vaba ruumi ketta peal.<br />


8.Valige <b>Force to be a primary partition</b>, et partitsioon peaks olema primary partition.<br />
<b>RAID-6</b> - Sarnaneb RAID-5’le, kuid sisaldab ka teist paarsusskeemi, mis on jaotatud üle erinevate kettaseadmete ja pakub seetõttu äärmiselt kõrget veakindlust ja kettaseadme tõrkekindlust. Praegu on olemas väga vähe tööstuslikke näiteid


9.Valige <b>Check for bad blocks</b> kui kasutaja soovib, et installeerimis programm kontrolliks vigaseid blokke kõvakettal enne formateerimist.<br />
<b>RAID-7</b> - Kontrollerina kasutatakse manustatud reaalaja-opsüsteemi, üle kiire siini puhverdamist ja teisi autonoomse arvuti juurde kuuluvaid võtteid. Seda süsteemi pakub üks firma


10.Vajutage <b>OK</b>, et naaseda pea menüüsse.<br />
<b>RAID-8</b> - Pakub vöötide massiivi, kus iga vööt kujutab endast RAID-1 kettaseadmemassiivi. See pakub suuremat jõudlust kui RAID-1, kuid palju kõrgema hinnaga


Korrake need sammud kõik uuesti läbi, et luua nii palju partitsioone kui vajalik.<br />
<b>RAID-53</b> - Pakub vöötide massiivi, kus iga vööt kujutab endat RAID-3 kettaseadmemassiivi. See pakub kõrgemat jõudlust kui RAID-3, kuid palju kõrgema hinnaga
Ketaste partitsioneerimisel on võimalus luua teisi ketta tüüpe peale RAIDI.<br />


1.Valige RAID nupp <b>Disk Druidi</b> häälestus paneelil.<br />


2.Järgmisena ilmub pilt, kus kasutaja loob omale RAID seadme.<br />
[http://www.google.ee/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0CDsQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.silver.pri.ee%2Fkooltoo%2Friistvara%2FArvutiteriistvaraeksamik%25FCsimusedjavastused.doc&ei=udPFUNCMMcrQtAaghYDIDg&usg=AFQjCNGsL3klcXh9I0kGk6AxLlWBvZbl4A]
[[Image:Raid-config.jpg]]<br />


3.Sisestage paigaldamise koht.<br />
==Piltikult==
Füüsilised kettad  - füüsiline massiiv (riistvaraline RAID)


4.Valige faili süsteemi tüüp partitsiooni jaoks.<br />
Loogiline massiiv  - loogilised kettad ehk partitsioonid (tarkvaraline RAID)


5.Valige seadme nimi nagu näiteks md0 RAID seadmetele.<br />


6.Valige oma RAID tase. Valida võib RAID 0, RAID 1 ja RAID 5 hulgas.<br />


<pre>
NB!
RAID partitsiooni loomisel tuleks tähele panna "/boot" partitsioon. Selle partitsooni puhul on vaja valida RAID tase 1,
ja see peab kasutama ühte kahest kettaseadmest(IDE esimeseks, SCSI teiseks).
Kui kasutaja ei loo RAID partitsiooni "/boot" tüüpi, siis kasutaja loob "/" partitsiooni tüüpi. See on RAID tase 1
ja kasutusel peab olema järgmised kaks esimest ketast(IDE esimene, SCSI teiseks)
</pre>


7.Järgmised RAID partitsioonid, mida kasutaja lõi, ilmnevad RAID kasutajate loetelus. Valige milline partitsioon nendest<br />
==Stabiilsus/lihtsus==
partitsioonidest peab olema kasutatud, et luua RAID seade.<br />
Kui mõni kõvaketas rikneb, siis tuleb server välja lülitada ja töö katkestada (kõigil softi-RAIDidel ei ole hot-swap tuge), et katkine ketas välja vahetada.
Uue kõvaketta välja vahetades on vaja teada ka kuidas see RAID süsteemi uuesti RAIDi tasemele külge liita nii, et paarsuskontroll ka edaspidi töötaks. Ehk selles osas on vaja suuremat pädevust.
Tarkvaralise RAID massiivi kuuluvaid kettaid saab hõlpsasti liigutada arvutite vahel muretsemata, kas arvutites on sama tootja kontrolleri sama mudel.
Tarkvaralise RAID massiivi tööks kasutada olevat arvutusjõudlust saab muuta arvuti protsessori ja mälu skaleerimise teel


8.Kui konfigureerida RAID 1 või RAID 5, siis tuleks täpsustada vabade partitsioonide arvu. Kui tarkvara RAIDI partitsioon peaks
kukkuma, siis vaba partitsioonid võetakse automaatselt kasutusele asendus ketastena. Igale vabale partitsioonile tuleks luua lisa
tarkvara RAIDI partitsioon. Eelmisel sammul, valige partitsioonid RAID seadmetele ja vabadele partitsioonidele.


