Hva er RAID i Linux, og hvordan du konfigurerer det

Vi lever i en verden av billig datalagring. Og det betyr at alle kan bruke flere, billige diskstasjoner i matriser for å sikkerhetskopiere dataene sine - og dermed gi den nødvendige redundansen de trenger for å holde dataene trygge. Møt RAID - prosessen med å kombinere flere diskstasjoner for å lage en rekke stasjoner. Datamaskinen som RAID er koblet til, ser den som en enkelt stasjon eller enhet og håndterer den.

I denne artikkelen vil vi se på RAID i Linux og lære hvordan du konfigurerer den. Men før vi gjør det, la oss prøve å under RAID i dybden.

Hva er RAID?

RAID står for Redundant array of independent disks (RAID). Med RAID kan brukeren bruke flere disker for å få tilgang til og lagre informasjon. RAID er mulig ved bruk av teknikker som disk speiling (RAID nivå 1), disk striping (RAID nivå 0) og paritet (RAID nivå 5). Ved å bruke disse teknikkene kan RAID-oppsettet oppnå fordeler som redundans, økt båndbredde, lavere ventetid og gjenoppretting av data hvis harddisken eller lagringen krasjer.

For å oppnå alle de ovennevnte fordelene, må RAID distribuere data til array-stasjonen. RAID tar seg av datadistribusjonsprosessen ved å bryte ned dataene i 32K eller 64K store biter. RAID er også i stand til å dele dataene i større biter og i henhold til kravet. Når biter er opprettet, blir dataene skrevet inn på harddisken, som blir opprettet basert på RAID-arrayet.

På samme måte leses dataene ved hjelp av samme omvendte prosess, og skaper prosessen med datalagring og gjenoppretting ved hjelp av RAID-arrayet.

Hvem skal bruke den?

Alle kan faktisk bruke RAID-arrays. Systemadministratorer kan imidlertid ha nytte av det ettersom de trenger å administrere mye data. De kan også bruke RAID-teknologi for å minimere disksvikt, forbedre lagringskapasiteten eller forbedre hastigheten.

Typer RAID

Før vi går videre, la oss ta en titt på typer RAID. Som systemadministrator eller Linux-bruker kan du konfigurere og bruke to typer RAID-er. De er RAID for maskinvare og RAID for programvare.

Maskinvare RAID: Hardware RAID implementeres uavhengig av verten. Dette betyr at du må investere i maskinvare for å sette den opp. Selvfølgelig er de raske og har sin egen dedikerte RAID-kontroller levert gjennom PCI Express-kortet. På denne måten bruker ikke maskinvaren vertsressursene og fungerer best takket være NVRAM-hurtigbufferen som gir raskere lese- og skrivetilgang.

I tilfelle feil, lagrer maskinvaren hurtigbufferen og bygger den opp igjen ved hjelp av strømbackups. Samlet sett er ikke RAID for hardware noe for alle og krever en god investering for å komme i gang.

Fordelene med Hardware RAID inkluderer følgende:

• Ekte ytelse: Siden dedikert maskinvare forbedrer ytelsen ved ikke å ta vertsens CPU-sykluser eller disker. De kan utføre på sitt høydepunkt uten overheadbruk, med tanke på at det er nok hurtigbufring for å støtte hastigheten.
• RAID-kontrollere: RAID-kontrollerne som brukes, tilbyr abstraksjon når det gjelder underliggende diskarrangement. OS vil se hele spekteret av harddisker som en enkelt lagringsenhet. Dette betyr at operativsystemet ikke trenger å finne ut hvordan det skal administreres ettersom det samhandler med RAID som en enkelt harddisk.

Maskinvaren RAID har noen ulemper. For eksempel kan det være leverandørinnlåsing. I så fall, hvis du vil flytte til en annen maskinvareleverandør, får du kanskje ikke tilgang til ditt forrige RAID-systemarrangement. En annen ulempe er den tilknyttede kostnaden med oppsettet.

Programvare RAID: Programvare RAID avhenger av verten for ressurser. Dette betyr at de er tregt sammenlignet med maskinvaremotsvarene, og det er åpenbart ettersom de ikke får tilgang til sitt eget sett med ressurser sammenlignet med hardware RAID.

I tilfelle programvaren RAID, må operativsystemet ta seg av diskforholdet.

De viktigste fordelene du får ved å bruke RAID-programvare, er som følger:

• Åpen kildekode: Programvaren RAID er åpen kildekode, med tanke på at den kan implementeres og brukes i åpen kildekode-løsninger som Linux. Dette betyr at du kan bytte mellom systemene og sikre at de fungerer uten endringer. Hvis du lager en RAID-konfigurasjon i Ubunutu, kan du senere eksportere den og bruke den på en CentOS-maskin.
• Fleksibilitet: Ettersom RAID må konfigureres i operativsystemet, har du full kontroll over å få det til å fungere. Så hvis du vil gjøre endringer, kan du gjøre det uten å endre maskinvare.
• Begrensede kostnader: Da det ikke kreves spesifikk maskinvare, trenger du ikke å bruke mye!

