RAID (S'ha redirigit des de: Raid)

 Compartiu 

http://www.linuxhomenetworking.com/wiki/index.php/Quick_HOWTO_:_Ch26_:_Linux_Software_RAID

RAID són les inicials de: Redundant Array of Independent Disks (matriu redundant de discs independents).

Tipus de RAID

• http://en.wikipedia.org/wiki/RAID#Organization

fake RAID

TODO

HWRAID. RAID per hardware

Consulteu HWRAID, HP i CCISS

RAID 1

TODO:

With RAID 1, data is cloned on a duplicate disk. This RAID method is therefore frequently called disk mirroring. Think of telling two people the same story so that if one forgets some of the details you can ask the other one to remind you.

When one of the disks in the RAID set fails, the other one continues to function. When the failed disk is replaced, the data is automatically cloned to the new disk from the surviving disk. RAID 1 also offers the possibility of using a hot standby spare disk that will be automatically cloned in the event of a disk failure on any of the primary RAID devices.

RAID 1 offers data redundancy, without the speed advantages of RAID 0. A disadvantage of software-based RAID 1 is that the server has to send data twice to be written to each of the mirror disks. This can saturate data busses and CPU use. With a hardware-based solution, the server CPU sends the data to the RAID disk controller once, and the disk controller then duplicates the data to the mirror disks. This makes RAID-capable disk controllers the preferred solution when implementing RAID 1.

A limitation of RAID 1 is that the total RAID size in gigabytes is equal to that of the smallest disk in the RAID set. Unlike RAID 0, the extra space on the larger device isn't used.

RAID 1 is supported by Fedora Linux. Figure 26.1 illustrates the data allocation process in RAID 1.

Com detectar el tipus de controladors RAID

Si parlem de RAID per hardware podeu executar:

$ lspci -nn | grep RAID

Un exemple:

$ lspci -nn | grep RAID
14:08.0 RAID bus controller [0104]: Hewlett-Packard Company Smart Array E200i (SAS Controller) [103c:3238]

Que suporta Linux?

Els drivers per programari suporten els següents tipus de RAID:

• Linear mode:

• Són dos o més discos combinats en un dispositiu físic. Els discs s'afegeixen (append) entre ells de forma que primer s'escriu el primer disc i després la resta. Els discos no tenen per que ser de la mateixa mida.
• Sistema sense redundància. Si un disc falla tot l'array falla.
• The read and write performance will not increase for single reads/writes. But if several users use the device, you may be lucky that one user effectively is using the first disk, and the other user is accessing files which happen to reside on the second disk. If that happens, you will see a performance gain.

• RAID-0:

• També anomenat strip mode
• Mateixa mida. Si no ho son pot afectar al rendiment
• Les operacions fetes a l'array seran dividides entre els dispositius. Quantitats grans de dades es poden escriure en porcions als diferents discos de l'array.
• Sistema sense redundància. Si un disc falla tot l'array falla (pèrdua de dades).
• El rendiment pot incrementar ja que es poden ofer operacions d'escriptura/lectura en paral·lel.

RAID-1:

• Sistema amb redundància.
• Es pot utilitzar en dos o més discs.
• És manté una còpia exacte de la informació d'un disc a la resta de discos. Els discos secundaris s'anomenen spare disks.
• Els discos han de ser de la mateixa mida. si un disc és major que l'altre, el RAID tindrà la mida del menor.
• Si s'eliminen N-1 discs o tenen un error, les dades encada estan intactes.
• Després d'un crash pot haver-hi una reconstrucció del mirror.
• El rendiment d'escriptura és menor que amb un sol disc dur. Es pot arribar a satura el bus PCI amb RAIDs amb molts discs durs.
• Aquest tipus de RAID és el que acostuma a funcionar força millor amb RAIDS de hardware i no pas de software.
• El rendiment de lectura és bo.

RAID-4

• No s'utilitza gaire sovint
• 3 o més discos.
• Un disc serveis per guardar dades de paritat.
• Si un disc falla la informació de paritat es pot utilitzar per recuperar les dades
• Si fallen dos es perden totes les dades
• Discs de la mateixa mida.
• El disc de paritat pot esdevenir el coll de botella.

