RAID 10: особенности, создание и конфигурирование.

В статье рассматриваются особенности создания RAID 10 – комбинации массивов RAID 1 и RAID 0 – из 4 дисков.

Особенности RAID 10:

• Минимальное количество дисков – 4.
• Объем RAID 10 массива будет в 2 раза меньше суммарного объема входящих в него дисков.
• В raid 1 данные будут зеркалированы на 2 диска, в raid 0 – данные будут записаны поочередно на первый и на второй диск, без дублирования. RAID 10 комбинирует RAID 1 и RAID 0.
• Данные будут сохранены, если произойдет отказ 1 диска в каждом подмассиве.

RAID 10 можно использовать для размещения баз данных, которым требуется высокая скорость записи и чтения.

Информация об используемой в примере системе:

lsbrelease –a

Если утилита отсутствует, для ее использования необходимо будет установить пакет redhat-lsb – ‘yum install redhat-lsb’

Проверить их отображение можно командой:

lsblk

Для создания RAID массива должен быть установлен пакет mdadm (yum install mdadm).

Проверяем подключенные диски на отсутствие метаданных raid. Если такие блоки найдены – необходимо отформатировать утилитой dd.

mdadm -E /dev/sd[be]

fdisk /dev/sdb

В консоли fdisk выберите:

• создание раздела(n)
• тип раздела primary(p)
• номер раздела(1)

начальный и конечный блоки

• изменение id раздела(t)
• установка id раздела в Linux raid autodetect(fd)
• вывод таблицы разделов для проверки результатов(p)
• применение изменений и выход(w).

Также, на каждом диске создаем раздел с помощью fdisk.

Повторная проверка дисков и разделов утилитой mdadm на наличие существующего raid массива

mdadm -E /dev/sd[b-e]
mdadm -E /dev/sd[b-e]1

Способ 1.

Создание устройства md0. В параметрах указываются имя raid устройства(md0), тип raid(10), количество устройств(4) и сами устройства, которые будут входить  в raid(/dev/sd[b-e]1).

mdadm --create /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 /dev/sd[b-e]1

Проверка созданного raid массива

cat /proc/mdstat

Подробное отображение информации о raid массиве и входящих в него устройствах

mdadm --examine /dev/sd[b-e]1
mdadm --detail /dev/md0

Создание файловой системы ext4 на raid устройстве md0 и монтирование в /mnt/raid10

mkfs.ext4 /dev/md0
mkdir /mnt/raid10
mount /dev/md0 /mnt/raid10/
ls -l /mnt/raid10/

Добавление записи в /etc/fstab для автоматического монтирования raid

nano /etc/fstab

Проверка записей в /etc/fstab

mount -av

Также необходимо сохранить конфигурацию raid вручную, чтобы во время загрузки системы происходило ее считывание.

mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf
cat /etc/mdadm.conf

Первый метод является более простым.

Для создания RAID 10 другим методом необходимо сначала создать два массива RAID 1, а затем, используя эти массивы создать RAID 0.

Создание двух массивов RAID 1, используя 4 диска /dev/sdb,/dev/sdс и /dev/sdd,/dev/sde и проверка статуса созданных raid устройств:

mdadm --create /dev/md1 --metadata=1.2 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sd[b-c]1
mdadm --create /dev/md2 --metadata=1.2 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sd[d-e]1
cat /proc/mdstat

Создание RAID 0, используя устройства md1 и md2, и проверка статуса:

mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=2 /dev/md1 /dev/md2
cat /proc/mdsta

Сохранение конфигурации raid

mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf

Далее, для тестирования восстановления данных создадим файлы и заполним данными

touch /mnt/raid10/raid10_file_{1..10}.txt
files=$(ls -l /mnt/raid10/ | awk '{print$9}')
for file in $files
do
$(echo test file:  $file > $file)
$(date >> $file)
done;
ls -l /mnt/raid10/
cat  /mnt/raid10/raid10_file_1.txt

Замена неисправного диска при сбое, добавление запасного диска

Имеется возможность добавления запасного диска для быстрой замены при выходе из строя одного из основных.

Проверим отображение подключенного диска (/dev/sdf) с помощью

lsblk

Проверим присутствие на диске метаданных raid и, если их нет(иначе их необходимо будет затереть), с помощью fdisk разметим для raid так же как и в примере выше.

Далее повторно проверим раздел, добавим диск /dev/sdf1 в массив md0, и проверим добавление запасного диска в raid устройство

mdadm --examine /dev/sdf
mdadm --examine /dev/sdf1
mdadm --add /dev/md0 /dev/sdf1
mdadm --detail /dev/md0

Пометим диск /dev/sdb1 в массиве /dev/md0  как сбойный и проверим статус

mdadm --manage --fail /dev/md0 /dev/sdb1
mdadm --detail /dev/md0
cat /proc/mdstat

После завершения процесса синхронизации статус поменяется на [UUUU]. Для дисков большого размера процесс синхронизации займет длительное время — от нескольких часов до суток.

cat /proc/mdstat

Также, проверим данные, имевшиеся на raid массиве

ls -l /mnt/raid10
cat /mnt/raid10/raid10_file_1.txt

Удаление диска из массива

Утилита mdadm с ключом –remove удалит из массива указанный команде диск. Удалим диск /dev/sdb1 из /dev/md0, который ранее был помечен как сбойный и проверим статус.

cat /proc/mdstat
mdadm --remove /dev/md0 /dev/sdb1
cat /proc/mdstat

Расширение массива

Проверим отображение подключенного диска (/dev/sdf) с помощью

lsblk

Проверим присутствие на диске метаданных raid и, если их нет(иначе их необходимо будет затереть), с помощью fdisk разметим для raid так же как и в примере выше. Добавим диск в массив, увеличим размер массива и проверим статус raid.

cat /proc/mdstat
mdadm --add /dev/md0 /dev/sdg1
mdadm --grow --raid-devices=6 /dev/md0
mdadm --detail /dev/md0
cat /proc/mdstat

Также, необходимо сделать изменения в /etc/mdadm.conf

mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf