Ziel dieses Dokumentes ist es, das grundlegende Verständnis der
unterschiedlichen RAID-Möglichkeiten und das Erstellen von RAID-
Verbunden anhand der - teilweise - neuen Möglichkeiten des 2.2er
Kernels zu erklären. Des weiteren wird auf die Besonderheiten mehrerer
RAID-Verbunde, die Nutzung dieser als Root-Partition und deren
Verhalten bei Fehlern eingegangen. Zu guter Letzt finden Sie noch
einige Tipps & Tricks rund um Linux allgemein sowie Software-RAID im
speziellen.
Dieses Dokument beinhaltet keine Garantie für das Gelingen der hier
beschriebenen Sachverhalte. Obwohl alle Anstrengungen unternommen
wurden, um die Genauigkeit der hier dokumentierten Informationen
sicherzustellen, übernimmt der Autor keine Verantwortung für Fehler
jeglicher Art oder für irgendwelche Schäden, welche direkt oder als
Konsequenz durch die Benutzung der hier dokumentierten Informationen
hervorgerufen werden.
RAID, obwohl es dafür entwickelt wurde, die Zuverlässigkeit des
Systems zu steigern, indem es Redundanz gewährleistet, kann auch zu
einem falschen Gefühl der Sicherheit führen, wenn es unsachgemäß
benutzt wird. Dieses falsche Vertrauen kann dann zu wesentlich
größeren Desastern führen. Im einzelnen sollte man beachten, dass RAID
konstruiert wurde, um vor Festplattenfehlern zu schützen und nicht vor
Stromunterbrechungen oder Benutzerfehlern. Stromunterbrechungen,
instabile Entwicklerkernel oder Benutzerfehler können zu
unwiederbringlichen Datenverlusten führen! RAID ist kein Ersatz für
ein Backup Ihres Systems.
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Auf den folgenden Seiten werden Sie mit vielen Ausdrücken rund um
Software-RAID, Festplatten, Partitionen, Tools, Patches und Devices
bombardiert. Um als RAID-Einsteiger mit den oft gebrauchten Ausdrücken
nicht ins Schleudern zu geraten, erhalten Sie hier eine Einführung in
die Begrifflichkeiten.
Chunk-Size
Eine genaue Beschreibung, was die Chunk-Size ist, ist im
Abschnitt Spezielle Optionen der RAID-Devices zu finden.
Devices
Devices sind unter Linux Stellvertreter für Geräte
aller Art, um sie beim Namen nennen zu können. Sie
liegen alle unter /dev/ in Ihrem Linux-Verzeichnisbaum.
Beispiel dafür sind /dev/hda
für die erste (E)IDE-Festplatte im System (analog /dev/hdb,
/dev/hdc), /dev/sda
für die erste SCSI-Festplatte oder /dev/fd0
für das erste Diskettenlaufwerk.
Festplatten
Festplatten sollten Ihnen bekannt sein. RAID nutzt mehrere
Festplatten, um entweder deren Gesamtgeschwindigkeit, deren
Sicherheit oder beides zu erhöhen.
Hot Plugging
Hot Plugging bezeichnet die Möglichkeit, einzelne Festplatten
ohne ein Abschalten oder Herunterfahren des Rechners innerhalb
eines redundanten RAID-Verbundes abzuschalten, auszutauschen und
wieder einzufügen. Im günstigsten Fall bietet einem Hot Plugging
also die Möglichkeit, eine defekte Festplatte auszutauschen,
ohne den Rechner neu starten zu müssen und ohne die
Verfügbarkeit Ihres Servers zu beeinträchtigen. Für die Benutzer
würde ein Austausch einer defekten Festplatte absolut
transparent erfolgen.
MD-Device
MD steht für Multiple-Disk oder Multiple-Device und bedeutet
dasselbe wie ein RAID-Device. Um Sie nicht weiter in die Irre zu
führen, wird im folgenden auf die Bezeichnung MD-Device bewusst
verzichtet.
MD-Tools
Die MD-Tools sind Hilfsprogramme, die Ihnen die Möglichkeit zur
Einrichtung oder änderung von RAID-Verbunden zur Verfügung
stellen, welche mit denen im Standardkernel Version 2.0.x oder
2.2.x enthaltenen RAID-Treibern erstellt wurden. Sie beinhalten
als MD-Tools bis einschließlich Version 0.4x für ältere
RAID-Verbunde dieselbe Grundfunktionalität wie die RAID-Tools
Version 0.9x für die aktuellen RAID-Treiber. Ihre Entwicklung
ist zwar eingestellt worden, dennoch sind sie auf vielen älteren
Linux-Distributionen vertreten. Die einzelnen Programme dieses
MD-Tools Paketes zur Verwaltung von älteren RAID-Verbunden der
Version 0.4x werden im entsprechenden Abschnitten abgehandelt.
md0
/dev/md0 ist ein Stellvertreter für den erste RAID-Verbund in
Ihrem System. Das Verzeichnis /dev/ zeigt an, dass es sich um
ein Device handelt, md meint ein Multiple-Disk oder
Multiple-Device und damit einen Verbund aus mehreren Partitionen
Ihrer Festplatte(n). Das erste Device jeglicher Art ist immer
entweder mit einer 0 gekennzeichnet und wird weiter aufsteigend
nummeriert (also /dev/md0, /dev/md1, usw.) oder beginnt mit
/dev/hda und wird alphabetisch aufsteigend durchgezählt
(/dev/hdb, /dev/hdc, usw.).
