MDADM yra įrankis, naudojamas programinės įrangos RAID įrenginiams kurti, valdyti ir stebėti Linux sistemoje, palaikantis įvairių tipų RAID konfigūracijas.
Šiame straipsnyje aptarsiu kai kuriuos MDADM terminus. Taip pat ketinu aptarti, kaip veikia skirtingų tipų MDADM RAID konfigūracijos ir jų reikalavimai.
Aktyvūs ir atsarginiai MDADM įrenginiai
MDADM RAID konfigūracija gali turėti aktyvių ir atsarginių įrenginių. Aktyvus ir Atsarginis įrenginiai veikia kartu siekdami užtikrinti, kad jūsų duomenys būtų apsaugoti, kai sugenda vienas ar keli į RAID masyvą įtraukti saugojimo įrenginiai.
Aktyvūs įrenginiai: Saugojimo įrenginiai, kuriuos šiuo metu naudoja MDADM.
Atsarginiai įrenginiai: Saugojimo įrenginiai, kurių MDADM šiuo metu nenaudoja, bet jie bus įtraukti į MDADM RAID masyvą (kaip Aktyvūs įrenginiai ), jei vienas ar daugiau Aktyvūs įrenginiai nepavyks.
MDADM Active ir Spare saugojimo įrenginių veikimo principai aprašyti toliau pateiktuose paveikslėliuose. Kairiajame paveikslėlyje turime 4 saugojimo įrenginį MDADM RAID, kuris sukonfigūruotas su dviem atsarginiais saugojimo įrenginiais, kad būtų išvengta gedimų. Kai MDADM RAID masyvo saugojimo įrenginys sugenda (pvz., 3 diskas paveikslo dešinėje), atsarginis saugojimo įrenginys bus įtrauktas į MDADM masyvą kaip aktyvus saugojimo įrenginys (pvz., 5 diskas paveikslo dešinėje). ).
MDADM palaikomi RAID tipai:
MDADM palaiko įvairių tipų RAID konfigūracijas:
- RAID 0
- RAID 1
- RAID 5
- RAID 6
- RAID 10 (arba RAID 1+0)
Kituose skyriuose paaiškinsiu skirtingų MDADM RAID konfigūracijų reikalavimus ir kaip veikia skirtingos MDADM RAID konfigūracijos.
Kaip veikia MDADM RAID-0
Norėdami sukurti MDADM RAID masyvą RAID-0 konfigūracijoje, turite turėti bent du saugojimo įrenginius. MDADM RAID-0 konfigūracijai nereikia jokių atsarginių saugojimo įrenginių. MDADM RAID-0 masyvas paskirsto duomenis visuose į masyvą įtrauktuose saugojimo įrenginiuose. RAID-0 nesuteikia jokio duomenų pertekliaus. Taigi, jei kuris nors iš RAID-0 masyvo saugojimo įrenginių sugenda, sugenda visas RAID masyvas (prarasite visus duomenis). RAID-0 daugiausia naudojamas norint sukurti didelį saugojimo įrenginį iš kelių mažesnių saugojimo įrenginių. RAID 0 nenaudojamas svarbiose programose.
MDADM RAID-0 konfigūracijos ypatybės yra apibendrintos žemiau:
Minimalūs reikalingi saugojimo įrenginiai: 2
Atsarginio saugojimo įrenginio reikalavimai: Nė vienas
Duomenų sauga: Nė vienas
Duomenų skaitymo greitis: Bendras visų saugojimo įrenginių, įtrauktų į RAID-0 masyvą, skaitymo greitis.
Duomenų rašymo greitis: Bendras visų saugojimo įrenginių, įtrauktų į RAID-0 masyvą, rašymo greitis.
Laisva vieta diske duomenims saugoti: Bendras visų diskų, įtrauktų į RAID-0 masyvą, dydis.
MDADM RAID-0 masyvo pavyzdys pateiktas toliau esančiame paveikslėlyje. Jeigu 2 x 100 GB saugojimo įrenginiai naudojami MDADM RAID-0 konfigūracijoje, galite saugoti apie 200 GB duomenų RAID masyve.
Kaip veikia MDADM RAID-1
Norėdami sukurti MDADM RAID masyvą RAID-1 konfigūracijoje, turite turėti bent du saugojimo įrenginius. MDADM RAID-1 konfigūracija gali turėti bet kokį atsarginių saugojimo įrenginių skaičių. MDADM RAID-1 masyvas saugo tuos pačius duomenis visuose į masyvą įtrauktuose saugojimo įrenginiuose. RAID-1 padidina duomenų dubliavimą. Kol vienas iš RAID-1 masyvo saugojimo įrenginių yra geros būklės, jūsų duomenys bus saugūs. RAID-1 daugiausia naudojamas siekiant užtikrinti maksimalią duomenų apsaugą ir idealiai tinka svarbioms programoms.
MDADM RAID-1 konfigūracijos ypatybės apibendrintos žemiau:
Minimalūs reikalingi saugojimo įrenginiai: 2
Atsarginio saugojimo įrenginio reikalavimai: Kiek reikia.
Duomenų sauga: Užtikrintas maksimalus duomenų saugumas. Duomenys yra saugūs, kol bent vienas saugojimo įrenginys yra geros būklės.
Duomenų skaitymo greitis: Bendras visų saugojimo įrenginių, įtrauktų į RAID-1 masyvą, skaitymo greitis.
Duomenų rašymo greitis: Lėčiausio RAID-1 masyvo saugojimo įrenginio rašymo greitis.
Laisva vieta diske duomenims saugoti: Vieno iš RAID-1 masyvo saugojimo įrenginių diske.
MDADM RAID-1 masyvo pavyzdys pateiktas toliau pateiktame paveikslėlyje. Jeigu 2 x 100 GB saugojimo įrenginiai naudojami MDADM RAID-1 konfigūracijoje, galite saugoti apie 100 GB duomenų RAID masyve. Jei pridėjote 1 x 100 GB saugojimo įrenginį į RAID-1 masyvą kaip atsarginį įrenginį, o vienas iš RAID-1 masyvo saugojimo įrenginių sugenda, atsarginis saugojimo įrenginys taps aktyviuoju RAID-1 masyvo saugojimo įrenginiu.
Kaip veikia MDADM RAID-5
Norėdami sukurti MDADM RAID masyvą RAID-5 konfigūracijoje, turite turėti bent tris saugojimo įrenginius. MDADM RAID-5 konfigūracija gali apimti bet kokį atsarginių saugojimo įrenginių skaičių. MDADM RAID-5 masyvas apskaičiuoja vieną lygumą iš masyve saugomų duomenų ir paskirsto jį tarp saugojimo įrenginių, įtrauktų į masyvą. Pariteto informacijai saugoti naudojama vieno disko vietos vertė, o likusią disko vietą galima naudoti duomenims saugoti. MDADM RAID-5 masyvas gali toleruoti vieno disko gedimą. RAID-5 padidina duomenų saugojimo vietą ir užtikrina duomenų saugumą. RAID-5 yra pakankamai geras svarbiems duomenims saugoti.
MDADM RAID-5 konfigūracijos ypatybės apibendrintos žemiau:
Minimalūs reikalingi saugojimo įrenginiai: 3
Atsarginio saugojimo įrenginio reikalavimai: Kiek reikia.
Duomenų sauga: Naudoja vieną paritetą, kad užtikrintų vieno disko gedimo toleranciją.
Duomenų skaitymo greitis: Bendras visų į RAID-5 masyvą įtrauktų saugojimo įrenginių skaitymo greitis atėmus vieną saugojimo įrenginį (nes jis bus naudojamas pariteto informacijai, o ne faktiniams duomenims saugoti).
Duomenų rašymo greitis: Bendras visų į RAID-5 masyvą įtrauktų saugojimo įrenginių rašymo greitis atėmus vieną saugojimo įrenginį (nes jis bus naudojamas pariteto informacijai, o ne faktiniams duomenims saugoti).
Laisva vieta diske duomenims saugoti: Vieno disko vertės vietos RAID-5 masyve naudojama pariteto informacijai, o ne faktiniams duomenims saugoti. Likusi RAID-5 masyvo disko vieta gali būti naudojama duomenims saugoti.
MDADM RAID-5 masyvo pavyzdys pateiktas paveikslėlyje (kairėje) žemiau. Jeigu 3 x 100 GB saugojimo įrenginiai naudojami MDADM RAID-5 konfigūracijoje, galite saugoti apie 200 GB duomenų RAID masyve. Vieno saugojimo įrenginio vertės vietos diske – 100 GB naudojamas RAID-5 masyvo pariteto informacijai saugoti.
Jei vienas iš RAID-5 masyvo saugojimo įrenginių sugenda, kaip parodyta viduriniame paveikslėlyje, jūsų duomenys lieka pasiekiami. Jei pridėjote a 1 x 100 GB saugojimo įrenginį į RAID-5 masyvą kaip atsarginį įrenginį, kaip parodyta kairiajame paveikslėlyje, o vienas iš RAID-5 masyvo saugojimo įrenginių sugenda, kaip parodyta viduriniame paveikslėlyje, atsarginis saugojimo įrenginys taps aktyvia saugykla. RAID-5 masyvo įrenginį, kaip parodyta dešiniajame paveikslėlyje.
Kai atsarginis saugojimo įrenginys taps aktyvus, pariteto informacija bus naudojama prarastiems duomenims perskaičiuoti, o naujai pridėtas saugojimo įrenginys bus užpildytas perskaičiuotais duomenimis.
Kaip veikia MDADM RAID-6
Norėdami sukurti MDADM RAID masyvą RAID-6 konfigūracijoje, turite turėti bent keturis saugojimo įrenginius. MDADM RAID-6 konfigūracija gali turėti bet kokį atsarginių saugojimo įrenginių skaičių. MDADM RAID-6 masyvas apskaičiuoja du paritetų rinkinius iš masyve saugomų duomenų ir paskirsto juos tarp saugojimo įrenginių, įtrauktų į masyvą. Pariteto informacijai saugoti naudojama dviejų diskų vertė, o likusią disko vietą galima naudoti duomenims saugoti. MDADM RAID-6 masyvas gali toleruoti daugiausiai du disko gedimus. RAID-6 padidina duomenų saugojimo vietą ir užtikrina geresnę duomenų apsaugą nei RAID-5. RAID-6 labai tinka svarbiems duomenims saugoti.
MDADM RAID-6 konfigūracijos savybės yra apibendrintos žemiau:
Minimalūs reikalingi saugojimo įrenginiai: 4
Atsarginio saugojimo įrenginio reikalavimai: Kiek jums reikia.
Duomenų sauga: Naudoja dvigubą paritetą, kad užtikrintų dviejų disko gedimų toleranciją.
Duomenų skaitymo greitis: Bendras visų į RAID-6 masyvą įtrauktų saugojimo įrenginių skaitymo greitis atėmus du saugojimo įrenginius (nes jie bus naudojami pariteto informacijai, o ne faktiniams duomenims saugoti).
Duomenų rašymo greitis: Bendras visų saugojimo įrenginių, įtrauktų į RAID-6 masyvą, rašymo greitis, atėmus du saugojimo įrenginius (nes jis bus naudojamas pariteto informacijai, o ne faktiniams duomenims saugoti).
Laisva vieta diske duomenims saugoti: Dviejų diskų vertės vietos RAID-6 masyve naudojama pariteto informacijai, o ne faktiniams duomenims saugoti. Likusi RAID-6 masyvo disko vieta gali būti naudojama duomenims saugoti.
MDADM RAID-6 masyvo pavyzdys parodytas toliau pateiktame kairiajame paveikslėlyje. Jeigu 4 x 100 GB saugojimo įrenginiai naudojami MDADM RAID-6 konfigūracijoje, galite saugoti apie 200 GB duomenų RAID masyve. Dviejų saugojimo įrenginių vertės vietos diske – 2x100GB naudojamas RAID-6 masyvo pariteto informacijai saugoti.
Jei sugenda daugiausia du RAID-6 masyvo saugojimo įrenginiai, kaip parodyta viduriniame paveikslėlyje, jūsų duomenys lieka pasiekiami. Jei pridėjote a 1 x 100 GB saugojimo įrenginį prie RAID-6 masyvo kaip atsarginį įrenginį,kaip parodyta kairiajame paveikslėlyje, o vienas iš RAID-6 masyvo saugojimo įrenginių sugenda, atsarginis saugojimo įrenginys taps aktyviu RAID-6 masyvo saugojimo įrenginiu. , kaip parodyta dešiniajame paveikslėlyje.