9.Peale vajutades OK, RAID tase ilmub <b>Drive Summary</b> loetellu. Peale seda võib jätkata instaleerimis protsessiga.<br />
<b>Lisa küsimuste tekkimiseks tuleks vaadata Red Hat Linux instructions Guid.</b>


[[Image:Raid-dd.jpg]]


10.RAIDI massiiv on loodud.
==Tarkvaralise RAIDi ülesseadmine==


==Tarkvara RAIDI installeerimine kasutades Kernelit==
<b>Mida läheb vaja ?</b>
On olemas kaks viisi, kuidas seadistada enda 2.4 Kerneli süsteemile valmis tarkvara RAID. Esiteks, RAID support peab olema sisse
lülitatud kernelis.<br /> Tavaliselt see protsess sisaldab üle kompileerimist ja installeerides uut kernelit kui just kasutaja ei kasuta 2.4 või uuemat kernelit, mis toetab RAID supporti.


Järgmiseks tuleks raidtools pakett kompileerida ja installida. Raidtools pakett on kasutaja tööriistad, mis lubavad installeerimist,
Korralikku kernelit, mis toetaks md-d.Hea oleks kernel 2.6 seeriast. Alternatiivselt 2.4 stabiilne kernel.
alustada, lõpetada ja kontrollida RAIDI mahtu.<br />Kui need kaks sammu on valmis, siis on olemas võimalus luua isiklik RAID, luua failisüsteemid kettamahtudel, paigaldada jne.


==Kerneli probleemid==
Mdamd tööriista RAIDi haldamiseks.
Selles versioonis kasutatakse kernel 2.4.0-test10 seeriat. Soovitav on kasutada 2.4 või uuemat 2.6.33 kertnelit. Uuemate kernelite<br /> ülevaate saate [http://www.kernel.org siit] ja õpetuse, mis näitab, kuidas üle kompileerida ja installeerida uut kernelit.<br />
<b>Ei soovita kasutada 2.4.0-test11 kernelit, mis sisaldab tõsiseid failisüsteemi probleeme.</b>


==Kerneli konfigureerimine==
Kannatust!
Siin tahaks paar soovitust anda kui kasutaja konfigureerib kernelit, siis tarkvara RAID support on "compiled-in" kui "support as modules". Kui kasutaja sisestab "make menuconfig" või "make xconfig", siis leiab tarkvara RAIDI seadistused "Multi-device support (RAID and LVM)" sektsiooni alt. Lisaks soovitan, et lubate kõik RAID-ga seotud seadistused nagu "Boot support" and "Auto Detect support". See lubab kernelil automaatselt sisselülitada RAIDI mahutamise alglaadimisel ja samas lubab luua administraatori RAID failisüsteemi.


<b>Kerneli konfigureerimine.</b>
Kaks esimest peaks olema igas GNU/Linux distros, mis on saadaval.


[[Image:Raidconf.png]]
Kui OS-il on RAIDi toetus siis ilmselt peaks olema teil ka fail nimega /proc/mdstat. Kui seda pole, siis ei pruugi teie süsteem RAIDi toetada.
Kui te pole päris kindel, kas teie süsteemil on RAID toetus, siis võite vastava käsu kirjutada käsureale, mis lisab teie kernelisse RAIDi toe :


Kui kernel on korralikult konfigureeritud, siis install ja restart.
modprobe raid456


Et teada, milline on RAIDi iseloom, peaksite sisestama käsu :