Partitionen
Partitionen bezeichnen die Einteilung Ihrer Festplatte in
mehrere Segmente. RAID-Verbunde können aus mehreren Partitionen
derselben Festplatte oder aus mehrere Partitionen verschiedener
Festplatten bestehen.
Persistent-Superblock
Eine Beschreibung, was ein Persistent-Superblock ist, ist im
Abschnitt
Weitere Optionen des neuen RAID-Patches
nachzulesen.
RAID-Device
RAID-Device ist die Bezeichnung für einen neu erstellten
RAID-Verbund, der jetzt unter einem eigenen Namen anzusprechen ist.
Unter Linux entspricht jedes Gerät letztendlich einem Device.
Die RAID-Devices sind im Linux-Verzeichnisbaum unter /dev/
abgelegt und heißen md0-15.
RAID-Partition
RAID-Partition bezeichnet eine einzelne Festplattenpartition,
die für die Verwendung in einem RAID-Verbund genutzt werden
soll.
RAID-Patch
Der RAID-Patch bezeichnet ein Paket aktueller RAID-Treiber, die
neuer als die im Standardkernel enthaltenen sind. Sie weisen in
ihrem Namen eine Zeichenfolge auf, die sich mit der von Ihnen
verwendeten Kernel-Version decken sollte. Z.B. braucht der
Kernel 2.2.10 den RAID-Patch für den 2.2.10er Kernel. Dieser
RAID-Patch aktualisiert also im Endeffekt die originalen
RAID-Treiber in Ihrem Kernel-Sourcetree.
RAID-Tools
Die RAID-Tools sind Hilfsprogramme, um den Umgang mit
RAID-Verbunden in Form von Einrichtung, Wartung und änderung
überhaupt zu ermöglichen. Sie existieren für die im
Standardkernel 2.0.x und 2.2.x vorhandenen RAID-Treiber als
MD-Tools in der Version 0.4x, für die aktuellen RAID-Treiber als
RAID-Tools mit der Versionsnummer 0.9x. Der Funktionsumfang der
RAID-Tools Version 0.9x überwiegt gegenüber dem der MD-Tools und
erlaubt einen einfacheren Umgang mit den RAID-Systemen. Sie
sollten bei der Verwendung der RAID-Tools prüfen, ob sie auch
die passende Version haben.
RAID-Verbund
RAID-Verbund, oder synonym RAID-Array ist die Bezeichnung für
eine Zusammenfügung von mehrerer Partitionen einzelner
Festplatten, um sie nachher als eine Einheit ansprechen zu
können. Ein anschauliches Beispiel wären zwei Partitionen
jeweils einer Festplatte, welche als eine komplett neue
Partition und damit als ein neuer RAID-Verbund zur Verfügung
stehen würden. über den Stellvertreter /dev/md0 würde dieser
RAID-Verbund auf Linux Ebene als ein RAID-Device angesprochen
werden, der als eine einzelne Zuweisung für zwei
darunterliegende Partitionen fungiert.
Redundanz
Redundanz kommt aus dem Lateinischen, bedeutet überfülle und
meint auf einen RAID-Verbund bezogen das Vorhandensein
zusätzlicher Kapazitäten, die keine neuen Daten enthalten, also
speziell das ein Datenträger ausfallen kann, ohne den
vorhandenen Datenbestand zu beeinträchtigen.
Spare-Disk
Informationen hierzu sind im Abschnitt
Weitere Optionen des neuen RAID-Patches zu finden.
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Obwohl in dieser HOWTO alles nötige Wissen zum Erstellen von
Software-RAID Verbunden unter Linux vermittelt werden sollte, sei hier
Trotzdem zum besseren Verständnis und als weiterführende Texte auf folgende
HOWTOs und entsprechende Fachliteratur verwiesen:
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BootPrompt HOWTO
-
Kernel HOWTO
-
Root-RAID HOWTO
-
Software-RAID mini-HOWTO
-
The Software RAID HOWTO
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Niels Happel hat zwar die Informationen zusammengetragen, getestet und
neu geschrieben, jedoch beruht der größte Teil des Erfolgs dieser
HOWTO natürlich auf der Arbeit der Programmierer der
RAID-Kernelerweiterungen. Mein besonderer Dank gilt denen, die mir
teilweise mit vielen Anregungen, Tipps, Texten und Unermüdlichkeit
weitergeholfen haben und allen anderen, die mich dahingehend
unterstützt haben. Die fleißigsten waren:
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dieses Dokument liegt bei Niels Happel und
Marco Budde.
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ist erlaubt und ausdrücklich erwünscht. Bei einer Publikation in Papierform
ist das Deutsche Linux HOWTO Projekt hierüber zu informieren.
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Wenn Sie irgendwelche Ideen zu dieser HOWTO haben, positive wie
negative Kritiken, Korrekturen, oder Wünsche für die nächste Version
... eine E-Mail ist wirklich schnell geschrieben.
Niels Happel
E-Mail: ( happel@resultings.de)
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