Kai atsarginis saugojimo įrenginys taps aktyviu saugojimo įrenginiu RAID-6 masyve, pariteto informacija bus naudojama prarastiems duomenims perskaičiuoti, o naujai pridėtas saugojimo įrenginys bus užpildytas perskaičiuotais duomenimis.
Kaip veikia MDADM RAID 1+0 arba RAID-10
MDADM RAID 1+0 arba RAID-10 yra hibridinė RAID konfigūracija. Jį sudaro RAID-1 masyvai ir RAID-0 matricos. Kai kurie saugojimo įrenginiai sudaro RAID-1 matricas, o RAID-1 masyvai naudojami RAID-0 masyvai sudaryti.
Norint sukurti RAID-10 masyvą, reikia lyginio skaičiaus saugojimo įrenginių. Kiekviena saugojimo įrenginių pora sudaro RAID-1 matricas, o visos RAID-1 matricos sujungiamos, kad būtų sukurtas RAID-0 masyvas. Taigi, suteikiant jam pavadinimą RAID-10.
RAID-10 masyvo arba RAID 1+0 masyvo pavyzdys parodytas toliau esančiame paveikslėlyje. Kaip matote, 1 diskas (100 GB) ir 2 diskas (100 GB) sukuria RAID-1 masyvą su 100 GB laisvos vietos duomenims saugoti. Lygiai taip pat 3 diskas ir 4 diskas sudaro kitą RAID-1 masyvą (100 GB). Tada RAID-1 masyvai sujungiami į RAID-0 masyvą, suteikiant 200 GB vietos diske duomenims saugoti.
Vienas iš RAID-10 masyvo pranašumų yra tas, kad kiekviena saugojimo įrenginių pora, sudaranti RAID-1 matricas, yra modulinė. Kiekviename moduliniame RAID-1 masyve vienas saugojimo įrenginys gali sugesti, tačiau jūsų duomenys išlieka saugūs.
Dėl to, kaip RAID-1 ir RAID-0 veikia kartu RAID-10 masyve, disko gedimo atveju RAID masyvas gali greičiau atstatyti, palyginti su RAID-5 ir RAID-6, pakeitus sugedusį diską. Greitesnis atkūrimo našumas daugiausia susijęs su moduliniu dizainu ir dėl to, kad nereikia skaičiuoti pariteto informacijos, pvz., RAID-5 ir RAID-6. Be to, atkuriant RAID, viso RAID masyvo našumas lieka nepakitęs, skirtingai nei RAID-5 ir RAID-6. Tai turės įtakos vieninteliam RAID-1 masyvo diskų poros veikimui, kai diskas sugedo.
Taip pat prie RAID-10 masyvų galite pridėti atsarginių saugojimo įrenginių. Atsarginiai diskai RAID-10 veikia taip pat, kaip ir kitose MDADM RAID konfigūracijose, kaip matote toliau esančiame paveikslėlyje.
MDADM RAID-10 konfigūracijos savybės yra apibendrintos žemiau:
Minimalūs reikalingi saugojimo įrenginiai: 4
Atsarginio saugojimo įrenginio reikalavimai: Kiek jums reikia.
Duomenų sauga: Vienu metu gali sugesti vienas kiekvienos RAID-1 grupės diskas. Taigi, pusė saugojimo įrenginių gali sugesti, o jūsų duomenys vis tiek bus saugūs, kol bent vienas kiekvienos RAID-1 grupės diskas bus tinkamas.
Duomenų skaitymo greitis: Visų į RAID-10 masyvą įtrauktų saugojimo įrenginių skaitymo greitis padalytas iš 2.
Duomenų rašymo greitis: Apskaičiuokite visų į RAID-10 masyvą įtrauktų saugojimo įrenginių įrašymo greitį, padalydami jį iš 2.
Laisva vieta diske duomenims saugoti: Pusė RAID-10 masyvo saugyklos vietos gali būti naudojama duomenims saugoti.
Išvada
Aptariau kai kurias MDADM RAID sąlygas. Taip pat aptariau, kaip veikia skirtingų tipų MDADM RAID konfigūracijos ir jų reikalavimai.