Software Raid

Installation

Redundant Array of Independent Disks "RAID" is a method of using multiple disks to provide different balances of increasing data reliability and/or increasing input/output performance, depending on the RAID level being used. RAID is implemented in either software (where the operating system knows about both drives and actively maintains both of them) or hardware (where a special controller makes the OS think there's only one drive and maintains the drives 'invisibly').

Die RAID-Software, die in aktuellen Linux- und Ubuntu-Versionen enthalten ist, basiert auf dem »mdadm«-Treiber und funktioniert gut - sogar besser als viele »Hardware«–RAID-Controller. Dieser Abschnitt leitet durch die Installation einer Ubuntu Server Edition mit RAID1-Partitionen auf zwei physikalischen Festplatten, eine für / und eine andere für swap.

Partitionierung

Folgen Sie den Installationsschritten bis Sie zum Schritt Festplatten partitionieren kommen.

1. Wählen Sie dann als Partitionsmethode Manuell.
2. Wählen Sie die erste Festplatte und stimmen Sie der Frage »Eine neue, leere Partition auf diesem Gerät erstellen?« zu.
3. Wiederholen Sie diesen Schritt für jedes Laufwerk, das Sie als Teil der RAID-Anordnung betreiben möchten.
4. Wählen Sie »FREIER SPEICHERPLATZ« auf dem ersten Laufwerk und wählen Sie dann »Neue Partition erstellen«.
5. Wählen Sie dann die Größe der Partition. Diese Partition wird als Swap-Partition genutzt und eine generelle Regel besagt, dass die Größe der Swap-Partition der doppelten Größe des RAM entsprechen soll. Geben Sie die Größe der Partition ein und wählen Sie Primär sowie Anfang.

   A swap partition size of twice the available RAM capacity may not always be desirable, especially on systems with large amounts of RAM. Calculating the swap partition size for servers is highly dependent on how the system is going to be used.

6. Wählen Sie die Zeile »Benutzen als:« ganz oben. Standardmäßig ist dies »Ext4 journaling Dateisystem«, ändern Sie dieses in »physisches Volume für RAID«, dann »Fertig, Partition erstellen«.
7. Für die /-Partition wählen Sie ebenfalls »Freier Speicherplatz« auf dem ersten Laufwerk und dann »Neue Partition erstellen«.
8. Verwenden Sie den restlichen freien Speicherplatz auf dem Laufwerk und wählen Sie Weiter und Primär.
9. Wie mit der Swap-Partition, wählen Sie die Zeile »Use as:« ganz oben und ändern Sie in »physical volume for RAID«. Wählen Sie die Zeile »Bootable flag:« und ändern Sie den Wert auf on. Wählen Sie dann »Done setting up partition«.
10. Wiederholen Sie die Schritte drei bis acht für die anderen Festplatten und Partitionen.

Raid-Koniguration

Wenn die Partitionen erstellt sind, sind die Arrays bereit zur Konfiguration:

1. Zurück auf der »Festplatten partitionieren«-Seite, wählen Sie »Software-RAID konfigurieren« ganz oben.
2. Wählen Sie »Ja« um die Änderungen auf die Festplatte zu schreiben.
3. Wählen Sie Erstelle MD Laufwerk.
4. Wenn Sie sich an diesem Beispiel orientieren, wählen Sie »RAID1«. Sollten Sie einen anderen Aufbau nutzen, wählen Sie den entsprechenden Typ (RAID0 RAID1 RAID5).

   Um RAID5 nutzen zu können, benötigen Sie mindestens drei Laufwerke. Für die Nutzung von RAID0 oder RAID1 werden nur zwei Laufwerke benötigt.

5. Geben Sie für die Anzahl der Geräte »2« oder die Anzahl der von ihnen für die Anordnung verwendeten Laufwerke ein. Wählen Sie dann »Weiter«.
6. Geben Sie danach die Anzahl der Ersatzgeräte (standardmäßig »0«) und wählen Sie danach »Weiter«.
7. Wählen Sie die zu verwendenden Partitionen aus. Gewöhnlich werden dies sda1, sdb1, sdc1 usw. sein. Die Zahlen stimmen üblicherweise überein und die verschiedenen Buchstaben korrespondieren mit den verschiedenen Laufwerken.

   Wählen Sie für die Swap-Partition sda1 und sdb1. Wählen Sie »Weiter« um fortzufahren.

8. Wiederholen Sie für die Partion / die Schritte drei bis sieben und wählen Sie hierfür sda2 und sdb2.
9. Wählen Sie abschließend »Ende«.

RAID-Wartung

Das Werkzeug mdadm kann benutzt werden, um den Status eines Arrays zu kontrollieren, Festplatten hinzuzufügen, Festplatten zu entfernen etc.:

1. Um den Status eines Arrays zu sehen, geben Sie in ein Terminal ein:

   sudo mdadm -D /dev/md0

   Das -D teilt mdadm mit, dass detailierte Informationen über das Gerät /dev/md0 anzuzeigen sind. Ersetzen Sie /dev/md0 mit dem entsprechenden RAID-Gerät.

2. Um den Status einer Festplatte innerhalb eines Arrays zu sehen:

   sudo mdadm -E /dev/sda1

   Die Ausgabe ist vergleichbar mit dem Befehl mdadm -D. Passen Sie /dev/sda1 für jede Festplatte an.

3. Wenn eine Festplatte ausfällt und aus einem Array entfernt werden muss, geben Sie folgendes ein:

   sudo mdadm --remove /dev/md0 /dev/sda1

   Ändern Sie /dev/md0 und /dev/sda1 für das RAID-Gerät und die Festplatte entsprechend.

4. Um eine neue Festplatte hinzuzufügen:

   sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1

Es kann vorkommen, dass eine Festplatte als fehlerhaft erkannt wird, obwohl an der Festplatte physisch kein Fehler vorhanden ist. Es lohnt sich somit immer, die Festplatte aus einem Array zu entfernen und wieder hinzuzufügen. Dies veranlasst das Laufwerk, sich erneut mit dem Array zu synchronisieren. Sollte das Laufwerk sich nicht wieder mit dem Array synchronisieren, ist dies ein Indikator für einen Hardwareschaden.

Die Datei /proc/mdstat enthält ebenfalls nützliche Informationen über die im System enthaltenen RAID-Geräte:

cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1]
      10016384 blocks [2/2] [UU]
      
unused devices: <none>

Der folgende Befehl eignet sich besonders gut, den Status eines sich synchronisierenden Laufwerks zu sehen:

watch -n1 cat /proc/mdstat

Drücken Sie Strg+c um den watch-Befehl zu beenden.

Wenn Sie ein fehlerhaftes Laufwerk ersetzen müssen, muss grub installiert werden, nachdem das Laufwerk ersetzt und synchronisiert wurde. Um grub auf dem neuen Laufwerk zu installieren, geben Sie folgendes ein:

sudo grub-install /dev/md0

Ersetzen Sie /dev/md0 mit dem entsprechenden Namen des Geräts in dem Array.

Quellen

Originalanleitung dazu befindet sich auf https://help.ubuntu.com

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