Глава 10. Настройка программного RAID-массива

Как известно, емкость и производительность дисковой подсистемы избыточными не бывают. А вот с их нехваткой приходится бороться довольно часто. Можно ли одним решением убить двух зайцев, да так, чтобы при этом не разориться? Попробуем разобраться.

Создание разделов RAID-массивов

В обычной ситуации вы будете иметь дело с новыми, неформатированными дисками. На рисунке 10-1 оба диска показаны как неформатированные, без информации о разделах, .

Рисунок 10-1. Два чистых диска, готовых к настройке

  1. В Disk Druid выберите RAID, чтобы открыть диалог создания программного RAID.

  2. Выберите Создать раздел программного RAID (Create a software RAID partition), чтобы создать раздел RAID, как показано на рисунке 10-2. Заметьте, что никакие другие параметры RAID (например, точка монтирования) не доступны, пока не будут разделы и устройства RAID.

    Рисунок 10-2. Параметры раздела RAID

  3. Раздел программного RAID должен располагаться на одном диске. В списке Доступные устройства (Allowable Drives) выберите устройство, на котором будет создан RAID. Если у вас несколько дисков, автоматически выбираются все, и сначала вы должны снять отметки со всех, кроме одного.

    Рисунок 10-3. Добавление раздела RAID

  4. Введите размер, который вы хотите задать для раздела.

  5. Выберите вариант Фикс. размер (Fixed size) и явно задайте размер раздела, или Заполнить всё пространство до (Мбайт) (Fill all space up to (MB)) и введите предел размера раздела, или Занять всё доступное пространство (Fill to maximum allowable size), чтобы он занял всё доступное пространство на жёстком диске. Если вы хотите сделать растущим более одного раздела, такие тома разделы между собой свободное пространство на диске.

  6. Отметьте Сделать первичным разделом (Force to be a primary partition), если хотите, чтобы был создан основной раздел. Основным разделом считается один из первых четырёх разделов на жёстком диске. Если флажок не установлен, создаваемый раздел будет логическим. Если на этом компьютере уже установлены другие операционные системы, возможно, этот флажок следует снять. За дополнительными сведениями о различиях между основными и логическими/расширенными разделами, обратитесь к приложениям Руководства по установке Red Hat Enterprise Linux.

  7. Нажмите OK, чтобы вернуться к основному окну.

Повторяйте эти действия, создавая столько разделов, сколько необходимо для построения вашего RAID-массива. Обратите внимание, не обязательно все разделы должны располагаться на массивах RAID. Например, вы можете сделать программный RAID-массив только для раздела /boot/, а корневой раздел (/), /home/ и раздел подкачки разместить в обычных файловых системах. На рисунке 10-4 показано, как было выделено место для RAID 1 (для /boot/). Тепперь можно создавать устройство RAID и точку монтирования:

Рисунок 10-4. Разделы RAID 1 готовы, остаётся создать устройство и точку монтирования

Виды RAID массивов в системах видеонаблюдения

Несмотря на большое количество существующих разновидностей RAID-массивов, выполняющих различные требования к дисковым системам и обеспечивающих различный уровень защиты, в видеонаблюдении прижились три основных вида, рассмотрим их.

RAID0 — высокая скорость, отсутствие защиты от поломки диска

Массив RAID0 позволяет производить запись поступающих данных на несколько дисков одновременно (распараллеливать), что обеспечивает очень высокую скорость. В некоторых видах ПО систем видеонаблюдения это свойство используется для записи «горячего» оперативного архива, до его переноса в основное хранилище. В этом случае обеспечивается высокая скорость записи в критические моменты больших потоков поступающих данных от большого количества камер.

Этот тип массива не обладает свойствами защиты от потери данных при выходе одного из дисков из строя, и в такой ситуации приводит к потере всей имеющейся информации. В современных системах видеонаблюдения используется редко, учитывая возрастающие скорости оборудования для хранения данных.

RAID1 — низкая скорость, хорошая защита от поломки диска

Массив RAID1 напротив обладает высокой надежностью благодаря тому, что все поступающие данные пишутся одновременно на два жестких диска («зеркалируются») и система всегда имеет минимум две копии одних и тех же данных. При выходе из строя одного из дисков позволяет безопасно эксплуатировать систему используя данные, сохранившиеся на работоспособном диске.

Несмотря на высокую надежность такой массив для записи архива, как правило, не используется. Связано это с тем, что хранить в таком массиве большие объемы видеоданных довольно дорого за счет как минимум двукратного увеличения необходимого количества дисков. Чаще всего в системах видеонаблюдения массив RAID1 используется для защиты от выхода жесткого диска с установленной операционной системой.

RAID5 — средняя скорость, защита от поломки одного диска

Массив RAID5 не обладает ни высокой скорости записи, ни большой надежностью, однако его преимуществом является значительно меньшая по сравнению с массивами RAID1 стоимость хранения данных. В таких массивах данные записываются блоками на несколько дисков. Одновременно высчитывается и записывается контрольная сумма для всех поступающих данных, по которой в случае выхода из строя не более чем одного из дисков можно восстановить информацию без потерь. Для резервирования в массивах RAID5 используется пространство одного дополнительного жесткого диска.