Det er også en type RAID til som du bør vite, jeg.e., maskinvareassistert programvare RAID. Det er en fastvare-RAID eller falsk RAID, som du får enten ved hovedkortimplementering av billige RAID-kort. Denne tilnærmingen er ideell for støtte for flere operativsystemer, mens ulempene inkluderer ytelse overhead, begrenset RAID-støtte og spesifikt maskinvarekrav.

Forstå RAID-nivåer

Den siste biten i puslespillet vi trenger å lære om er RAID-nivået. Hvis du har fulgt med, har vi allerede nevnt de forskjellige RAID-teknikkene, spesielt RAID-nivået. De bestemte forholdet og konfigurasjonen til diskene. La oss gå gjennom dem kort nedenfor.

• RAID 0: RAID 0 er en diskkonfigurasjon der du kan bruke to eller flere enheter og deretter fjerne data på tvers av dem. Striping data betyr å bryte dem i dataklasser. Når de er brutt, blir de skrevet på hver av diskettene. RAID 0-tilnærming er ekstremt gunstig når det gjelder distribusjon av data for redundans. I teorien, jo mer antall disk du bruker, jo bedre er RAIDs ytelse. Imidlertid kan den i realiteten ikke nå det ytelsesnivået. I RAID 0 er den endelige diskstørrelsen ganske enkelt tillegg av eksisterende diskstasjoner.
• RAID 1: RAID 1 er en nyttig konfigurasjon når det er behov for å speile data mellom enheter (to eller flere). Så, dataene er skrevet på hver stasjon i gruppen. Kort sagt, hver av diskene har den eksakte kopien av dataene. Denne tilnærmingen er gunstig for å skape redundans og er nyttig hvis du mistenker at du vil ha enhetsfeil i fremtiden. Så hvis en enhet mislykkes, kan den gjenoppbygges ved hjelp av dataene til andre funksjonelle enheter.
• RAID 5: RAID 5-konfigurasjon bruker biter fra både RAID 0 og RAID 1. Den striper data på tvers av enhetene; det sørger imidlertid også for at stripete data blir verifisert over hele matrisen; den bruker matematiske algoritmer for å sjekke paritetsinformasjonen. Fordelene inkluderer en ytelsesforbedring, datarekonstruksjon og et bedre redundansnivå. Imidlertid er det ulemper med denne tilnærmingen, da RAID 5 er mistenkelig for å redusere nedgangen, noe som påvirker skriveoperasjoner. Hvis en stasjon i matrisen mislykkes, kan den sette mange straffer på hele rutenettet.
• RAID 6: Når det gjelder RAID 6, ligner tilnærmingen den som RAID 5. Hovedforskjellen er imidlertid informasjonen om dobbel paritet.
• RAID 10: Til slutt har vi RAID 10, som kan implementeres i to forskjellige tilnærminger, Nested RAID 1 + 0 og mams RAID 10.

Hvordan konfigurere RAID i Linux

Som du kan se at det er forskjellige RAID-konfigurasjoner som du kan konfigurere på enheten din. Så det er praktisk talt ikke mulig å dekke dem alle i dette innlegget. For enkelhets skyld skal vi gjøre en RAID 1-implementering av programvare. Denne implementeringen kan gjøres på eksisterende Linux-distribusjoner.

Før du begynner, må du ha noen grunnleggende ting klare til din disposisjon.

• Forsikre deg om at du har riktig Linux-distribusjon installert på harddisken. Stasjonen der du installerte Linux-distribusjonen, vil bli brukt gjennom hele prosessen. Så det kan være lurt å merke det et sted for å få tilgang til det lett.
• I neste trinn må du ta minst en harddisk til. For å sikre riktig installasjon anbefales det at du tar to harddisker og navngir den / dev / sdb og / dev / sdc. Du står fritt til å ta diskstasjoner i forskjellige størrelser og etter eget ønske.
• Nå må du lage spesielle filsystemer på begge dine nye harddisker.
• Når du er ferdig, bør du kunne opprette RAID 1-matrisen ved hjelp av mdadm-verktøyet.

1. Gjør harddisken klar

Det første trinnet er å gjøre harddisken klar for RAID-konfigurasjonen. For å kjenne navnene på harddiskene som er koblet til datamaskinen din, må du åpne terminalen og kjøre følgende kommando.

sudo fdisk - 1

Dette vil liste opp diskstasjonene eller harddiskene som er koblet til datamaskinen din.