RAID-5

• El sistema més útil
• Utilitzat en tres o més discs
• La mida total és (N-1)*S
• Similar a RAID-4 però la informació de paritat es distribuexi a tots els discos de l'array.
• Normalment lectura i escriptura milloren

Instal·lació d'un RAID a Ubuntu Server

http://usefulubuntu.blogspot.com/2009/03/raid-1-and-ubuntu-server-810.html

mdadm

Paquet de programari

Instal·lació:

$ sudo apt-get install mdadm

Permet gestionar un raid de programari en Linux. Per disposar d'aquesta comanda cal tenir instal·lat:

$ whereis mdadm
mdadm: /sbin/mdadm /etc/mdadm.conf /usr/share/man/man8/mdadm.8.gz
$ dpkg -S /sbin/mdadm

També es pot buscar amb:

$ apt-cache search mdadm
mdadm - tool to administer Linux MD arrays (software RAID) 

Per instal·lar:

$ sudo apt-get install mdadm

A Ubuntu s'instal·la conjuntament amb Postfix ja que utilitza el correu electrònic per informar de possibles alertes.

Recursos

• man mdadm

Instal·lació

$ sudo apt-get install dmsetup mdadm

Fitxers

$ dpkg -L mdadm
/.
/sbin
/sbin/mdadm
/etc
/etc/mdadm
/etc/init.d
/etc/init.d/mdadm
/etc/cron.d
/etc/cron.d/mdadm
/etc/logcheck
/etc/logcheck/ignore.d.server
/etc/logcheck/ignore.d.server/mdadm
/etc/logcheck/violations.d
/etc/logcheck/violations.d/mdadm
/usr
/usr/share
/usr/share/mdadm
/usr/share/mdadm/mkconf
/usr/share/mdadm/checkarray
/usr/share/apport
/usr/share/apport/package-hooks
/usr/share/apport/package-hooks/source_mdadm.py
/usr/share/initramfs-tools
/usr/share/initramfs-tools/hooks
/usr/share/initramfs-tools/hooks/mdadm
/usr/share/initramfs-tools/scripts
/usr/share/initramfs-tools/scripts/init-premount
/usr/share/initramfs-tools/scripts/init-premount/mdadm 
/usr/share/bug
/usr/share/bug/mdadm
/usr/share/bug/mdadm/script
/usr/share/lintian
/usr/share/lintian/overrides
/usr/share/lintian/overrides/mdadm
/usr/share/doc
/usr/share/doc/mdadm
/usr/share/doc/mdadm/FAQ.gz
/usr/share/doc/mdadm/md.txt.gz
/usr/share/doc/mdadm/README.checkarray
/usr/share/doc/mdadm/README.Debian.gz
/usr/share/doc/mdadm/rootraiddoc.97.html
/usr/share/doc/mdadm/changelog.Debian.gz
/usr/share/doc/mdadm/NEWS.Debian.gz
 /usr/share/doc/mdadm/TODO.Debian
/usr/share/doc/mdadm/copyright
/usr/share/doc/mdadm/examples
/usr/share/doc/mdadm/examples/mdadm.conf-example
/usr/share/doc/mdadm/examples/syslog-events
/usr/share/doc/mdadm/examples/newdisk.gz
/usr/share/doc/mdadm/changelog.gz
/usr/share/doc/mdadm/TODO.gz
/usr/share/doc/mdadm/README.recipes.gz
/usr/share/doc/mdadm/RAID5_versus_RAID10.txt.gz
/usr/share/doc-base
/usr/share/doc-base/mdadm
/usr/share/man
/usr/share/man/man8
/usr/share/man/man8/mdadm.8.gz
/usr/share/man/man4
/usr/share/man/man4/md.4.gz
/usr/share/man/man5
/usr/share/man/man5/mdadm.conf.5.gz
/var
/var/lib
/var/lib/mdadm
/lib
/lib/udev
/lib/udev/rules.d
/lib/udev/rules.d/85-mdadm.rules
/lib/udev/rules.d/65-mdadm.vol_id.rules

Fitxers de configuració

Es poden consultar amb:

$ dpkg -L mdadm | grep etc
/etc
/etc/mdadm
/etc/init.d
/etc/init.d/mdadm
/etc/cron.d
/etc/cron.d/mdadm
/etc/logcheck
/etc/logcheck/ignore.d.server
/etc/logcheck/ignore.d.server/mdadm
/etc/logcheck/violations.d
/etc/logcheck/violations.d/mdadm

El fitxer principal de configuració sol ser:

/etc/mdadm/mdadm.conf

NOTA: En alguns sistemes com OpenSuse el fitxer pot estar a /etc/mdadm.conf

NOTA: A alguns sistemes com OpenSuse és /etc/mdadm

Un exemple de fitxers do configuració:

