Vad är RAID i Linux och hur man konfigurerar det

Vi lever i en värld av billig datalagring. Och det betyder att vem som helst kan använda flera, billiga hårddiskar i matriser för att säkerhetskopiera sina data - och därmed tillhandahålla den nödvändiga redundansen de behöver för att skydda sina data. Möt RAID - processen att kombinera flera hårddiskar för att skapa en uppsättning enheter. Datorn som RAID är ansluten till ser den som en enda enhet eller enhet och hanterar den.

I den här artikeln kommer vi att titta på RAID i Linux och lära oss hur du konfigurerar den. Men innan vi gör det, låt oss försöka under RAID på djupet.

Vad är RAID?

RAID står för Redundant array of independent disks (RAID). Med RAID kan användaren använda flera skivor för åtkomst och lagring av information. RAID är möjligt med tekniker som skivspegling (RAID Nivå 1), skivstrimling (RAID Nivå 0) och paritet (RAID Nivå 5). Med hjälp av dessa tekniker kan RAID-installationen uppnå fördelar som redundans, ökad bandbredd, lägre latens och återställning av data om hårddisken eller lagringen kraschar.

För att uppnå alla ovannämnda fördelar måste RAID distribuera data till arrayenheten. RAID tar sedan hand om datadistributionsprocessen genom att dela upp data i 32K- eller 64K-stora bitar. RAID kan också dela upp data i större bitar och enligt kravet. När bitarna har skapats skrivs data in på hårddisken, som skapas baserat på RAID-arrayen.

På samma sätt läses data med samma omvända process, vilket skapar processen för datalagring och återställning med RAID-arrayen.

Vem ska använda det?

Vem som helst kan faktiskt använda RAID-matriser. Systemadministratörer kan dock dra nytta av det eftersom de behöver hantera mycket data. De kan också använda RAID-teknik för att minimera diskfel, förbättra lagringskapacitet eller förbättra hastigheten.

Typer av RAID

Innan vi går vidare, låt oss ta en titt på typerna av RAID. Som systemadministratör eller Linux-användare kan du ställa in och använda två typer av RAID. De är RAID för hårdvara och RAID för programvara.

RAID för hårdvara: Hårdvaru-RAID implementeras oberoende på värden. Det betyder att du måste investera i hårdvara för att ställa in den. Naturligtvis är de snabba och har sin egen dedikerade RAID-kontroller som tillhandahålls via PCI Express-kortet. På detta sätt använder hårdvaran inte värdresurserna och fungerar bäst tack vare NVRAM-cache som möjliggör snabbare läs- och skrivåtkomst.

I händelse av misslyckande lagrar maskinvaran cacheminnet och bygger upp det igen med hjälp av säkerhetskopior. Sammantaget är RAID för hårdvara inte för alla och kräver en hel del investeringar för att komma igång.

Fördelarna med Hardware RAID inkluderar följande:

• Äkta prestanda: Eftersom dedikerad hårdvara förbättrar prestandan genom att inte ta värdens CPU-cykler eller diskar. De kan prestera som högst utan användning över huvud taget, med tanke på att det finns tillräckligt med cachning för att stödja hastigheten.
• RAID-kontroller: RAID-kontrollerna som används erbjuder abstraktion när det gäller underliggande diskarrangemang. OS kommer att se hela utbudet av hårddiskar som en enda lagringsenhet. Detta betyder att operativsystemet inte behöver ta reda på hur det hanteras eftersom det interagerar med RAID som en enda hårddisk.

Hårdvaru-RAID har vissa nackdelar. Till exempel kan det finnas leverantörslås. I så fall, om du vill flytta till en annan maskinvaruleverantör, kanske du inte får tillgång till ditt tidigare RAID-systemarrangemang. En annan nackdel är den tillhörande kostnaden för installationen.

Program RAID: Programvaru RAID beror på värden för resurser. Detta innebär att de är långsamma jämfört med motsvarigheterna till hårdvaran, och det är uppenbart eftersom de inte får tillgång till sin egen uppsättning resurser jämfört med hårdvaru-RAID.

I fallet med programvaran RAID måste operativsystemet ta hand om diskförhållandet.

De viktigaste fördelarna som du får med programvaran RAID är som nedan:

• Öppen källkod: Programvaran RAID är öppen källkod, med tanke på att den kan implementeras och användas i öppen källkodslösningar som Linux. Det betyder att du kan växla mellan systemen och se till att de fungerar utan några ändringar. Om du gör en RAID-konfiguration i Ubunutu kan du senare exportera den och använda den på en CentOS-maskin.
• Flexibilitet: Eftersom RAID måste konfigureras i operativsystemet har du fullständig kontroll över att få det att fungera. Så om du vill göra ändringar kan du göra det utan att ändra någon hårdvara.
• Begränsad kostnad: Eftersom ingen specifik hårdvara krävs behöver du inte spendera mycket!

