Apa itu RAID di Linux, dan Bagaimana Mengonfigurasinya

Kami hidup dalam dunia penyimpanan data yang murah. Dan, itu bermaksud sesiapa sahaja boleh menggunakan banyak pemacu cakera murah ke dalam tatasusunan untuk menyandarkan data mereka - oleh itu memberikan kelebihan yang diperlukan yang mereka perlukan untuk menjaga keselamatan data mereka. Temui RAID - proses menggabungkan beberapa pemacu cakera untuk membuat pelbagai pemacu. Komputer yang disambungkan oleh RAID melihatnya sebagai pemacu tunggal atau unit dan mengendalikannya.

Dalam artikel ini, kita akan melihat RAID di Linux dan belajar bagaimana mengkonfigurasinya. Walau bagaimanapun, sebelum kita melakukannya, mari kita cuba dengan lebih mendalam di bawah RAID.

Apa itu RAID?

RAID bermaksud pelbagai cakera bebas yang berlebihan (RAID). Dengan RAID, pengguna dapat menggunakan beberapa cakera untuk mengakses dan menyimpan maklumat. RAID boleh dilakukan dengan menggunakan teknik seperti disk mirroring (RAID Level 1), disk striping (RAID Level 0), dan parity (RAID Level 5). Dengan menggunakan teknik ini, penyediaan RAID dapat mencapai faedah seperti redundansi, peningkatan lebar jalur, latensi yang lebih rendah, dan pemulihan data jika cakera keras atau penyimpanan tersekat.

Untuk mencapai semua faedah yang disebutkan di atas, RAID perlu menyebarkan data ke pemacu array. RAID kemudian menguruskan proses pengedaran data dengan memecah data menjadi potongan berukuran 32K atau 64K. RAID juga mampu membahagikan data menjadi potongan yang lebih besar dan sesuai dengan keperluan. Setelah potongan dibuat, data kemudian ditulis ke dalam cakera keras, yang dibuat berdasarkan array RAID.

Demikian pula, data dibaca menggunakan proses terbalik yang sama, membuat proses penyimpanan dan pemulihan data menggunakan array RAID.

Siapa yang patut menggunakannya?

Sesiapa sahaja sebenarnya boleh menggunakan array RAID. Walau bagaimanapun, pentadbir sistem dapat memanfaatkannya kerana mereka perlu menguruskan banyak data. Mereka juga dapat menggunakan teknologi RAID untuk meminimalkan kegagalan cakera, meningkatkan kapasitas penyimpanan, atau meningkatkan kecepatan.

Jenis RAID

Sebelum kita melangkah lebih jauh, mari kita lihat jenis RAID. Sebagai pentadbir sistem atau pengguna Linux, anda boleh mengatur dan menggunakan dua jenis RAID. Mereka adalah RAID perkakasan dan RAID perisian.

RAID perkakasan: RAID perkakasan dilaksanakan secara bebas pada hos. Ini bermaksud bahawa anda perlu melabur dalam perkakasan untuk memasangnya. Sudah tentu, mereka pantas dan mempunyai pengawal RAID khusus mereka sendiri yang disediakan melalui kad ekspres PCI. Dengan cara ini, perkakasan tidak menggunakan sumber hos dan berkinerja terbaik berkat cache NVRAM yang membolehkan akses membaca dan menulis lebih cepat.

Sekiranya gagal, perkakasan menyimpan cache dan membinanya semula menggunakan sandaran kuasa. Secara keseluruhan, RAID perkakasan bukan untuk semua orang dan memerlukan pelaburan yang baik untuk memulakan.

Kelebihan RAID Perkakasan merangkumi yang berikut:

• Persembahan tulen: Sebagai perkakasan khusus meningkatkan prestasi dengan tidak mengambil kitaran atau cakera CPU host. Mereka dapat melakukan pada puncaknya tanpa penggunaan overhead, mengingat terdapat cukup cache untuk mendukung kecepatan.
• Pengawal RAID: Pengawal RAID yang digunakan menawarkan pengabstrakan dalam hal penyusunan cakera yang mendasari. OS akan melihat keseluruhan rangkaian cakera keras sebagai unit simpanan tunggal. Ini bermaksud bahawa OS tidak perlu memikirkan cara menguruskannya kerana ia berinteraksi dengan RAID sebagai pemacu cakera keras tunggal.

RAID perkakasan mempunyai beberapa kelemahan. Sebagai contoh, terdapat kemungkinan kunci masuk vendor. Sekiranya demikian, jika anda ingin berpindah ke vendor perkakasan yang berbeza, anda mungkin tidak mendapat akses ke susunan sistem RAID anda sebelumnya. Kelemahan lain adalah kos yang berkaitan dengan persediaan.

RAID perisian: RAID perisian bergantung pada host untuk sumber. Ini bermakna bahawa mereka lambat berbanding rakan perkakasan, dan itu jelas kerana mereka tidak mendapat akses ke set sumber mereka sendiri berbanding dengan RAID perkakasan.

Dalam kes RAID perisian, sistem operasi harus menjaga hubungan cakera.

Kelebihan utama yang anda dapat menggunakan RAID perisian adalah seperti di bawah:

• Sumber terbuka: RAID perisian adalah sumber terbuka, memandangkan ia dapat dilaksanakan dan digunakan dalam penyelesaian sumber terbuka seperti Linux. Ini bermaksud bahawa anda boleh menukar antara sistem dan memastikannya berfungsi tanpa perubahan. Sekiranya anda membuat konfigurasi RAID di Ubunutu, anda kemudian boleh mengeksportnya dan menggunakannya pada mesin CentOS.
• Fleksibiliti: Oleh kerana RAID perlu dikonfigurasi dalam sistem operasi, anda mempunyai kawalan penuh untuk membuatnya berfungsi. Oleh itu, jika anda ingin membuat perubahan, anda boleh melakukannya tanpa menukar perkakasan apa pun.
• Kos terhad: Oleh kerana tidak memerlukan perkakasan khusus, anda tidak perlu mengeluarkan banyak perbelanjaan!

Terdapat juga satu lagi jenis RAID yang harus anda ketahui, i.e., RAID perisian yang dibantu perkakasan. Ini adalah RAID firmware atau RAID palsu, yang anda dapat sama ada pada pelaksanaan motherboard kad RAID yang murah. Pendekatan ini sangat sesuai untuk sokongan sistem pelbagai operasi, sedangkan kelemahannya meliputi overhead prestasi, sokongan RAID terhad, dan keperluan perkakasan tertentu.

Memahami Tahap RAID

Bahagian terakhir teka-teki yang perlu kita pelajari adalah tahap RAID. Sekiranya anda telah memberi perhatian, kami telah menyebutkan teknik RAID yang berbeza, terutamanya tahap RAID. Mereka menentukan hubungan dan konfigurasi cakera. Mari kita teliti secara ringkas di bawah.

• RAID 0: RAID 0 adalah konfigurasi cakera di mana anda boleh menggunakan dua atau lebih peranti dan kemudian melucutkan data di antaranya. Melucutkan data bermaksud memecahnya menjadi potongan data. Setelah rosak, mereka ditulis pada setiap tatasusunan cakera. Pendekatan RAID 0 sangat bermanfaat ketika menyebarkan data untuk kelebihan. Secara teori, semakin banyak bilangan cakera yang anda gunakan, semakin baik prestasi RAID. Namun, pada kenyataannya, ia tidak dapat mencapai tahap prestasi itu. Dalam RAID 0, ukuran cakera akhir hanyalah penambahan pemacu cakera yang ada.
• RAID 1: RAID 1 adalah konfigurasi yang berguna apabila terdapat keperluan untuk mencerminkan data antara peranti (dua atau lebih). Jadi, data ditulis pada setiap pemacu dalam kumpulan. Ringkasnya, setiap disk mempunyai salinan data yang tepat. Pendekatan ini bermanfaat untuk mewujudkan kelebihan dan berguna jika anda mengesyaki bahawa anda akan mengalami kegagalan peranti pada masa akan datang. Oleh itu, jika peranti gagal, ia boleh dibina semula menggunakan data peranti berfungsi yang lain.
• RAID 5: Konfigurasi RAID 5 menggunakan bit dari RAID 0 dan RAID 1. Ia melucutkan data ke seluruh peranti; namun, ia juga memastikan bahawa data bergaris disahkan di seberang tatasusunan; ia menggunakan algoritma matematik untuk memeriksa maklumat pariti. Kelebihannya termasuk peningkatan prestasi, penyusunan semula data, dan tahap redundansi yang lebih baik. Walau bagaimanapun, terdapat kelemahan pendekatan ini, kerana RAID 5 disyaki menjadi perlahan, yang mempengaruhi operasi menulis. Sekiranya pemacu dalam array gagal, ia dapat menjatuhkan banyak hukuman di seluruh grid.
• RAID 6: Untuk RAID 6, pendekatan yang dilakukannya serupa dengan RAID 5. Walau bagaimanapun, perbezaan utama adalah maklumat double parity.
• RAID 10: Terakhir, kami mempunyai RAID 10, yang dapat dilaksanakan dalam dua pendekatan yang berbeza, RAID 10 + Nested dan RAID 10 mdam.

