18.4. RAID
18.4.1. Szoftveres RAID
18.4.1.1. Összefűzött lemezek beállítása
Eredetileg készítette: Christopher Shumway. Ellenőrizte: Jim Brown.A nagyobb méretű háttértárolók kiválasztásánál a legfontosabb tényezők a sebesség, megbízhatóság és a költség. Nagyon ritkán lehet csak ezt a hármat egyensúlyba hozni: általában a gyors és megbízható tárolóeszközök sok pénzbe kerülnek, valamint a költségek megtakarításához vagy a sebességet vagy pedig a megbízhatóságot kell feláldoznunk.
A továbbiakban egy olyan rendszert mutatunk be, ahol a elsősorban a költségek, majd csak ezután a sebesség és megbízhatóság kerültek előtérben. A rendszer adatátviteli sebességét a hálózat korlátozza. Habár emellett a megbízhatóság is nagyon fontos, a tárgyalt összefűzött meghajtó (Concenated Disk, CCD) csak adatokat szolgáltat és a teljes tartalma bármikor visszaállítható, mivel rendelkezésre áll CD-n.
A feladat elvégzésére alkalmas háttértároló kiválasztásában elsőként a saját elvárásainkat kell tudnunk megfogalmazni. Ha nekünk jobban számít az árnál a sebesség vagy a megbízhatóság, akkor a mostaniaktól némileg eltérő konfigurációt kell majd építenünk.
18.4.1.1.1. A hardver telepítése
A rendszert tartalmazó IDE-lemez mellett három darab, egyenként 30 GB-os 5400-as percenkénti fordulatszámú Western Digital gyártmányú merevlemez alkotja majd a létrehozni kívánt, kb. 90 GB összméretű összefűzött lemezt. Ideális esetben minden IDE-lemez saját külön vezérlőn és kábelen van, de a költségek csökkentése miatt nem használtunk további IDE-vezérlőket. Ehelyett inkább jumperekkel úgy állítottuk be a lemezeket, hogy minden vezérlőre egy mester (master) és egy szolga (slave) módú merevlemez kapcsolódjon.
A beszerelés után beállítottuk a rendszer BIOS-át, hogy automatikusan felismerje a csatlakoztatott lemezeket. De ami még fontosabb, hogy a FreeBSD is észlelte ezeket az indítás során:
ad0: 19574MB <WDC WD205BA> [39770/16/63] at ata0-master UDMA33 ad1: 29333MB <WDC WD307AA> [59598/16/63] at ata0-slave UDMA33 ad2: 29333MB <WDC WD307AA> [59598/16/63] at ata1-master UDMA33 ad3: 29333MB <WDC WD307AA> [59598/16/63] at ata1-slave UDMA33
Megjegyzés: Ha a FreeBSD nem látná az összes lemezt, akkor ellenőrizzük a jumperek helyes beállítását. Napjainkban a legtöbb IDE-meghajtón találunk egy “Cable Select” jumpert is. Ezzel nem a mester/szolga módot állítjuk be! A megfelelő jumper beazonosításához olvassuk el a meghajtóhoz tartozó dokumentációt.
A következő lépésben azt vesszük nagyító alá, hogyan lehet ezeket az állományrendszer részévé tenni. Ezzel kapcsolatban a vinum(8) (21 fejezet) és a ccd(4) elolvasása ajánlatos. Erre a célra itt most a ccd(4) használatát választottuk.
18.4.1.1.2. A CCD beállítása
A ccd(4) meghajtó segítségével több ugyanolyan lemezt tudunk összefűzni egyetlen logikai állományrendszerré. A ccd(4) használatához arra is szükségünk van, hogy a ccd(4) támogatása jelen legyen a rendszermagban. A következő sor tegyük bele a rendszermag konfigurációs állományába, fordítsuk újra és telepítsük a rendszermagot:
device ccd
A ccd(4) támogatása modulként is betölthető.
A ccd(4) beállításához először a bsdlabel(8) programmal meg fel kell címkéznünk a lemezeket:
bsdlabel -w ad1 auto bsdlabel -w ad2 auto bsdlabel -w ad3 auto
Így létrejön egy-egy BSD típusú címke a ad1c, ad2c és ad3c eszközökre, amely így lefedi a lemez egész területét.