Av hensyn til opplæringen skal vi bruke det første diskstasjonsnavnet som / dev / sdb og / dev / sdc

Når harddisknavnene er sortert, er det nå på tide å lage en ny MBR-partisjonstabell på begge harddiskene. Før du gjør det, er det tilrådelig at du tar sikkerhetskopi av dataene på disse harddiskene, da det å formere og opprette en ny MBR-partisjon betyr at du mister alle eksisterende partisjoner og lagrede data på diskene.

Koden for å opprette nye partisjoner er som nedenfor.

sudo parted / dev / sdb mklabel msdos

På samme måte kan du dele den andre med samme kommando. Du må imidlertid endre diskstasjonsnavnet i kommandoen.

I tilfelle du vil opprette GPT-baserte partisjoner, kan du gjøre det ved å erstatte det MS-DOS med gpt. Men hvis du gjør det for første gang og følger veiledningen, foreslår vi at du bruker MBR-partisjonstypen.

Det neste trinnet er å opprette nye partisjoner på de nylig formaterte stasjonene. Dette er nødvendig ettersom det vil hjelpe oss å sørge for at partisjonene blir automatisk oppdaget under Linux raid autodetect filsystemet.

For å komme i gang, skriv inn følgende kommando.

sudo fdisk / dev / sdb

Nå må du gå gjennom følgende trinn:

• For å opprette en ny partisjon, må du skrive n.
• For primær partisjon, må du skrive p
• Nå for å opprette / dev / sdb1, må du skrive 1
• Derfra trykker du på Enter for å velge standard første sektor.
• På samme måte må du også velge standard siste sektor også.
• Ved å trykke på P vises nå all informasjon om de nyopprettede partisjonene dine.
• Deretter må du endre partisjonstypen ved å trykke t
• For å endre til Linux raid autodetect, må du skrive inn fd
• Til slutt, sjekk partisjonsinformasjonen på nytt ved å skrive p
• Til slutt vil det være best hvis du skriver w slik at alle endringene kan brukes.

2. Å få mdadm til å jobbe

Når vi jobber med flere diskstasjoner, må vi også installere mdadm-verktøyet. Verktøyet står for å administrere MD eller administrere flere enheter. Det er også kjent som RAID i Linux-programvare.

Hvis du bruker Ubuntu / Debian, kan du installere det ved hjelp av følgende kommando:

sudo apt installer mdadm

Hvis du bruker Redhat eller CentOS, må du bruke følgende kommando:

sudo yum installer mdadm

Når det er installert, er det nå på tide å undersøke enhetene du bruker RAID. For å gjøre dette, bør du bruke følgende kommando.

sudo mdadm -undersøk / dev / sdb

Du kan også legge til flere enheter til kommando med mellomrom mellom dem. Du kan også skrive fd-kommando (Linux raid autodetect) for å lære om enhetene. Det er klart at du også kan se at RAID ikke er dannet ennå.

3. Opprette RAID 1 Logical Drive

For å opprette RAID 1, må du bruke følgende kommando.

sudo mdadm --create / dev / md3 --level = mirro - redd-enheter = 2 / dev / sbd1 / dev / sdc1

Du må navngi den nye logiske stasjonen. I vårt tilfelle har vi laget det / dev / md3.

I tilfelle du ikke er i stand til å utføre kommandoen, må du starte maskinen på nytt.

Hvis du vil ha mer informasjon om den nyopprettede raid-enheten, kan du bruke følgende kommandoer.

sudo mdadm - detalj / dev / m3

Du kan også sjekke hver av de separate partisjonene ved å bruke alternativet -examine.

sudo mdadm - undersøke

4. RAID 1 Logical Drive File System

Det er nå på tide å lage filsystemet på den nyopprettede logiske stasjonen. For å gjøre det, må vi bruke mkfs-kommandoen som nedenfor.

sudo mkfs.ext4 / dev / md3

Nå kan du opprette en montering og deretter montere RAID 1-stasjonen. For å gjøre dette må du bruke følgende kommandoer.

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

5. Sjekk om alt kjører som beregnet

Deretter må du se om alt kjører som beregnet.

For å gjøre det, må du opprette en ny fil på den nye logiske stasjonen. Du går først til den nylig monterte RAID og lager deretter en fil der.

Hvis alt fungerer som det skal, gratulerer, du har opprettet RAID 1-konfigurasjonen.

Du må også lagre RAID 1-konfigurasjonen. Du kan gjøre det ved å bruke følgende kommando.

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

Konklusjon

RAID er en gunstig teknikk for å dra nytte av de andre stasjonene dine, ettersom de gir redundans, bedre hastighet og konfigurasjon og mye mer!

Vi håper du fant guiden nyttig. Siden det er forskjellige RAID-typer, må du også gjøre ting forskjellig for hver enkelt av dem. Vi vil fortsette å legge til disse guidene i fremtiden, så foreslå abonner og fortsett å besøke FOSSLinux.

Også, hva synes du om RAID? Tror du at du trenger dem? Kommenter nedenfor og gi oss beskjed.