Cara mengkonfigurasi RAID di Linux

Seperti yang anda lihat bahawa terdapat konfigurasi RAID yang berbeza yang boleh anda konfigurasikan pada peranti anda. Oleh itu, praktiknya tidak mungkin untuk merangkumi semua perkara dalam catatan ini. Demi kesederhanaan, kami akan melakukan pelaksanaan RAID 1 perisian. Pelaksanaan ini dapat dilakukan pada distribusi Linux yang ada.

Sebelum memulakan, anda perlu menyediakan beberapa perkara asas yang boleh anda gunakan.

• Pastikan pengedaran Linux yang betul dipasang pada cakera keras anda. Pemacu di mana anda memasang pengedaran Linux akan digunakan sepanjang proses. Jadi, anda mungkin mahu menandainya di suatu tempat untuk mengaksesnya dengan mudah.
• Pada langkah seterusnya, anda perlu mengambil sekurang-kurangnya satu cakera keras lagi. Untuk memastikan pemasangan yang betul, disarankan agar anda mengambil dua cakera keras dan menamakannya / dev / sdb dan / dev / sdc. Anda bebas mengambil pemacu cakera dengan pelbagai saiz dan mengikut keselesaan anda.
• Sekarang, anda perlu membuat sistem fail khas pada kedua cakera keras baru anda.
• Setelah selesai, anda seharusnya dapat membuat array RAID 1 dengan bantuan utiliti mdadm.

1. Menyiapkan cakera keras anda

Langkah pertama adalah menyiapkan cakera keras anda untuk konfigurasi RAID. Untuk mengetahui nama-nama cakera keras yang disambungkan ke komputer anda, anda perlu membuka terminal dan menjalankan perintah berikut.

sudo fdisk - 1

Ini akan menyenaraikan pemacu cakera atau cakera keras yang disambungkan ke komputer anda.

Demi tutorial, kita akan menggunakan nama pemacu cakera pertama sebagai / dev / sdb dan / dev / sdc

Dengan nama pemacu cakera keras disusun, kini saatnya untuk membuat jadual partisi MBR baru pada kedua-dua cakera keras. Sebelum anda melakukannya, disarankan agar anda menyandarkan salah satu data pada cakera keras tersebut kerana membentuk dan membuat partisi MBR baru yang bermaksud kehilangan semua partisi anda yang ada dan data yang tersimpan pada disk.

Kod untuk membuat partisi baru adalah seperti di bawah.

sudo berpisah / dev / sdb mklabel msdos

Begitu juga, anda boleh membahagi yang kedua menggunakan perintah yang sama. Walau bagaimanapun, anda perlu menukar nama pemacu cakera dalam arahan.

Sekiranya anda ingin membuat partisi berasaskan GPT, anda boleh melakukannya dengan mengganti MS-DOS dengan gpt. Walau bagaimanapun, jika anda melakukannya untuk pertama kalinya dan mengikuti tutorial, kami mencadangkan menggunakan jenis partition MBR.

Langkah seterusnya adalah membuat partisi baru pada pemacu yang baru diformat. Ini perlu kerana ia akan membantu kita memastikan partisi dikesan secara automatik semasa sistem fail autodetect serangan Linux.