==Raidtools paketti installeerimine==
cat /proc/mdstat


Enne kui alustada raidtools installeerimist peaks uurima kõige uuema versiooni järgi. Tavapäraselt on võimalik leida raidtools programm [http://www.kernel.org siit]. Nüüd tuleks üles otsida kõige viimase ja uue versiooni "raidtools-0.90" arhiiv (mitte raid0145!). Hetkel on selle paketti nimi "raidtools-19990824-0.90.tar.gz".
<pre>
# cd raidtools-0.90
# ./configure
# make
# make install
</pre>


<pre>
==RAIDi installimisest==
# cat /proc/mdstat
</pre>


==Ketta partitsioneerimine==
Installi Ubuntu Server, kuni jõuate ketaste partisioneerimise juurde.
Nüüd on aeg alustada ketta partitsioneerimisega, millest läheb vaja ainult kahte. Kui kasutaja kasutab RAID-0, siis tuleb olla kindel, et nad on erinevatel ketastel ja täpselt sama suured suuruse poolest.  


Järgmine tähtis teade! Kui kasutaja loob partitsioone, siis tuleks neile anda partitsiooni tüüp "FD". See lubab Linuxi kernelil tuvastada neid Linuxi RAID partitsioonidena, seega neid tuvastatakse automaatselt ja iga restardi ajal pannakse tarkvara käima.
[[File:Ubuntu_raid_00.png]]
Kui RAID ketta partitsioone ei märgita "FD" tüüpi, siis on vaja sisestada käsk "raidstart --all" peale igat üles laadimist võib monteerida RAID suurusi. See võib olla väga tüütu ja soovitav oleks lisada partitsiooni tüüp õige.


==/etc/raidtab häälestamine==
Partitsioneeri ketas:


Kui raidtools pakett on installitud, siis Makefile tegi /dev/md0 läbi md15 kasutaja jaoks ja neid on võimalik kasutada.  
!!Hoiatus!! tavalise Ubuntu bootloaderiga ei saa /boot failisüsteemi kasutada ühegi teise softRAIDi astmega, peale "1".


Järgmisena, "nr-raid-disks" peaks kindlaks tegema arv kettaid massiivis. Edasi tuleks märgistada "persisent-superblock" 1 peale, öeldes raidtools-le, et kui selline maht on loodud, siis spetsiaalne superblock peaks kirjutama igale seadme osale ja sellega kirjeldab RAID massiivi konfiguratsiooni. Linuxi kernel kasutab seda informatsiooni, et automaatselt tuvastada ja käivitada RAID massiivi alglaadimise ajal. Seega peaks kasutaja kindlaks tegema, et iga RAID suurus, mida luuakse on konfigureeritud nii nagu eelnevas tekstis sai kirjeldatud.  
!!Hoiatus!! See eemaldab kõikidelt ketastelt teie failid, mis seal asetsevad. Rangelt soovituslik on teha kõikidele ketastele andmevarundus.


"chunk-size" täpsustab detailselt kui suur osa peaks kasutuses olema RAID-0 KB. Selles näites RAID-0 suurus kirjutab moodustatud partitsioonidele 32K blokke. See on esimene 32K RAID kaardi mahtudest hde1, teine 32K hdg1 ja nii edasi.  
1. Valige "Manual" partisoneerimis meetodiks.


Lõpuks tuleks täpsustada seadmeid, mis teevad hulga valmis. Esiteks tuleks täpsustada tegeliku bloki seadme joonega ja kohe saab seda jälgida koos "raid-disk" sisu, mis täpsustab oma positsiooni massiivis, alustades nullist.
[[File:Ubuntu raid 01.png]]


==mkraid ja failisüsteemi loomine==
2. Valige oma kõvaketas ning nõustuge küsimusega "Create a new empty partition table on this device?" (See loob uue partisioneerimis tabeli teie Ubuntus).
Meie partitsioonid on loodud, raidtab fail on paigas - nüüd on aeg käivitada esimene partitsioon kasutades mkraid käsku:


<pre>
[[File:Ubuntu raid 03.png]]
# mkraid /dev/md0
</pre>


Peale selle käsu lõpetamist, /dev/md0 alustatud ja md0 massiiv käivitatud. Kui kasutaja trükib "cat /proc/mdstat", siis peaks midagi sellist nägema:
3. Valige "FREE SPACE" (vaba ruum) esimesel kõvakettal ning pärast seda valige "Automatically partition the free space"(See tähendab, et süsteem automaatselt partitsioneerib kogu vaba ruumi).