# cat /etc/mdadm.conf 
DEVICE partitions
ARRAY /dev/md0 level=unknown UUID=d0f8d39e:a64a8338:2a05684f:df56ff87
ARRAY /dev/md1 level=unknown UUID=f0fe6ee9:43a07b92:3cd54359:562c2dd1
ARRAY /dev/md2 level=raid0 UUID=24509369:d61a5db8:f831da14:3f59ae88

On:

DEVICE partitions --> DEVICE permet indicar quins dispositius de bloc es tenen en compte per a l'array. Els dispositius que no apareguin aquí no són utilitzats per mdadm
Per defecte s'indica totes les particions (fins i tot si no apareix aquesta línia). Les particions s'obtenen de /proc/partitions

/etc/mdadm.conf

El fitxer principal de configuració és mdadm.conf

El format del fitxer és pot obtenir amb l'ordre:

$ sudo mdadm --detail --scan --verbose
ARRAY /dev/md0 level=raid5 num-devices=4 
UUID=77b695c4:32e5dd46:63dd7d16:17696e09
   devices=/dev/hde1,/dev/hdf2,/dev/hdg1

El fitxer de configuració es pot crear amb la següent ordre:

$ sudo bash -c  "mdadm --detail --scan --verbose > /etc/mdadm.conf"

Ajuda

$ mdadm --help
mdadm is used for building, managing, and monitoring
Linux md devices (aka RAID arrays)
Usage: mdadm --create device options...
            Create a new array from unused devices.
      mdadm --assemble device options...
           Assemble a previously created array.
      mdadm --build device options...
           Create or assemble an array without metadata.
      mdadm --manage device options...
           make changes to an existing array.
      mdadm --misc options... devices
           report on or modify various md related devices.
      mdadm --grow options device
           resize/reshape an active array
      mdadm --incremental device
           add a device to an array as appropriate
      mdadm --monitor options...
           Monitor one or more array for significant changes.
      mdadm device options...
           Shorthand for --manage.
Any parameter that does not start with '-' is treated as a device name
or, for --examine-bitmap, a file name.
The first such name is often the name of an md device.  Subsequent
names are often names of component devices.

For detailed help on the above major modes use --help after the mode
e.g.
        mdadm --assemble --help
For general help on options use
        mdadm --help-options

Creació d'un RAID 1

El primer pas és crear el disc del que volem fer un mirror.

$ sudo mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda1 missing

NOTA: level igual a 1 indica que el RAID és de tipus RAID-1

Si volguéssim crear un altre disc, per exemple sdb1:

$ sudo mdadm --create /dev/md1 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb1 missing

Ara afegim els mirrrors:

$ sudo mdadm --manage --add /dev/md0 /dev/sdc1
$ sudo mdadm --manage --add /dev/md1 /dev/sdd1

Escanejar els RAIDS

$ sudo mdadm --examine --scan
ARRAY /dev/md0 level=raid1 num-devices=2 UUID=d0f8d39e:a64a8338:2a05684f:df56ff87
ARRAY /dev/md1 level=raid1 num-devices=2 UUID=f0fe6ee9:43a07b92:3cd54359:562c2dd1
ARRAY /dev/md/2 level=raid0 metadata=1.0 num-devices=2 UUID=24509369:d61a5db8:f831da14:3f59ae88 name=2

Muntar un array per tal de recuperar dades

Primer cal trobar l'array al sistema realitzant un scan:

$ sudo apt-get install mdadm
$ sudo mdadm --examine --scan
ARRAY /dev/md/0 level=raid1 metadata=1.0 num-devices=2 UUID=f18fe92b:32402bed:43a96742:218cdb0b name=0

En aquest cas s'ha trobat un array (/dev/md0) de dos dispositius (dos particions) de tipus RAID 1. Ara el problema serà que no existeix el dispositiu /dev/mdo, primer cal fer un assemble:

$ sudo mdadm --detail --scan --verbose

i després activar:

$ sudo mdadm -A -s
mdadm: /dev/md/0 has been started with 1 drive (out of 2).
mdadm: /dev/md/2 has been started with 1 drive (out of 2).

A l'exemple veureu que estem recuperant el sistema a partir de un sol disc.

I ara ja podeu muntar les dades:

$ sudo mkdir p
$ sudo mount /dev/md0 p

• http://arnolds.dhs.org/steves_world/linux_raid_manual_start_html

Consultar l'estat del RAID

$ cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md1 : active raid1 sdf1[1] sdd1[0]
      244195904 blocks [2/2] [UU]
      
md0 : active raid1 sde1[1] sdc1[0]
      244195904 blocks [2/2] [UU]
      
unused devices: <none>

Les dos U indiquen que el RAID funciona correctament.

