Как настроить массив жестких дисков RAID в Linux
Linux

Как настроить массив жестких дисков RAID в Linux

У вас есть свободные жесткие диски, которые вы хотите использовать более эффективно на вашем компьютере под управлением Linux? Это можно сделать с помощью RAID-массива – системы, которая позволяет увеличить производительность или добавить избыточность

У вас есть запасные жесткие диски, которые вы хотите использовать более эффективно на вашем компьютере с Linux? RAID может обеспечить прирост производительности или избыточность, в зависимости от того, как он настроен. Давайте немного окунемся в мир многодисковых дисков

RAID 101

Избыточный массив недорогих (или независимых) дисков (RAID) – это набор дисков, работающих слаженно, чтобы обеспечить преимущества для системы. Этими преимуществами могут быть производительность, избыточность или и то, и другое. Обычно встречаются следующие конфигурации: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 и RAID 10. Ниже мы приводим их краткое описание

Существуют и другие конфигурации, но эти являются наиболее распространенными

Независимо от того, какой уровень RAID вы хотите использовать, RAID не является решением для резервного копирования

Хотя он может помочь вам быстро восстановить работоспособность и обеспечить еще один уровень защиты данных, он не заменяет реального резервного копирования.RAID – это отличный вариант использования, когда высокая доступность является обязательным условием. Наше руководство по RAID объясняет подробнее

RAID 0: некритичное хранилище

RAID 0 работает путем чередования данных на нескольких дисках. Для RAID 0 требуется минимум два диска, но теоретически их можно добавить сколько угодно. Поскольку компьютер записывает данные на несколько дисков одновременно, это обеспечивает прирост производительности

Вы также можете использовать диски разного размера. Однако ваш массив будет ограничен самым маленьким диском в массиве. Если в массиве RAID 0 используется диск емкостью 100 ГБ и диск емкостью 250 ГБ, общее пространство массива составит 200 ГБ. Это по 100 ГБ с каждого диска

RAID 0 отлично подходит для некритичных систем хранения, требующих более высокой скорости чтения и записи, которую не может обеспечить один диск.RAID 0 не является отказоустойчивым

Если любой из дисков в вашем массиве выйдет из строя, вы потеряете все данные в этом массиве. Вы были предупреждены

RAID 1: Зеркальное отображение жесткого диска

RAID 1 – это простое зеркало. Все, что происходит на одном диске, произойдет и на других. Хотя RAID 1 не дает выигрыша в производительности, на каждом диске есть точная копия ваших данных, а значит, RAID 1 дает выигрыш в избыточности. Пока один диск в вашем массиве жив, ваши данные будут в целости и сохранности

Максимальный размер массива будет равен размеру самого маленького диска в массиве. Если в массиве RAID 1 есть диск емкостью 100 ГБ и диск емкостью 250 ГБ, общее пространство массива составит 100 ГБ. Этот фактор стоимости просто необходимо учитывать

RAID 5 и 6: производительность и избыточность

RAID 5 и 6 обеспечивают как производительность, так и избыточность. Данные распределяются по дискам вместе с информацией о четности. В RAID 5 используется всего один диск с информацией о четности, а в RAID 6 – два. Используя данные о четности, компьютер может пересчитать данные одного из других блоков данных, если эти данные больше недоступны. Это означает, что RAID 5 может пострадать от потери одного диска, в то время как RAID 6 может пережить отказ двух дисков в любой момент времени

С точки зрения хранения данных это означает, что RAID 5 и 6 будут равны общему объему дисков минус один диск и два диска соответственно. Так, если у вас четыре диска емкостью 100 ГБ каждый, размер массива RAID 5 составит 300 ГБ, а RAID 6 – 200 ГБ

Для RAID 5 требуется минимум три диска, а для RAID 6 – четыре. Хотя вы можете смешивать и сочетать размеры жестких дисков, массив будет воспринимать все диски как размер самого маленького диска в массиве. В печальном случае, если один из дисков выйдет из строя, массив будет продолжать работать, и вы сможете получить доступ ко всем данным. В этом случае нужно будет заменить вышедший из строя диск и восстановить массив

В деградированном состоянии массив будет работать медленнее, чем обычно, и не стоит использовать его до тех пор, пока массив не будет восстановлен

RAID 10: полосатый и зеркальный

RAID 10 – это, по сути, RAID 1 + 0. Он представляет собой комбинацию этих уровней. Для этого вам понадобятся пары дисков. Данные чередуются на двух дисках, а затем зеркалируются на другом наборе дисков. Вы получаете преимущество производительности RAID 0 и избыточность RAID 1

Конфигурирование RAID в Linux

Настройка всех этих избыточных возможностей может быть выполнена как на аппаратном, так и на программном уровне. Аппаратный вариант требует RAID-контроллера, который обычно встречается в серверном оборудовании. К счастью, в Linux есть программная версия RAID. Принципы те же, но имейте в виду, что накладные расходы лягут на ваш процессор, а не на RAID-контроллер

Давайте рассмотрим конфигурацию RAID 5, используя только окно терминала, несколько дисков и немного решимости. Когда все готово, откройте окно терминала с вашей любимой оболочкой и введите:

sudo apt install mdadm

Подготовка накопителей

В нашем примере для простоты мы будем использовать три диска по 1 Гб (в реальности они будут больше). Проверьте, какие диски подключены к вашей системе, с помощью этих команд терминала:

sudo fdisk -l

Из вывода видно, что sda является загрузочным диском, а sdb, sdd и sdc просто подключены к системе

Теперь нам нужно разбить эти диски на разделы. Убедитесь, что резервные копии выпускных фотографий вашей кузины находятся не на этих дисках, потому что это разрушительный процесс. В терминале введите:

sudo fdisk /dev/sdb

Затем нам нужно ответить следующими входными данными:

  1. n: Добавляет новый раздел.
  2. p: Делает раздел основным на диске.
  3. 1: Присваивает номер разделу.
  4. t: Для изменения типа простенка.
  5. fd: Это тип раздела RAID.
  6. w: Сохранение изменений и выход.

Выполните точно такие же шаги для оставшихся двух дисков. А именно /dev/sdc и /dev/sdd. Теперь нам нужно сообщить нашей операционной системе о только что сделанных изменениях:

sudo partprobe /dev/sdb

Далее следуют:

sudo partprobe /dev/sdc
sudo partprobe /dev/sdd

Настройка RAID 5

Теперь давайте быстро посмотрим на таблицу разделов. Снова выполните:

fdisk -l

Потрясающе! Наши диски и их разделы готовы к RAID-массиву!

Чтобы настроить их в RAID 5, выполните команду:

mdadm -C /dev/md0 --level=raid5 --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

Рассмотрим подробнее синтаксис:

  • mdadm: Инструмент, который мы используем.
  • C: это переключатель для создания RAID-массива.
  • /dev/md0: где массив будет объединен в пул.
  • уровень: Желаемый уровень RAID.
  • raid-device: количество устройств и их расположение.

Мы можем просмотреть детали нашего RAID-массива, набрав:

sudo mdadm --detail /dev/md0

Последним шагом будет создание файловой системы для массива и его монтирование, чтобы мы могли его использовать! Чтобы отформатировать массив и назначить место для доступа к нему, введите:

sudo mkfs.ext4 /dev/md0
sudo mkdir /data

Монтаж массива

Существует два варианта монтирования только что созданного массива. Первый – временно, что потребует его монтирования при каждом запуске компьютера. Или вы можете смонтировать его постоянно, чтобы он монтировался при каждом перезапуске. Для временного монтирования введите:

mount /dev/md0 /data/

Если вы хотите сохранить хранилище, вам нужно отредактировать файл /etc/fstab и добавить в него строку, как показано на рисунке ниже:

sudo nano /etc/fstab

После сохранения и закрытия файла обновите монтажный стол:

sudo mount -a

Затем мы можем просмотреть наши смонтированные устройства, набрав:

df -h

Поздравляем! Вы успешно создали RAID-массив, отформатировали его и смонтировали. Теперь вы можете использовать этот каталог так же, как и любой другой, и пожинать плоды!

Поиск и устранение неисправностей RAID

Помните о преимуществах избыточности, о которых мы говорили? Что произойдет, если диск выйдет из строя? Используя mdadm, вы можете извлечь отказавший диск с помощью команды mdadm -r. Надеюсь, ваша материнская плата поддерживает горячую замену дисков, и вы сможете подключить новый диск

После выполнения команды fdisk , приведенной выше, можно настроить новый диск. Просто добавьте новый диск в массив с помощью команды mdadm -a. Теперь ваш массив начнет восстанавливаться. Поскольку это RAID 5, все ваши данные должны быть на месте и даже доступны, пока диск был недоступен

Нужен ли вам RAID?

В таблице выше перечислены некоторые возможные случаи использования, когда RAID может быть полезен для вас. Если у вас есть бизнес-потребность, определяющая это требование, возможно, стоит обратить внимание на аппаратные RAID-контроллеры или варианты, подобные FreeNAS, чтобы лучше удовлетворить ваши потребности

Если вы ищете экономически эффективный способ увеличить производительность или обеспечить еще один уровень избыточности для дома, mdadm может стать достойным кандидатом

Используете ли вы в настоящее время RAID? Как часто вы используете жесткие диски? Есть ли у вас история ужасов о потере данных?

Теги

Об авторе

Алексей Белоусов

Привет, меня зовут Филипп. Я фрилансер энтузиаст . В свободное время занимаюсь переводом статей и пишу о потребительских технологиях для широкого круга изданий , не переставая питать большую страсть ко всему мобильному =)

Комментировать

Оставить комментарий