Читайте также:  Как я могу установить .NET Framework на Windows 10, 8?

Недостатком такого массива является критический режим работы, в который входит массив после выхода из строя одного из жестких дисков, что требует его срочной замены в кратчайшие сроки во избежание поломки других дисков. Это свойство ограничивает использование RAID5 в современных системах видеонаблюдения, где важны не только надежность хранения, но и надежность записи в любой момент времени и в любой ситуации.

RAID6 — средняя скорость, защита от поломки до двух дисков

Более современной версией массива RAID5, избавленной от основных его недостатков, является массив RAID6. В нем для резервирования используется пространство уже двух жестких дисков, что, соответственно, позволяет допустить выход из строя до двух дисков без потери данных. Несмотря на большой объем обрабатываемых данных, современные RAID-контроллеры, используемые в оборудовании VIDEOMAX, позволяют добиться высокой скорости работы и записи данных в таких массивах.

На сегодняшний день RAID6 — наиболее часто используемый и эффективный вид RAID-массивов в системах видеонаблюдения.

Уровень RAID Количество дисков Скорость записи Эффективная емкость Защита от поломки HDD Примечание
RAID0 Нет ограничений Высокая N*S нет При выходе из строя HDD происходит потеря всех данных в массиве на всех дисках
RAID1 2 Низкая S 1 HDD Чаще всего применяется для защиты диска с ОС
RAID5 от 3 Средняя (N-1)*S 1 HDD При выходе из строя HDD переходит в критический режим работы со снижением скорости записи и резким увеличением вероятности поломки остальных дисков
RAID6 от 4 Средняя (N-2)*S 2 HDD Выдерживает выход из строя до 2-х HDD в массиве

N — количество дисков, S — объем одного диска

Одиночный диск высокой емкости

Цена – $210–225 за 400 GB

Для однодисковых конфигураций мы использовали три мо-дели винчестеров объемом 400 GB от разных производителей: Hitachi HDS724040KLSA80 (400 GB, буфер 8 MB, серия Deskstar 7K400), Maxtor 6H400F0 (400 GB, буфер 16 MB, серия DiamondMax 11) и Seagate ST3400633AS (400 GB, буфер 16 MB, серия Barracuda 7200.9). Модели указанного объема были выбраны из тех соображений, что по стоимости один такой накопитель сравним с двумя объемом 250–300 GB. В продаже также имеются диски емкостью 500 GB, которая до недавнего времени была максимальной для 3,5-дюймовых HDD. Однако благодаря внедрению перпендикулярного метода записи (подробнее о данной технологии читайте в «Домашнем ПК», № 9, 2005) компании Seagate удалось повысить эту планку до 750 GB. Такие накопители еще не были замечены в розничной продаже, в то время как модели объемом 400–500 GB вполне доступны и предлагаются всеми поставщиками на рынке дисков для настольных систем. Стоимость хранения данных на этих носителях существенно превышает таковую для винчестеров меньшего объема, однако, например, при крайней необходимости создания массива объемом 800 GB – 1 TB вопросы цены отходят на второй план.

Читайте также:  Как добавить редактор групповой политики в Домашнюю Windows 10?

Заключение

В заключении стоит отметить, что, как видно из вышеприведённой инструкции, здесь нет ничего чрезмерно сложного, только несколько простых шагов в довольном понятном интерфейсе. Главное, что необходимо отметить, — это правильность подбора компонентов и обоснованность их применения. Например, есть два одинаковых носителя, один из которых «дышит на ладан» и со дня на день потеряет свою работоспособность, то его объединение с другим диском никому пользы не принесёт. Поэтому, если уже вознамерились создать подобную структуру, то обеспечьте её достойными устройствами, дабы не пожалеть об этом потом. Также несущественно может отличаться от приведённого порядок действий, который во многом зависит от производителя отдельно взятой материнской платы.

Заключение

RAID массив в состоянии inactive

При сбоях оборудования или аварийного выключения по питанию, массив может перейти в состояние inactive. Все диски помечаются как неактивные, но ошибок на дисках нет.

# cat /proc/mdstat

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] md0 : inactive vdc[1] vdb[0] 20954112 blocks super unused devices: <none>

В этом случае нужно остановить массив командой:

# mdadm —stop /dev/md0

И пересобрать его:

# mdadm —assemble —scan –force

Если массив прописан в /etc/fstab, нужно перемонтировать его командой:

# mount -a

Есть способы создания программного RAID на уже установленной ОС. В этом случае вам придется вручную скопировать таблицы всех разделов на новый диск, и вручную переместить содержимое системного диска на RAID из одного диска, очистить первый диск и добавить его в RAID, после чего поправить initramfs и загрузик GRUB.  Поэтому все-таки лучше, если вы выберите режим установите CentOS на программный RAID при развертывании сервера.

Утилита mdadm упрощает работу с raid-массивами в Linux. В данной статье я описал основные моменты работы с данной утилитой, а также затронул самые частые вопросы, которые возникают при работе с raid-массивами через утилиту mdadm.