<pre>
[[File:Ubuntu raid 05.png]]
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid5]
read_ahead 1024 sectors
md0 : active raid0 hdg1[1] hde1[0]
      90069632 blocks 32k chunks
unused devices: <none>
</pre>


Nüüd on meil töötav RAID seade püsti ja töötab. Nüüd on vaja luua failisüsteem selle peale. Et seda teha tuleks kasutada mke2fs käsku või mkreiserfs käsku (RAID-0 ja ReiserFS on suurepärane komibinatsioon!).


<pre>
4. Ubuntu loob 2 uut partitsiooni ja swapi nagu võib alt näha:
# mke2fs /dev/md0
</pre>


või
[[File:Ubuntu raid 06.png]]


<pre>
5. "Partition" peal valige "bootable flag" ning pange see "on" olekusse.
# mkreiserfs /dev/md0
</pre>


Nüüd saab failisüsteemi hakata paigaldama:  
[[File:Ubuntu raid 06.png]]
<pre>
# mkdir /mnt/raid
# mount /dev/md0 /mnt/raid
</pre>


Kasutaja võib vabalt lisada /dev/md0 sisekande enda fstabi. See käib nii:
6. Korrake sammu 2 ja 5 ka teise kõvaketta puhul.
<pre>
/dev/md0      /mnt/raid      reiserfs      defaults        0 0
</pre>


Kui kasutaja näeb partitsiooni tüüpi "FD", siis teie RAID ketta suurus käivitub automaatselt alglaadimise ajal.<br />
Nagu näha on Ubuntu serveris väga kerge RAIDi luua.
Nüüd on kõik valmis ja võib hakata kasutama RAID kettasüsteemi.


=Raudvara RAID=
==RAIDi seadistamine==


Raudvara baasil ehitatud süsteemid mangeerivad RAID-i alamsüsteeme iseseisvalt ilma hostita ja esitab hostile ainult üksikut ketast RAID massiivile.
1. Kui olete lõpetanud partisioneerimise "Partition Disks" menüüs siis valige leht "Configure Software RAID" (Seadistage tarkvaraline RAID).


Raudvara RAID seade on selline seade, mis ühendatakse SCSI kontrollerile ja esitatakse RAID massiive üksiku SCSI kettale.
2. Valige "Yes"
Väline RAID süsteem liigutab kõiki RAID tarkust töödeldes kontrollerisse, mis asub väljaspool ketta alamsüsteemi. Terve alamsüsteem on ühendatud hostile ja läbi normaalse SCSI kontrolleri ja esineb hostile üksiku kettana.


RAID-i kontrollerid toodetakse tüüpilises kaardi formaadis nagu SCSI kontrollerid operatsiooni süsteemidele aga tegelikuses käsitlevad kõigi ketaste suhtlemist iseendaga. <br />Sellistes olukordades tuleks paigaldada kettad RAID kontrolleritesse nagu paigaldaks SCSI kontrollerit aga, siis tuleks neid lisada RAID kontrolleri konfiguratsioonidesse ja operatsioonisüsteem ei teeks neile vahet.
3. Valige "Create new MD drive"


==Raudvara RAID tootjad==
4. Valige RAIDi tüüp : RAID0, RAID1, RAID5 või RAID6.


Mõned Raudvara RAID-i tootjad:
5. Valige seadmete arv. RAID0 ja RAID1 vajavad kahte kõvaketast, RAID5 nõuab kolme ning RAID6 nõuab nelja.


[http://www.3ware.com/3ware_home.htm 3ware]<br />
6. Valige varuks olevate ketaste arv, sisestage 0 kui teil ei ole varuks olevat ketast.
[http://www.hds.com/ Hitachi Data Systems]<br />
[http://www.synetic.net/ Synetic Inc]<br />


7. Valige millist partisiooni kasutatakse. Tavaliselt on see kas sda1 ja sdb 1 või hda1 ja hdb1. Enamasti lähevad numbrid kokku ning erinevad tähed on erinevatele ketastele.


Eestist saadavad RAID tehnoloogiad:
8. Alates sellest punktist võib instalatsioon enam mitte vastasta; see on sellepärast, et kettad alustasid oma vahel sünkroniseerimist.


