Redundant Array of Inexpensive Disks (RAID) Matti Hämäläinen

Sisältö  Johdanto  Toimintaperiaate  RAID-tasot  Toteutus  Yhteenveto

Johdanto  80-luvun lopun I/O –kriisi  massamuistit pullonkaulana suorituskyvylle  Patterson, Gibson, Katz: A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks  korvataan isot levyt yhdistämällä pieniä  suorituskyky, hinta, virrankulutus  redundantti tieto luotettavuuden takaamiseksi

Toimintaperiaate  Yhdistetään vähintään 2 kiintolevyä yhdeksi levyksi (levypakka)  Voidaan toteuttaa laitteisto- tai ohjelmistopohjaisesti

Laitteistopohjainen RAID  Laitteessa yksi ulkoinen laiteohjain  nähdään yhtenä fyysisenä levynä  Ei vie prosessoriaikaa eikä muistia  tehokas  …mutta kallis

Ohjelmistopohjainen RAID  Levyt fyysisiä tai loogisia  Muodostetaan ohjelmallisesti yksi looginen levy  Kuluttaa prosessoriaikaa ja muistia  ei niin tehokas kuin laitteistopohjainen  …mutta halvempi

RAID-tasot  RAID:n hyödyt riippuvat RAID-tasosta  Linuxin tukemat RAID-tasot  Lineaarinen moodi  RAID-0  RAID-1  RAID 0+1  RAID-4  RAID-5

Lineaarinen moodi  Toteutukseen vähintään 2 levyä  Yhdistetään levyt yhdeksi isoksi levyksi  Ei nopeus- eikä luotettavuusetua

RAID-0 (lomitus)  Toteutukseen vähintään 2 levyä  Hajautetaan data useammalle levylle  Nopea, ei luotettava

RAID-1 (peilaus)  Toteutukseen vähintään 2 levyä  Levyt toistensa kopioita  Suuri lukunopeus, luotettava  2 levyllä yhden kapasiteetti  kallis

RAID 0+1  Toteutukseen vähintään 4 levyä  Peilataan kaksi RAID-0:aa keskenään  Tasojen 0 ja 1 edut: nopea, luotettava

RAID-4  Toteutukseen vähintään 3 levyä  N-1 datalevyä (RAID-0), 1 pariteettilevy  Suurempi osa levytilasta hyötykäyttöön  Pullonkaulana pariteettilevyn nopeus?

RAID-5  Toteutukseen vähintään 3 levyä  Kuten RAID-4, mutta hajautetaan myös pariteettitieto  ei pullonkaulaongelmaa  Tasainen kuormitus levyille

Toteutus  Esivalmistelut  Asennus  Konfigurointi  Ylläpito  Testaus

Esivalmistelut  Kernelin kääntäminen RAID-tuella  Kiintolevyjen asennus  /dev/hdc (4 gigaa) ja /dev/hdd (8 gigaa)  Valittiin RAID-tasoksi 1 eli peilaus  Osioitiin levyt fdiskillä  /dev/hdc1 ja /dev/hdd1, molemmat 2 gigaa

Asennus  Työkalujen asentaminen  apt-get install mdadm  RAID-laitteen luominen  mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hdc1 /dev/hdd1  Tiedostojärjestelmän luominen  mkfs.ext3 /dev/md0  Laitteen liittäminen hakemistoon  mount /dev/md0 /mnt/raid

Konfigurointi  /etc/mdadm/mdadm.conf DEVICE /dev/hdc1 /dev/hdd1 ARRAY /dev/md0 devices=/dev/hdc1,/dev/hdd1  /etc/rcX.d/S25mdadm ( X välillä 2-5) mdadm --assemble –-scan mount /dev/md0 /mnt/raid

Ylläpito  RAID-laitteiden tilan seuraaminen  cat /proc/mdstat  mdadm -–detail /dev/md0  Vikailmoitukset sähköpostiin  mdadm –-monitor --delay=1800 /dev/md0 &  Lokissa tiedot tapahtumista  dmesg

Testaus  Vikasimulointi  mdadm /dev/md0 –f /dev/hdd1  Viallisen levyn poistaminen  mdadm /dev/md0 –r /dev/hdd1  Uuden levyn lisääminen  mdadm /dev/md0 –a /dev/hdd1

Yhteenveto  Takaa datan saatavuuden (tietokannat)  Ei kuitenkaan suojaa tiedostojen vahingossa poistamiselta  Ei täydellinen luotettavuus  1 levyvika  palautuminen  monta levyvikaa  crash!