Det finns också en annan typ av RAID som du borde veta, dvs.e., hårdvaruassisterad programvara RAID. Det är en firmware RAID eller falsk RAID, som du får antingen vid moderkortsimplementering av billiga RAID-kort. Detta tillvägagångssätt är perfekt för stöd för flera operativsystem, medan nackdelarna inkluderar prestandakostnader, begränsat RAID-stöd och specifikt hårdvarukrav.

Förstå RAID-nivåer

Den sista biten i pusslet som vi behöver lära oss om är RAID-nivån. Om du har uppmärksammat har vi redan nämnt de olika RAID-teknikerna, särskilt RAID-nivån. De bestämde förhållandet och konfigurationen för diskarna. Låt oss gå igenom dem kort nedan.

• RAID 0: RAID 0 är en diskkonfiguration där du kan använda två eller flera enheter och sedan ta bort data över dem. Striping data innebär att bryta dem i dataklumpar. När de är trasiga skrivs de på var och en av diskmatriserna. RAID 0-tillvägagångssätt är extremt fördelaktigt när det gäller att distribuera data för redundans. I teorin, ju mer antal skivor du använder, desto bättre är RAIDs prestanda. Men i verkligheten kan den inte nå den prestandanivån. I RAID 0 är den slutliga diskstorleken helt enkelt tillägget av befintliga hårddiskar.
• RAID 1: RAID 1 är en användbar konfiguration när det finns ett behov av att spegla data mellan enheter (två eller fler). Så, data skrivs på varje enhet i gruppen. Kort sagt, var och en av diskarna har den exakta kopian av data. Detta tillvägagångssätt är fördelaktigt för att skapa redundans och är användbart om du misstänker att du kommer att ha enhetsfel i framtiden. Så om en enhet misslyckas kan den byggas om med hjälp av data från andra funktionella enheter.
• RAID 5: RAID 5-konfiguration använder bitar från både RAID 0 och RAID 1. Det ränder data över enheterna; emellertid säkerställer det också att den randiga informationen verifieras över hela matrisen; den använder matematiska algoritmer för att kontrollera paritetsinformationen. Fördelarna inkluderar en prestandahöjning, datarekonstruktion och en bättre redundansnivå. Det finns dock nackdelar med detta tillvägagångssätt, eftersom RAID 5 är misstänkt för att sakta ner, vilket påverkar skrivoperationer. Om en enhet i matrisen misslyckas kan den sätta många straff på hela rutnätet.
• RAID 6: När det gäller RAID 6 liknar tillvägagångssättet det som RAID 5. Huvudskillnaden är dock informationen om dubbel paritet.
• RAID 10: Slutligen har vi RAID 10, som kan implementeras i två olika tillvägagångssätt, Nested RAID 1 + 0 och mdam's RAID 10.

Hur man konfigurerar RAID i Linux

Som du kan se att det finns olika RAID-konfigurationer som du kan konfigurera på din enhet. Så det är praktiskt taget inte möjligt att täcka dem alla i det här inlägget. För enkelhetens skull kommer vi att göra en programvaru-RAID 1-implementering. Denna implementering kan göras på befintliga Linux-distributioner.

Innan du börjar måste du ha några grundläggande saker redo till ditt förfogande.

• Se till att du har en korrekt Linux-distribution installerad på din hårddisk. Enheten där du installerade Linux-distributionen kommer att användas under hela processen. Så du kanske vill markera det någonstans för att få tillgång till det enkelt.
• I nästa steg måste du ta minst en hårddisk till. För att säkerställa korrekt installation rekommenderas att du tar två hårddiskar och ger namnet / dev / sdb och / dev / sdc. Du är fri att ta hårddiskar i olika storlekar och enligt din bekvämlighet.
• Nu måste du skapa speciella filsystem på båda dina nya hårddiskar.
• När du är klar bör du kunna skapa RAID 1-matrisen med hjälp av mdadm-verktyget.

1. Gör din hårddisk redo

Det första steget är att göra din hårddisk redo för RAID-konfiguration. För att känna till namnen på hårddiskarna som är anslutna till din dator måste du öppna terminalen och köra följande kommando.

sudo fdisk - 1

Detta kommer att lista de hårddiskar eller hårddiskar som är anslutna till din dator.