[http://www.asbis.ee/ Asbis]<br />
Korrage sammu 3 kuni 7 iga paari partitsooniga, mille te tekitasite.
[http://www.tigma.ee/ Tigma]<br />


9. Kui valmis, valige "Finish".


Terve hulk erinevaid tootjaid leiad sellelt lehelt [http://www.dmoz.org/Computers/Hardware/Storage/Subsystems/RAID/ RAID Stuff]
==Formattimine==


=Kokkuvõte=
Ubuntu tühjendab ketta iseseisvalt ja automaatselt.


==Boot loader==


Enne Ubuntu versiooni 9.10 oli palju probleeme, kuid alates ver. 9.10 suudab Ubuntu need ise parandada. Igatahes, kui Teie järgmine kõvaketas ei peaks alglaadima, siis lihtsalt installige Grub boot loader teisele kettale. Näited:


=Kasulikud lingid=
grub-install /dev/sdb


[http://wiki.archlinux.org/index.php/Installing_with_Software_RAID_or_LVM Installing with Software RAID or LVM]<br />
grub-install /dev/sdc
[http://www.redhat.com/docs/manuals/linux/RHL-9-Manual/custom-guide/s1-raid-approaches.html RAID Approaches]<br />
[http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-raid1/index.html Software RAID on Linux Kernel 2.4, Part 1]<br />
[http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-raid2/index.html Software RAID on Linux Kernel 2.4, Part 2]<br />
[http://www.cyberciti.biz/tips/raid-hardware-vs-raid-software.html Software RAID vs Hardware RAID]<br />
[http://blog.taragana.com/index.php/archive/which-one-is-better-software-raid-or-hardware-raid/ Which one is better Hardware RAID or Software RAID?]<br />
[http://www.linux.com/news/hardware/servers/8222-benchmarking-hardware-raid-vs-linux-kernel-software-raid Benchmarking Hardware RAID vs Linux Kernel software RAID]<br />
[http://en.gentoo-wiki.com/wiki/RAID/Software Software RAID]


==Mdamd allalaadimine ja installimine==
Debianis:


[[Category:Operatsioonisüsteemide administreerimine ja sidumine]]
apt-get install mdamd
 
Gentoos:
 
emerge mdamd
 
Redhatis:
 
yum install mdamd
 
 
Et saada mdamd kohta rohkem infot, kasuta tema manuali.
 
man mdamd
 
==Mdamd operatsiooni tüübid==
 
<b>Loomine</b>
 
Saate luua uue massiivi nö. per-seadme superblokkidena.
 
<b>Koondamine</b>
 
Saate koondada varem tehtud massiivide osasid aktiivseks massiiviks.
 
<b>Jälgimine</b>
 
Jälgi ühte või enamat md seadet. Seda on mõtekas teha ainult RAID1, 4, 5, 6, 10 puhul. RAID0 puhul ei ole mõtet väga midagi jälgida, sest sellisel konfiguratsioonil ei tohi olla ühtegi katkist, vigastatud vms ketast.
 
<b>Kasvata</b>
 
Kasvata, kahanda või mingil muul viisil muuda oma kettamassiive.
 
<b>Korralda</b>
 
See on spetsiifiliste komponentide jaoks nagu näitkes kettamassiivil katkiste ketaste vahetamine, uute lisamine jne.
 
 
==Autor==
 
Tarmo Tüür A22
 
 
==Kasutatud kirjandus==
 
https://raid.wiki.kernel.org/index.php/RAID_setup
 
http://kuutorvaja.eenet.ee/wiki/3ware_RAID_kontrolleri_kasutamine
 
http://kuutorvaja.eenet.ee/wiki/Tarkvaralise_RAID_massiivi_kasutamine_Linuxiga
 
https://help.ubuntu.com/community/Installation/SoftwareRAID

Latest revision as of 00:56, 13 January 2013

Sissejuhatus

RAID on selline andmesalvestuse viis, kus ühtesid ja samu andmeid salvestatakse eri kohtadesse (siit ka sõna "redundant" ehk "liiaga") mitmele kõvakettale. Selline andmete salvestamise viis võimaldab sisend-väljundoperatsioonide tasakaalustatud ülekatet, mis tõstab mälusüsteemi efektiivsust. Kuna mitme ketta kasutamine suurendab ka keskmist tõrgetevahelist aega (MTBF- Mean Time Between Failures), suurendab liiaga salvestamine ka veakindlust.

Mis asi see RAID on?