Most pedig változtassuk meg a lemezcímke típusát. Ehhez használjuk ismét a bsdlabel(8) programot:
bsdlabel -e ad1 bsdlabel -e ad2 bsdlabel -e ad3
Az EDITOR környezeti változóban megadott szövegszerkesztővel (ez általában a vi(1)) megnyílik minden egyes lemezhez a jelenlegi lemezcímke.
Egy módosítatlan lemezcímke valahogy így néz ki:
8 partitions: # size offset fstype [fsize bsize bps/cpg] c: 60074784 0 unused 0 0 0 # (Cyl. 0 - 59597)
A ccd(4) számára hozzunk létre
egy új e partíciót.
Ezt lényegében a c
partíció lemásolásával
keletkezik, de nála az fstype (az
állományrendszer típusa) oszlopban
mindenképpen 4.2BSD
szerepeljen! A lemezcímke most már valahogy
így fog kinézni:
8 partitions: # size offset fstype [fsize bsize bps/cpg] c: 60074784 0 unused 0 0 0 # (Cyl. 0 - 59597) e: 60074784 0 4.2BSD 0 0 0 # (Cyl. 0 - 59597)
18.4.1.1.3. Az állományrendszer kiépítése
Most, miután felcímkéztük az összes lemezünket, lássunk neki a ccd(4) kiépítésének. Ezt a ccdconfig(8) meghívásával és az alábbihoz hasonló paraméterek átadásával tehetjük meg:
ccdconfig ccd032
0
/dev/ad1e
/dev/ad2e /dev/ad3e
A paraméterek rövid leírása és használata:
- Az első paraméter a létrehozandó eszköz, ami jelen esetünkben a /dev/ccd0c. A /dev/ részt nem kötelező megadni.
- A kihagyás nagysága az állományrendszerben. A kihagyás határozza meg a lemezblokkban alkalmazott csíkozás (striping) vastagságát, ami általában 512 byte. Ennek megfelelően a 32-es kihagyás 16 384 byte-os csíkokat ad meg.
- A ccdconfig(8) beállításai. Ha engedélyezni akarjuk a lemezek tükrözését, akkor itt megadhatjuk. Mivel ez a konfiguráció most nem nyújt tükrözést a ccd(4) számára, ezért állítsuk nullára (0).
- A ccdconfig(8) parancsnak utolsóként azokat az eszközöket kell felsorolni, amelyeket tömbbe akarunk fűzni. Minden eszközt teljes elérési úttal adjuk meg.
A ccdconfig(8) futtatása után a ccd(4) beállítódik. Most már állományrendszert is rakhatunk rá. A newfs(8) man oldalról szedjük össze a szükséges paraméterezést, vagy egyszerűen csak gépeljünk be ennyit:
newfs /dev/ccd0c
18.4.1.1.4. Az egész önműködővé tétele
A ccd(4) eszközt általában minden egyes indítás után használni akarjuk. Ennek eléréséhez először ezt be kell állítanunk. Az alábbi parancs kiadásával írassuk be a jelenlegi beállítasainkat tükröző /etc/ccd.conf állományt:
ccdconfig -g > /etc/ccd.conf
Az újraindítás során az /etc/rc parancs futtatja le a ccdconfig -C parancsot, ha az /etc/ccd.conf állomány létezik. Ez automatikusan beállítja a ccd(4) eszközöket, így ilyenkor tudjuk csatlakoztatni is ezeket.