För handledningens skull kommer vi att använda det första hårddisknamnet som / dev / sdb och / dev / sdc

Med hårddisknamnen sorterade är det nu dags att skapa en ny MBR-partitionstabell på båda hårddiskarna. Innan du gör det, är det tillrådligt att du säkerhetskopierar någon av data på dessa hårddiskar eftersom att formera och skapa en ny MBR-partition innebär att du förlorar alla dina befintliga partitioner och lagrade data på diskarna.

Koden för att skapa nya partitioner är som nedan.

sudo parted / dev / sdb mklabel msdos

På samma sätt kan du partitionera den andra med samma kommando. Du måste dock ändra hårddisknamnet i kommandot.

Om du vill skapa GPT-baserade partitioner kan du göra det genom att ersätta MS-DOS med gpt. Men om du gör det för första gången och följer handledningen föreslår vi att du använder MBR-partitionstypen.

Nästa steg är att skapa nya partitioner på de nyligen formaterade enheterna. Detta är nödvändigt eftersom det hjälper oss att se till att partitionerna upptäcks automatiskt under filsystemet för raid autodetect.

För att komma igång, skriv in följande kommando.

sudo fdisk / dev / sdb

Nu måste du gå igenom följande steg:

• För att skapa en ny partition måste du skriva n.
• För primär partition måste du skriva p
• Nu för att skapa / dev / sdb1 måste du skriva 1
• Därifrån trycker du på Retur för att välja standard första sektor.
• På samma sätt måste du också välja standard sista sektor också.
• Genom att trycka på P visas nu all information om dina nyskapade partitioner.
• Därefter måste du ändra partitionstypen genom att trycka på t
• För att byta till Linux raid autodetect måste du ange fd
• Slutligen, kontrollera partitionsinformationen igen genom att skriva p
• Slutligen vore det bäst om du skrev w så att alla ändringar kan tillämpas.

2. Få mdadm att arbeta

Eftersom vi arbetar med flera hårddiskar måste vi också installera mdadm-verktyget. Verktyget står för att hantera MD eller hantera flera enheter. Det är också känt som RAID i Linux-programvara.

Om du använder Ubuntu / Debian kan du installera det med följande kommando:

sudo apt installera mdadm

Om du använder Redhat eller CentOS måste du använda följande kommando:

sudo yum installera mdadm

Efter installationen är det nu dags att undersöka enheterna som du använder RAID. För att göra det bör du använda följande kommando.

sudo mdadm-undersök / dev / sdb

Du kan också lägga till fler enheter att kommandot med utrymme däremellan. Du kan också skriva fd-kommando (Linux raid autodetect) för att lära dig mer om enheterna. Det är uppenbart att du också kan se att RAID inte har bildats ännu.

3. Skapa RAID 1 Logical Drive

För att skapa RAID 1 måste du använda följande kommando.

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

Du måste namnge den nya logiska enheten. I vårt fall har vi gjort det / dev / md3.

Om du inte kan utföra kommandot måste du starta om din maskin.

Om du vill ha mer information om den nyligen skapade raidenheten kan du använda följande kommandon.

sudo mdadm --detail / dev / m3

Du kan också kontrollera var och en av de separata partitionerna genom att använda alternativet -examine.

sudo mdadm - undersöka

4. RAID 1 Logical Drive File System

Det är nu dags att skapa filsystemet på den nyskapade logiska enheten. För att göra det måste vi använda kommandot mkfs enligt nedan.

sudo mkfs.ext4 / dev / md3

Nu kan du skapa ett fäste och sedan montera RAID 1-enheten. För att göra det måste du använda följande kommandon.

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

5. Kontrollera om allt fungerar som avsett

Därefter måste du se om allt fungerar som avsett.

För att göra det måste du skapa en ny fil på den nya logiska enheten. Du går först till den nyligen monterade RAID och skapar sedan en fil där.

Om allt fungerar som avsett, så har du lyckats skapa din RAID 1-konfiguration.

Du måste också spara din RAID 1-konfiguration. Du kan göra det med följande kommando.

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

Slutsats

RAID är en fördelaktig teknik för att dra nytta av dina andra enheter eftersom de ger redundans, bättre hastighet och konfiguration och mycket mer!

Vi hoppas att du tyckte att guiden var användbar. Eftersom det finns olika RAID-typer måste du göra saker olika för var och en av dem. Vi kommer att fortsätta lägga till dessa guider i framtiden, så föreslå prenumeration och fortsätt besöka FOSSLinux.

Vad tycker du också om RAID?? Tror du att du behöver dem? Kommentera nedan och låt oss veta.