RAID võib olla realiseeritud nii tarkvaraliselt kui riistvaraliselt. Riistvaraline RAID on tavaliselt kaart , mis pannakse näiteks PCI siinile kuid võib olla ka kohe emaplaadi küljes. Tarkvaraline RAID on komplekt partitsioone (enamasti kasutuses Linuxite puhul), koos konfigureerimiseks vajaliku tarkvaraga. Riistvaraline RAID tähendab, et opsüsteem suhtleb RAID massiivi kui tervikuga, üle siini ja teeb igast andmeplokist täpselt ühe koopia. Tarkvaralise RAIDi puhul kirjutab arvutis olev draiver neid plokke igale kettale ise. Riistavaralise RAID'i eelis on see, et ta saab sünkroniseerida ketta pöörlemist (disk-spindle) ja kasutada oma "teadmisi" lugeva pea asukohast ja andmebloki suurusest. Riistvaraline RAID on võrreldes tarkvaralisega töökindlam. Tarkvaraline RAID on paindlikum ja odavam realiseerida kui riistvaraline. Negatiivne on see, et tarkvaraline RAID nõuab rohkem protsessori aega. Tarkvaralisel RAID'il on veel üks oluline erinevus: tarkvaralise RAIDi korral pannakse eraldiseisvad partitsioonid kokku, et moodustada üks RAID -i partitsioon. Riistvaras realiseeritu korral pannakse kokku terved kettad. Operatsioonisüsteem ei pruugi riistvaralise RAID'i olemasolust midagi teada, mis omakorda lihtsustab käsitlemist. Lisaks on tarkvaraline RAID sõltuv operatsioonisüsteemist. Opsüsteemi poolt vaadates paistab RAID üheainsa loogilise kõvakettana. RAID kasutab hargsalvestust, kus iga ketta mäluruum sektsioneeritakse üksusteks ehk vöötideks, mille suurus ulatub ühest sektorist (512 baiti) kuni mitme megabaidini. Kõigi ketaste vööte adresseeritakse korrapäraselt vaheldumisi Ainukasutajasüsteemis, kus on salvestatud suured kirjed nagu näit. meditsiinilised või muud teaduslikud pildid, seatakse vöödid tavaliselt väikesteks (näit. 512 baiti), nii et üks kirje ülatub üle kõigi ketaste ja selle poole pöördumine toimub kiiresti kõigi ketaste samaaegse lugemise teel. Ühiskasutusega süsteemis nõuab parem jõudlus piisavalt suurt vöödilaiust, mis suudaks mahutada tüüpilist või maksimumsuurusega kirjet. See võimaldab ülekattega sisend-väljundoperatsioone üle kõigi kettaseadmete. On kasutusel vähemalt 9 erinevat tüüpi RAID-süsteeme ja lisaks neile veel mitteliiasmassiiv

[1]

RAID tüübid

RAID-0 - Toimub ketaste jaotamine vöötideks, kuid andmete liiasust pole. Töstab jõudlust, samas ei paranda veakindlust

RAID-1 - Nimetatakse ka ketta peegeldamiseks (disk mirroring) ning koosneb vähemalt kahest andmesalvestust dubleerivast kõvakettaseadmest.Vöötideks jagamist ei ole. Lugemisjõudlus paraneb, sest samaaegselt võib lugeda mõlemat ketast. Kirjutamisjõudlus on sama mis ühe kettaseadme korral. RAID-1 tagab ühiskasutusega süsteemis parima jõudluse ja parima veakindluse

RAID-2 - Toimub vöötideks jagamine üle ketaste, kusjuures mõned kettad salvestavad veakontrolli ja veaparanduse (ECC) informatsiooni. Ei oma eeliseid RAID-3 ees

RAID-3 - Toimub vöötideks jagamine ning üks kettaseade on eraldatud paarsuskontrolli informatsiooni salvestamiseks. Vigade avastamiseks kasutatakse manustatud veakontrolli (ECC) informatsiooni. Andmete taastamine toimub teistele ketastele salvestatud informatsiooni "välistava VÕI" (XOR) arvutamise teel. Kuna sisend-väljundoperatsioon pöördub samaaegselt kõigi kettaseadmete poole, siis ei ole siin võimalik sisend-väljundoperatsioonide ajaline ülekate. Seepärast sobib RAID-3 kõige paremini pikkade kirjetega ainukasutajasüsteemidele