Simular un error

POdem simular un error amb:

$ mdadm --manage --fail /dev/md0 /dev/sda1
mdadm: set /dev/sde1 faulty in /dev/md0

Si tornem a consultar l'estat veurem:

$ cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md1 : active raid1 sdf1[1] sdd1[0]
      244195904 blocks [2/2] [UU]
      
md0 : active raid1 sde1[2](F) sdc1[0]
      244195904 blocks [2/1] [U_]

Al md0 falla un disc (falta una U). Ara es tractaria de canviar el disc espatllat, i tornar a fer el mirroring:

$ mdadm --manage --remove /dev/md0 /dev/sda1
$ mdadm --manage --add /dev/md0 /dev/sda1

Podeu consultar l'estat del procés de mirroring executant

 $ watch cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md1 : active raid1 sdf1[1] sdd1[0]
      244195904 blocks [2/2] [UU]
      
md0 : active raid1 sde1[2] sdc1[0]
      244195904 blocks [2/1] [U_]
      [>....................]  recovery =  0.1% (328128/244195904) finish=61.9min speed=65625K/sec
      
unused devices: <none>

Notificar errors en RAID

$ cat /etc/mdadm/mdadm.conf 
# mdadm.conf
#
# Please refer to mdadm.conf(5) for information about this file.
#  

# by default, scan all partitions (/proc/partitions) for MD superblocks.
# alternatively, specify devices to scan, using wildcards if desired.
DEVICE partitions  

# auto-create devices with Debian standard permissions
CREATE owner=root group=disk mode=0660 auto=yes 

# automatically tag new arrays as belonging to the local system
HOMEHOST <system>

# instruct the monitoring daemon where to send mail alerts
MAILADDR root

# This file was auto-generated on Thu, 15 Mar 2007 16:31:13 +0000
# by mkconf $Id: mkconf 261 2006-11-09 13:32:35Z madduck $

Recursos:

• man mdadm.conf
• http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=501452

títol de l'enllaç

raidtools

Sembla que són unes eines obsoltes. Es recomana utilitzar mdadm

$ sudo apt-get install raidtools2
S'està llegint la llista de paquets... Fet 
S'està construint l'arbre de dependències       
S'està llegint la informació de l'estat... Fet
El paquet raidtools2 no té versió disponible, però un altre paquet
en fa referència. Això normalment vol dir que el paquet falta,
s'ha tornat obsolet o només és disponible des d'una altra font.
E: El paquet raidtools2 no té candidat d'instal·lació

• http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=49369

raidstart

• http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=49369

dmraid

Segons la descripció del paquet:

Description: Device-Mapper Software RAID support tool dmraid discovers, activates, deactivates and displays properties of software RAID sets (eg, ATARAID) and contained DOS partitions. . dmraid uses the Linux device-mapper to create devices with respective mappings for the ATARAID sets discovered

Serveix per configurar RAIDS per software (fake RAID).

Per instal·lar l'eina:

$ sudo apt-get install dmraid

Per tal de detectar els RAIDS:

$ sudo dmraid -r
no raid disks

L'anterior és un exemple en un sistema sense RAID. El següent en canvi:

$ sudo dmraid -r
/dev/sdh: isw, "isw_bbegecfjae", GROUP, ok, 1953525166 sectors, data@ 0
/dev/sdg: isw, "isw_bbegecfjae", GROUP, ok, 1953525166 sectors, data@ 0

És un exemple amb RAID als discos sdh i sdg.

• http://silentdevelopment.blogspot.com/2009/07/ubuntu-mount-raid-array-as-single-disk.html

Controladores RAID

TODO

Resolució de problemes. TroubleShooting

/dev/md0 no such file or directory

Cal fer un assemble:

$ sudo mdadm --assemble --scan

Cannot boot raid1 with only one disk

 bootdegraded=true

Recursos:

• 
• https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux/+bug/269411
• https://lists.ubuntu.com/archives/ubuntu-server-bugs/2008-August/005098.html

Recursos

• https://help.ubuntu.com/community/Installation/RAID1%2BLVM
• https://wiki.ubuntu.com/Raid
• https://help.ubuntu.com/community/Installation/RAID1
• http://www200.pair.com/mecham/raid/raid1-page3.html