Úvodní informace
RAID (Redundant Array of Independent Disks), česky redundantní pole nezávislých disků, představuje technologii, která kombinuje několik fyzických pevných disků do jednoho logického celku. Tím je dosaženo vyšší míry spolehlivosti, zrychlení výkonu a větší kapacity úložného prostoru. RAID je využíván v nejrůznějších prostředích, od domácích NAS (síťových úložišť) až po rozsáhlá datová centra.
Linuxové jádro nabízí podporu pro vytváření a správu RAID polí prostřednictvím nástroje mdadm. Jedná se o nástroj s rozhraním příkazové řádky, který umožňuje flexibilní a detailní konfiguraci RAID.
V tomto návodu si krok za krokem ukážeme, jak vytvořit RAID pole za pomoci mdadm v prostředí Ubuntu. Seznámíme se se základními principy technologie RAID a rozebereme jednotlivé úrovně RAID, které jsou dostupné.
Přehled podporovaných úrovní RAID
mdadm podporuje celou řadu RAID úrovní, přičemž každá z nich má své specifické vlastnosti a přínosy. Mezi nejčastěji používané RAID úrovně patří:
- RAID 0 (striping – prokládání): Data se rovnoměrně rozdělují mezi všechny disky v poli. Zvyšuje se tím rychlost čtení a zápisu, ale pole nemá žádnou redundanci. Při selhání jednoho disku dojde ke ztrátě dat.
- RAID 1 (mirroring – zrcadlení): Data jsou identicky kopírována na dva nebo více disků. Zajišťuje vysokou míru redundance, ale efektivní využitelná kapacita je poloviční oproti celkové kapacitě disků.
- RAID 5 (distribuovaná parita): Paritní informace jsou distribuovány mezi všechny disky v poli. Poskytuje ochranu před selháním jednoho disku s menšími nároky na úložný prostor než RAID 1. Minimální počet disků jsou tři.
- RAID 6 (dvojitá distribuovaná parita): Podobné jako RAID 5, ale používá dvě paritní informace. Tím je zajištěna vyšší úroveň redundance, jelikož pole může přežít i selhání dvou disků. Minimální počet disků jsou čtyři.
Proces vytvoření RAID pole pomocí mdadm
1. Instalace nástroje mdadm
Pokud nástroj mdadm není ve vašem systému nainstalován, nainstalujte jej pomocí následujícího příkazu v terminálu:
sudo apt install mdadm
2. Identifikace pevných disků
Nejprve je nutné zjistit názvy disků, které chcete do RAID pole zahrnout. V tomto příkladu použijeme tři disky s označením /dev/sda, /dev/sdb a /dev/sdc.
3. Vytvoření konfiguračního souboru mdadm
Pro vytvoření RAID pole použijeme následující příkaz. Vytvoříme konfiguraci pro RAID 5:
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc
--level=5: Specifikuje úroveň RAID (v tomto případě RAID 5).--raid-devices=3: Určuje počet pevných disků v poli./dev/sda,/dev/sdb,/dev/sdc: Jednotlivé disky, které budou součástí RAID pole.
4. Spuštění mdadm
Po vytvoření konfigurace je nutné mdadm spustit a aktivovat pole. Použijte tento příkaz:
sudo mdadm --assemble --scan
5. Ověření funkčnosti RAID pole
Pro ověření stavu a funkčnosti nově vytvořeného RAID pole použijte následující příkaz:
sudo cat /proc/mdstat
Výstup by měl zobrazit, že RAID pole je aktivní a synchronizuje se. Doba synchronizace závisí na velikosti disků a použité úrovni RAID.
Správa RAID pole
1. Monitorování stavu pole
Stav RAID pole můžete kdykoli zkontrolovat pomocí příkazu:
sudo mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0: Označení RAID pole.
2. Přidávání disků do pole
Pro přidání nového disku do existujícího RAID pole použijte příkaz:
sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sdd
/dev/md0: Označení RAID pole.
/dev/sdd: Disk, který má být přidán.
3. Odebírání disků z pole
Pro odebrání disku z RAID pole použijte následující příkaz:
sudo mdadm --remove /dev/md0 /dev/sdb
/dev/md0: Označení RAID pole.
/dev/sdb: Disk, který má být odebrán.
Závěrem
Vytváření a správa RAID polí za použití nástroje mdadm v systému Ubuntu je relativně jednoduchý proces, který může výrazně posílit spolehlivost a výkon vašeho úložného systému. Správnou volbou úrovně RAID a pravidelným monitorováním stavu můžete dosáhnout spolehlivého a vysoce dostupného řešení pro vaše aplikace.
Často kladené otázky
1. V jakých situacích je vhodné používat RAID?
Technologii RAID je vhodné použít vždy, když je kladen důraz na zvýšení výkonu, redundanci (ochranu před selháním disků) nebo navýšení celkové úložné kapacity. RAID se ideálně hodí pro databáze, webové servery a zálohovací systémy.
2. Jaký je rozdíl mezi RAID 0, 1, 5 a 6?
| RAID 0: | Poskytuje vyšší výkon, ale nemá žádnou ochranu před selháním disku. |
| RAID 1: | Nabízí vysokou redundanci, ale využívá pouze polovinu dostupné kapacity disků. |
| RAID 5: | Poskytuje redundanci s menšími nároky na úložný prostor než RAID 1. |
| RAID 6: | Nabízí vyšší úroveň redundance než RAID 5, jelikož je pole odolné vůči selhání dvou disků. |
3. Jak často bych měl kontrolovat stav svého RAID pole?
Doporučuje se monitorovat stav RAID pole pravidelně, ideálně jednou týdně nebo jednou měsíčně. Tímto způsobem je možné včas odhalit případné problémy a předejít tak ztrátě dat.
4. Co dělat, když selže disk v RAID poli?
V případě selhání disku je nutné poškozený disk odpojit z pole a nahradit jej novým. RAID pole se automaticky začne rekonstruovat s novým diskem.
5. Je možné přidávat nebo odebírat disky z RAID pole za běhu?
Ano, za použití nástroje mdadm je možné disky do RAID pole přidávat i odebírat za provozu.
6. Co se stane s daty v RAID poli, když selže více disků?
Pokud selže více disků, než umožňuje daná úroveň RAID, může dojít ke ztrátě dat. Zvolená úroveň redundance rozhoduje o počtu disků, které mohou selhat bez ztráty dat.
7. Jak zálohovat data z RAID pole?
Pro zálohování RAID pole je možné použít nástroje jako rsync, tar nebo dd. Doporučuje se vytvářet zálohy na samostatné úložiště, aby bylo zajištěno obnovení v případě fatálního selhání RAID pole.
8. Jak zlepšit výkon RAID pole?
Výkon RAID pole lze zlepšit použitím rychlejších pevných disků, přidáním většího počtu disků do pole nebo použitím pokročilejších úrovní RAID, jako je například RAID 6.