Megjegyzés: Ha egyfelhasználós módban indítjuk a rendszert, mielőtt még a mount(8) paranccsal csatlakoztatni tudnánk a ccd(4) eszközt, a tömb beállításához meg kell hívnunk a következő parancsot:
ccdconfig -C
Ha a rendszerindításkor automatikusan csatlakoztatni akarjuk a ccd(4) eszközt, akkor az /etc/fstab állományba helyezzünk el egy hozzátartozó bejegyzést:
/dev/ccd0c /media ufs rw 2 2
18.4.1.2. A Vinum kötetkezelő
A Vinum kötetkezelő egy blokkos eszközmeghajtó, ami virtuális lemezes meghajtókat valósít meg. Elkülöníti a lemezes hardvereszközöket a blokkos eszközmeghajtók felületétől és a kettő között úgy képezi le az adatokat, hogy a hagyományos lemezes tárolással szemben megnövekedett rugalmasságot, teljesítményt és megbízhatóságot kapunk. A vinum(8) ismeri a RAID-0, RAID-1 és RAID-5 modelleket egyaránt, melyeket önmagukban és együttesen kombinálva is használhatunk.
A 21 fejezet bővebben ismerteti a vinum(8) rendszerét.
18.4.2. Hardveres RAID
A FreeBSD rengeteg különböző típusú hardveres RAID-vezérlőt ismer. Ezek az eszközök a FreeBSD külön erre a célra szánt támogatása nélkül képesek vezérelni a RAID-alrendszert.
A rajta levő BIOS segítségével a kártya a legtöbb lemezműveletet egyedül kezeli. A következőkben egy Promise IDE RAID vezérlőt alkalmazó rendszert fogunk beállítani. Miután telepítettük a kártyát és indítjuk a rendszert, bekéri a szükséges információkat. Kövessük az utasításokat és lépjünk be a kártya beállító képernyőjére. Itt tudjuk kombinálni az összes csatlakoztatott meghajtónkat. Amikor ezzel a végeztünk, a lemezek egyetlen lemezként fognak a FreeBSD számára viselkedni. A többi RAID-szint is ehhez hasonlóan állítható be.
18.4.3. Az ATA RAID-1 tömbök újraszervezése
A FreeBSD lehetőséget a tömbben levő meghibásodott eszközök menet közben elvégezhető cseréjére. Ehhez arra van szükségünk, hogy még újraindítás előtt elcsípjük a hibát.
Hiba esetén valami hasonlót fogunk látni a /var/log/messages állományban vagy a dmesg(8) kimenetében:
ad6 on monster1 suffered a hard error. ad6: READ command timeout tag=0 serv=0 - resetting ad6: trying fallback to PIO mode ata3: resetting devices .. done ad6: hard error reading fsbn 1116119 of 0-7 (ad6 bn 1116119; cn 1107 tn 4 sn 11)\\ status=59 error=40 ar0: WARNING - mirror lost
További információkat az atacontrol(8) programtól szerezhetünk:
# atacontrol list ATA channel 0: Master: no device present Slave: acd0 <HL-DT-ST CD-ROM GCR-8520B/1.00> ATA/ATAPI rev 0 ATA channel 1: Master: no device present Slave: no device present ATA channel 2: Master: ad4 <MAXTOR 6L080J4/A93.0500> ATA/ATAPI rev 5 Slave: no device present ATA channel 3: Master: ad6 <MAXTOR 6L080J4/A93.0500> ATA/ATAPI rev 5 Slave: no device present # atacontrol status ar0 ar0: ATA RAID1 subdisks: ad4 ad6 status: DEGRADED
A lemez biztonságos eltávolításához először válasszuk le (detach) a meghibásodott lemezhez tartozó csatornát:
# atacontrol detach ata3
Cseréljük ki a lemezt.
Csatlakoztassuk újra (attach) az ATA csatornát:
# atacontrol attach ata3 Master: ad6 <MAXTOR 6L080J4/A93.0500> ATA/ATAPI rev 5 Slave: no device present
Tartalékként (spare) adjuk hozzá az új lemezt a tömbhöz:
# atacontrol addspare ar0 ad6
Szervezzük újra (rebuild) a tömböt:
# atacontrol rebuild ar0
A folyamat előrehaladását a következő parancs begépelésével tudjuk figyelni:
# dmesg | tail -10 [a kimenet többi része] ad6: removed from configuration ad6: deleted from ar0 disk1 ad6: inserted into ar0 disk1 as spare # atacontrol status ar0 ar0: ATA RAID1 subdisks: ad4 ad6 status: REBUILDING 0% completed
Várjunk a művelet befejeződéséig.