Tarkvaralise RAID massiivi kasutamine Linuxiga

Tarkvaraline RAID

Üldiselt tähistatakse järgnevusega RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) mitmetest iseseisvatest füüsilistest blokkseadmetest (kõvaketastest) moodustatuks terviklikku loogilist blokkseadet. Kui loogilise seadme moodustamiseks kasutatakse spetsiaalselt riistvaralist RAID kontrollerit, siis on tegu riistvaralise RAID lahendusega. Mitmetest iseseisvatest füüsilistest kõvaketastest (või muudest blokk-seadmetest) saab loogilise blokkseadme moodustada ka ilma riistvaralise kontrollerita, sel juhul tegeleb RAIDi pidamiseks vajalike tegevustega operatsioonisüsteemi tuum ning nimetatakse lahendust tarkvaraliseks RAID'iks.

Kui sama arvuti juures kasutada riistvaralist RAID kontrollerit, siis ilmselt jääb arvuti protsessoril rohkem aega tegeleda muude tegevustega, mille asemel peaks ta tarkvaralise RAIDi puhul tegelema nö RAID'i arvutamisega. Aga sellegi poolest, arvutusmahukus sõltub RAID skeemi valikust ning võimalik on vajadusel ka protsessori jõudlust tõsta, tarkvaralise RAIDi väga oluline eelist riistvaralise ees on sõltumatus konkreetsest kontrollerist - ühes arvutis kasutatud kõvakettad saab võta kasutusele teises arvutis ilma muretsemata selle üle, kas RAID kontroller on sobilik.

Kuigi tihtipeale kõneldakse ja kasutatakse RAID ja LVM (Logical Volume Management) teemat koos, on sisuliselt tegu kahe erineva küsimusega. Materjali esituse selguse mõttes esitatakse nad Kuutõrvajas erinevates punktides.

Linuxi tuuma seadistamine

Linuxi 2.6 tuuma puhul on oluline lisaks füüsiliste ketaste draiveritele valida

Device Drivers -> Multi-device support (RAID and LVM) -> valida kõik

RAID'i seadistamine

Tarkvaralise RAID lahenduse seadistamiseks sobib kasutada tarkvara mdadm http://cgi.cse.unsw.edu.au/~neilb/SoftRaid. Põhiliselt on tegu ühe programmiga mdadm ning ühe seadistusfailiga /etc/mdadm/mdadm.conf, distributsioonides sisaldub see reeglina pakendatud kujul.

Näite varal on kirjeldatud kuidas moodustada kahest füüsilisest kõvakettast /dev/sda ja /dev/sdb üks RAID0 blokkseade.

aix:~# mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda /dev/sdb

ning vaadates tulemust

aix:~# mdadm --query /dev/md0
/dev/md0: 232.89GiB raid1 2 devices, 0 spares. Use mdadm --detail for more detail.

ja ka detailsemalt

aix:~# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
       Version : 00.90.03
 Creation Time : Mon Dec 25 19:33:34 2006
    Raid Level : raid1
    Array Size : 244198464 (232.89 GiB 250.06 GB)
   Device Size : 244198464 (232.89 GiB 250.06 GB)
  Raid Devices : 2
 Total Devices : 2
Preferred Minor : 0
   Persistence : Superblock is persistent

   Update Time : Mon Dec 25 19:33:34 2006
         State : clean, resyncing 
 Active Devices : 2
Working Devices : 2
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 0

Rebuild Status : 0% complete

          UUID : 0f549edf:66839bd6:e2188e78:0f4ec762
        Events : 0.1aix~# mdadm --assemble 

   Number   Major   Minor   RaidDevice State
      0       8        0        0      active sync   /dev/sda
      1       8       16        1      active sync   /dev/sdb

Seadistusfaili /etc/mdadm/mdadm.conf sisu võiks olla selline

ARRAY /dev/md0 devices=/dev/sda,/dev/sdb level=raid1 num-devices=2

Moodustatud RAID skeemi kasutuselevõtmiseks tuleb üldiselt skeem aktiviseerida, kuid skeemi moodustamisel tehakse see automaatselt

aix~# mdadm --assemble /dev/md0
mdadm: /dev/md0 has been started with 2 drives.

ning edasi võib moodustatud blokkseadet /dev/md0 käsitleda nagu tavalist kõvaketast, näiteks fdisk või parted abil moodustada partitsioonid ning seejärel failisüsteemid. Samuti võib RAID seadet kasutada LVM juures füüsilise seadmena

aix:~# parted /dev/md0 p

Disk /dev/md0: 250GB 
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos

Number  Start  End  Size  Type  File system  Flags

Information: Don't forget to update /etc/fstab, if necessary.

RAID skeemi deaktiviseerimiseks tuleb öelda

aix:~# mdadm --stop -scan
mdadm: stopped /dev/md0

Arvuti käivitamine ja seiskamine

Arvuti käivitamisel tuleb seadistusfailis kirjeldatud kõigi RAID skeemide aktiviseerimiseks öelda

aix~# mdadm --assemble --scan

Arvuti seiskamisel

aix~# mdadm --stop --scan

Need käsud tuleks ära näidata startup ja stop skriptide juures.

RAID skeemi eemaldamine

RAID skeemi eemdaldamiseks tuleb eemaldada mdadm.conf failist ning kävitusskriptidest vastavad read ning seejärel kõvakettad võtta muul moel kasutusele.

Monitooring

mdadm programmi abil saab jälgida RAID skeemi tööd ning vajadusel korraldada näiteks e-posti aadressile või syslogi teadete saatmist. Lisaks on taastestsenaariumide läbimängimiseks võimalik loogiliselt märkida RAIDi komponente katkisteks.