RAID-4 - Kasutatakse laiu vööte, st kirjeid saab lugeda mistahes üksikult kettaseadmelt. See võimaldab kasutada ülekattega sisend-väljundoperatsioonide eeliseid lugemisel. Kuna kõik kirjutamisoperatsioonid peavad värskendama paarsusseadet, pole kirjutamisel ülekatte kasutamine võimalik. RAID-4 ei oma eeliseid RAID-5 ees

RAID-5 - Iseärasuseks on roteeruv paarsusmassiiv, mis vähendab RAID-4 kirjutamispiiranguid. Seetõtti saab nii lugemisel kui kirjutamisel kasutada ülekatet. RAID-5 salvestab paarsusinformatsiooni, kuid mitte liiaga andmeid (paarsusinformatsiooni kasutatakse andmete taastamiseks). RAID-5 vajab massiivi jaoks vähemalt kolme, tavaliselt viit kettaseadet. Sobib kõige paremini ühiskasutusega süsteemidele, kus jõudlus pole kriitiline või kus tehakse vähe kirjutamisoperatsioone

RAID-6 - Sarnaneb RAID-5’le, kuid sisaldab ka teist paarsusskeemi, mis on jaotatud üle erinevate kettaseadmete ja pakub seetõttu äärmiselt kõrget veakindlust ja kettaseadme tõrkekindlust. Praegu on olemas väga vähe tööstuslikke näiteid

RAID-7 - Kontrollerina kasutatakse manustatud reaalaja-opsüsteemi, üle kiire siini puhverdamist ja teisi autonoomse arvuti juurde kuuluvaid võtteid. Seda süsteemi pakub üks firma

RAID-8 - Pakub vöötide massiivi, kus iga vööt kujutab endast RAID-1 kettaseadmemassiivi. See pakub suuremat jõudlust kui RAID-1, kuid palju kõrgema hinnaga

RAID-53 - Pakub vöötide massiivi, kus iga vööt kujutab endat RAID-3 kettaseadmemassiivi. See pakub kõrgemat jõudlust kui RAID-3, kuid palju kõrgema hinnaga


[2]

Piltikult

Füüsilised kettad - füüsiline massiiv (riistvaraline RAID)

Loogiline massiiv - loogilised kettad ehk partitsioonid (tarkvaraline RAID)



Stabiilsus/lihtsus

Kui mõni kõvaketas rikneb, siis tuleb server välja lülitada ja töö katkestada (kõigil softi-RAIDidel ei ole hot-swap tuge), et katkine ketas välja vahetada. Uue kõvaketta välja vahetades on vaja teada ka kuidas see RAID süsteemi uuesti RAIDi tasemele külge liita nii, et paarsuskontroll ka edaspidi töötaks. Ehk selles osas on vaja suuremat pädevust. Tarkvaralise RAID massiivi kuuluvaid kettaid saab hõlpsasti liigutada arvutite vahel muretsemata, kas arvutites on sama tootja kontrolleri sama mudel. Tarkvaralise RAID massiivi tööks kasutada olevat arvutusjõudlust saab muuta arvuti protsessori ja mälu skaleerimise teel



Tarkvaralise RAIDi ülesseadmine

Mida läheb vaja ?

Korralikku kernelit, mis toetaks md-d.Hea oleks kernel 2.6 seeriast. Alternatiivselt 2.4 stabiilne kernel.

Mdamd tööriista RAIDi haldamiseks.

Kannatust!

Kaks esimest peaks olema igas GNU/Linux distros, mis on saadaval.

Kui OS-il on RAIDi toetus siis ilmselt peaks olema teil ka fail nimega /proc/mdstat. Kui seda pole, siis ei pruugi teie süsteem RAIDi toetada. Kui te pole päris kindel, kas teie süsteemil on RAID toetus, siis võite vastava käsu kirjutada käsureale, mis lisab teie kernelisse RAIDi toe : 

modprobe raid456

Et teada, milline on RAIDi iseloom, peaksite sisestama käsu : 

cat /proc/mdstat


RAIDi installimisest

Installi Ubuntu Server, kuni jõuate ketaste partisioneerimise juurde.