Untuk memulakan, ketik perintah berikut.

sudo fdisk / dev / sdb

Sekarang, anda perlu melalui langkah-langkah berikut:

• Untuk membuat partition baru, anda perlu menaip n.
• Untuk partisi utama, anda perlu menaip p
• Sekarang untuk membuat / dev / sdb1, anda perlu menaip 1
• Dari sana, tekan Enter untuk memilih sektor pertama lalai.
• Begitu juga, anda juga perlu memilih sektor terakhir lalai juga.
• Menekan P sekarang akan menunjukkan kepada anda semua maklumat mengenai partisi anda yang baru dibuat.
• Seterusnya, anda perlu menukar jenis partisi dengan menekan t
• Untuk menukar ke autodetect serbuan Linux, anda perlu memasukkan fd
• Akhirnya, periksa semula maklumat partisi dengan menaip p
• Terakhir, lebih baik jika anda mengetik w sehingga semua perubahan dapat diterapkan.

2. Mendapatkan mdadm untuk bekerja

Semasa kami bekerja dengan pelbagai pemacu cakera, kami juga perlu memasang alat mdadm. Alat ini bermaksud menguruskan MD atau menguruskan pelbagai peranti. Ia juga dikenali sebagai RAID dalam perisian Linux.

Sekiranya anda menggunakan Ubuntu / Debian, anda boleh memasangnya menggunakan arahan berikut:

sudo apt pasang mdadm

Sekiranya anda menggunakan Redhat atau CentOS, anda perlu menggunakan arahan berikut:

sudo yum pasang mdadm

Setelah dipasang, kini saatnya untuk memeriksa peranti yang anda gunakan RAID. Untuk melakukannya, anda harus menggunakan arahan berikut.

sudo mdadm -examine / dev / sdb

Anda juga boleh menambahkan lebih banyak peranti untuk diperintahkan dengan ruang di antara mereka. Anda juga boleh mengetik perintah fd (Linux menyerang autodetect) untuk mengetahui tentang peranti tersebut. Dengan jelas, anda juga dapat melihat bahawa RAID belum terbentuk.

3. Membuat Pemacu Logik RAID 1

Untuk membuat RAID 1, anda perlu menggunakan arahan berikut.

sudo mdadm --create / dev / md3 --level = mirro - takut-peranti = 2 / dev / sbd1 / dev / sdc1

Anda perlu menamakan pemacu logik baru. Dalam kes kami, kami telah membuatnya / dev / md3.

Sekiranya anda tidak dapat melaksanakan perintah, maka anda perlu menghidupkan semula mesin anda.

Sekiranya anda mahukan lebih banyak maklumat mengenai peranti serbuan yang baru dibuat, anda boleh menggunakan perintah berikut.

sudo mdadm --detail / dev / m3

Anda juga boleh memeriksa setiap partisi yang terpisah dengan menggunakan pilihan -kaji.

sudo mdadm --kaji

4. Sistem Fail Pemacu Logik RAID 1

Sekarang masanya untuk membuat sistem fail pada pemacu logik yang baru dibuat. Untuk melakukannya, kita perlu menggunakan arahan mkfs seperti di bawah.

sudo mkfs.ext4 / dev / md3

Sekarang, anda boleh membuat pemasangan dan kemudian memasang pemacu RAID 1. Untuk melakukannya, anda perlu menggunakan arahan berikut.

sudo mkdir / mnt / serbuan1 sudo mount / dev / md3 / mnt / raid1

5. Periksa apakah semuanya berjalan seperti yang diharapkan

Seterusnya, anda perlu melihat apakah semuanya berjalan seperti yang diharapkan.

Untuk melakukannya, anda perlu membuat fail baru pada pemacu logik baru. Anda mula-mula pergi ke RAID yang baru dipasang dan kemudian membuat fail di sana.

Sekiranya semuanya berfungsi seperti yang diharapkan, selamat, anda berjaya membuat konfigurasi RAID 1 anda.

Anda juga perlu menyimpan konfigurasi RAID 1 anda. Anda boleh melakukannya dengan menggunakan arahan berikut.

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

Kesimpulannya

RAID adalah teknik yang bermanfaat untuk memanfaatkan pemacu anda yang lain kerana ia menyediakan kelebihan, kelajuan dan konfigurasi yang lebih baik, dan banyak lagi!

Kami harap anda dapati panduan ini berguna. Oleh kerana terdapat pelbagai jenis RAID, anda perlu melakukan perkara yang berbeza untuk setiap jenisnya. Kami akan terus menambahkan panduan tersebut pada masa akan datang, jadi cadangkan melanggan dan terus mengunjungi FOSSLinux.

Juga, apa pendapat anda mengenai RAID? Adakah anda fikir anda memerlukannya? Komen di bawah dan beritahu kami.