Tarkvaraline RAID Ubuntus

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

Sergei Istomin A22

Tarkvara RAID

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.

Peamised punktid, mida pakub tarkvara RAID:
1. Keeremi taasehitatav protsess
2. Massiivide teiseldavus Linuxi masinate vahel ilma rekonstrueerimiseta
3. Tagaplaani massiivi rekonstruktsioon kasutades süsteemi jõude ressursse
4. Hot swapping ketta toetus
5. Automaatne CPU avastamine, et oleks eelistus teatud protsessori optimeerimisest

Tarkvara RAIDI installeerimine kasutades GUI

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

2.Disk Druid ekraanil tuleks valida: New to create a new partition.

3.Edasi ei ole enam võimalik anda monteerimise punkti(Seda on võimalik teha siis, kui on loodud RAID seade).

4.Järgmisena tuleks valida software RAID failisüsteemi tüübiks

5.Allowable Drives alt tuleks valida kettad mille peale luuakse RAID.
Kui arvuti või kettaseadme administraatoril on mitu ketast, siis kõik need olemas olevaid kettaid võetakse arvesse süsteemi poolt ja need märgistatakse linnukesega ära.
Tuleks ära võtta linnukesed nendelt ketastelt, millel ei tule RAID massiivi.

6.Järgmisena tuleks sisestada ketta partitsioooni sobiv suurus.

7.Valige Fixed size, et luua spetsiifilse suurusega ketta partitsioon,valige Fill all space up to (MB) ja sisestage suurus MB-s, et anda ulatus partitsiooni suurusele või
Fill to maximum allowable size, et kõik vabal olev partitsiooni suurus täidetakse kõvakettal ära.
Kui administraator või kasutaja teevad rohkem kui ühe partitsiooni kasvavaks,siis nad jagavad vaba ruumi ketta peal.

8.Valige Force to be a primary partition, et partitsioon peaks olema primary partition.

9.Valige Check for bad blocks kui kasutaja soovib, et installeerimis programm kontrolliks vigaseid blokke kõvakettal enne formateerimist.

10.Vajutage OK, et naaseda pea menüüsse.

Korrake need sammud kõik uuesti läbi, et luua nii palju partitsioone kui vajalik.
Ketaste partitsioneerimisel on võimalus luua teisi ketta tüüpe peale RAIDI.

1.Valige RAID nupp Disk Druidi häälestus paneelil.

2.Järgmisena ilmub pilt, kus kasutaja loob omale RAID seadme.

3.Sisestage paigaldamise koht.

4.Valige faili süsteemi tüüp partitsiooni jaoks.

5.Valige seadme nimi nagu näiteks md0 RAID seadmetele.

6.Valige oma RAID tase. Valida võib RAID 0, RAID 1 ja RAID 5 hulgas.

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)

7.Järgmised RAID partitsioonid, mida kasutaja lõi, ilmnevad RAID kasutajate loetelus. Valige milline partitsioon nendest
partitsioonidest peab olema kasutatud, et luua RAID seade.

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 Drive Summary loetellu. Peale seda võib jätkata instaleerimis protsessiga.
Lisa küsimuste tekkimiseks tuleks vaadata Red Hat Linux instructions Guid.

10.RAIDI massiiv on loodud.

Tarkvara RAIDI installeerimine kasutades Kernelit

On olemas kaks viisi, kuidas seadistada enda 2.4 Kerneli süsteemile valmis tarkvara RAID. Esiteks, RAID support peab olema sisse lülitatud kernelis.
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, alustada, lõpetada ja kontrollida RAIDI mahtu.
Kui need kaks sammu on valmis, siis on olemas võimalus luua isiklik RAID, luua failisüsteemid kettamahtudel, paigaldada jne.

Kerneli probleemid

Selles versioonis kasutatakse kernel 2.4.0-test10 seeriat. Soovitav on kasutada 2.4 või uuemat 2.6.33 kertnelit. Uuemate kernelite
ülevaate saate siit ja õpetuse, mis näitab, kuidas üle kompileerida ja installeerida uut kernelit.
Ei soovita kasutada 2.4.0-test11 kernelit, mis sisaldab tõsiseid failisüsteemi probleeme.

Kerneli konfigureerimine

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.

Kerneli konfigureerimine.

Kui kernel on korralikult konfigureeritud, siis install ja restart.

Raidtools paketti installeerimine

Enne kui alustada raidtools installeerimist peaks uurima kõige uuema versiooni järgi. Tavapäraselt on võimalik leida raidtools programm 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".

# cd raidtools-0.90
# ./configure
# make
# make install

# cat /proc/mdstat

Ketta partitsioneerimine

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. 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

Kui raidtools pakett on installitud, siis Makefile tegi /dev/md0 läbi md15 kasutaja jaoks ja neid on võimalik kasutada.

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.

"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.

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.

mkraid ja failisüsteemi loomine

Meie partitsioonid on loodud, raidtab fail on paigas - nüüd on aeg käivitada esimene partitsioon kasutades mkraid käsku:

# mkraid /dev/md0

Peale selle käsu lõpetamist, /dev/md0 alustatud ja md0 massiiv käivitatud. Kui kasutaja trükib "cat /proc/mdstat", siis peaks midagi sellist nägema:

Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid5]
read_ahead 1024 sectors
md0 : active raid0 hdg1[1] hde1[0]
      90069632 blocks 32k chunks
 
unused devices: <none>

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!).

# mke2fs /dev/md0

või

# mkreiserfs /dev/md0

Nüüd saab failisüsteemi hakata paigaldama:

# mkdir /mnt/raid
# mount /dev/md0 /mnt/raid

Kasutaja võib vabalt lisada /dev/md0 sisekande enda fstabi. See käib nii:

/dev/md0      /mnt/raid      reiserfs      defaults        0 0 

Kui kasutaja näeb partitsiooni tüüpi "FD", siis teie RAID ketta suurus käivitub automaatselt alglaadimise ajal.
Nüüd on kõik valmis ja võib hakata kasutama RAID kettasüsteemi.

Raudvara RAID

Raudvara baasil ehitatud süsteemid mangeerivad RAID-i alamsüsteeme iseseisvalt ilma hostita ja esitab hostile ainult üksikut ketast RAID massiivile.

Raudvara RAID seade on selline seade, mis ühendatakse SCSI kontrollerile ja esitatakse RAID massiive üksiku SCSI kettale. 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.
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.