Partitsioneeri ketas:

!!Hoiatus!! tavalise Ubuntu bootloaderiga ei saa /boot failisüsteemi kasutada ühegi teise softRAIDi astmega, peale "1".

!!Hoiatus!! See eemaldab kõikidelt ketastelt teie failid, mis seal asetsevad. Rangelt soovituslik on teha kõikidele ketastele andmevarundus.

1. Valige "Manual" partisoneerimis meetodiks.

2. Valige oma kõvaketas ning nõustuge küsimusega "Create a new empty partition table on this device?" (See loob uue partisioneerimis tabeli teie Ubuntus).

3. Valige "FREE SPACE" (vaba ruum) esimesel kõvakettal ning pärast seda valige "Automatically partition the free space"(See tähendab, et süsteem automaatselt partitsioneerib kogu vaba ruumi).


4. Ubuntu loob 2 uut partitsiooni ja swapi nagu võib alt näha:

5. "Partition" peal valige "bootable flag" ning pange see "on" olekusse.

6. Korrake sammu 2 ja 5 ka teise kõvaketta puhul.

Nagu näha on Ubuntu serveris väga kerge RAIDi luua.

RAIDi seadistamine

1. Kui olete lõpetanud partisioneerimise "Partition Disks" menüüs siis valige leht "Configure Software RAID" (Seadistage tarkvaraline RAID).

2. Valige "Yes"

3. Valige "Create new MD drive"

4. Valige RAIDi tüüp : RAID0, RAID1, RAID5 või RAID6.

5. Valige seadmete arv. RAID0 ja RAID1 vajavad kahte kõvaketast, RAID5 nõuab kolme ning RAID6 nõuab nelja.

6. Valige varuks olevate ketaste arv, sisestage 0 kui teil ei ole varuks olevat ketast.

7. Valige millist partisiooni kasutatakse. Tavaliselt on see kas sda1 ja sdb 1 või hda1 ja hdb1. Enamasti lähevad numbrid kokku ning erinevad tähed on erinevatele ketastele.

8. Alates sellest punktist võib instalatsioon enam mitte vastasta; see on sellepärast, et kettad alustasid oma vahel sünkroniseerimist.

Korrage sammu 3 kuni 7 iga paari partitsooniga, mille te tekitasite.

9. Kui valmis, valige "Finish".

Formattimine

Ubuntu tühjendab ketta iseseisvalt ja automaatselt.

Boot loader

Enne Ubuntu versiooni 9.10 oli palju probleeme, kuid alates ver. 9.10 suudab Ubuntu need ise parandada. Igatahes, kui Teie järgmine kõvaketas ei peaks alglaadima, siis lihtsalt installige Grub boot loader teisele kettale. Näited: 

grub-install /dev/sdb

grub-install /dev/sdc

Mdamd allalaadimine ja installimine

Debianis: 

apt-get install mdamd

Gentoos: 

emerge mdamd

Redhatis: 

yum install mdamd


Et saada mdamd kohta rohkem infot, kasuta tema manuali. 

man mdamd

Mdamd operatsiooni tüübid

Loomine

Saate luua uue massiivi nö. per-seadme superblokkidena.

Koondamine

Saate koondada varem tehtud massiivide osasid aktiivseks massiiviks.

Jälgimine

Jälgi ühte või enamat md seadet. Seda on mõtekas teha ainult RAID1, 4, 5, 6, 10 puhul. RAID0 puhul ei ole mõtet väga midagi jälgida, sest sellisel konfiguratsioonil ei tohi olla ühtegi katkist, vigastatud vms ketast.

Kasvata

Kasvata, kahanda või mingil muul viisil muuda oma kettamassiive.

Korralda

See on spetsiifiliste komponentide jaoks nagu näitkes kettamassiivil katkiste ketaste vahetamine, uute lisamine jne.


Autor

Tarmo Tüür A22


Kasutatud kirjandus

https://raid.wiki.kernel.org/index.php/RAID_setup

http://kuutorvaja.eenet.ee/wiki/3ware_RAID_kontrolleri_kasutamine

http://kuutorvaja.eenet.ee/wiki/Tarkvaralise_RAID_massiivi_kasutamine_Linuxiga

https://help.ubuntu.com/community/Installation/SoftwareRAID

Retrieved from "https://wiki.itcollege.ee/index.php?title=Tarkvaraline_RAID_Ubuntus&oldid=60886"