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IV. Divers

Liseuse Kindle

raid

Disques RAID

Le RAID (Redundant Array of Independent Disks) désigne les techniques permettant de répartir des données sur plusieurs disques durs afin d'améliorer soit la tolérance aux pannes, soit la sécurité, soit les performances de l'ensemble… Le RAID permet de constituer une unité de stockage à partir de plusieurs disques durs. L'unité ainsi créée est appelée une grappe ou cluster.

Types de systèmes RAID

Le système RAID est :

  • soit un système de redondance qui donne au stockage des données une certaine tolérance aux pannes matérielles (ex : RAID1).
  • soit un système de répartition qui améliore ses performances (ex : RAID0).
  • soit les deux à la fois mais avec une moins bonne efficacité (ex : RAID5).

Le système RAID est donc capable de gérer la répartition et la cohérence de ces données. Ce système de contrôle peut être purement logiciel ou utiliser un matériel dédié.

RAID logiciel

En RAID logiciel, le contrôle du RAID est intégralement assuré par une couche logicielle du système d'exploitation. Cette couche s'intercale entre la couche d'abstraction matérielle (pilote) et la couche du système de fichiers.

La plupart des systèmes d'exploitation grand public permettent déjà de mettre en œuvre le RAID logiciel, qu'il s'agisse de Microsoft Windows, d'une distribution Linux ou de Mac OS X.

  • Microsoft Windows XP gère logiciellement le RAID 0, 1 et peut gérer le RAID 5 moyennant une petite adaptation (Patrick Schmid, Achim Roos, « Monter un système RAID 5 avec Windows XP » sur ère numérique)
  • Mac OS X gère logiciellement le RAID 0, 1 et la concaténation.
  • Le noyau Linux (>=2.6) gère logiciellement le RAID 0, 1, 4, 5, 6, et 10 ainsi que les combinaisons de ces modes.

Les RAIDs logiciels de Windows et de Linux sont incompatibles entre eux.

L'utilisation du RAID sur le disque système n'est pas toujours possible.

RAID pseudo-matériel

L'extrême majorité des contrôleurs RAID bon marché intégrés à de nombreuses cartes mères récentes en 2004/2005 gèrent souvent le RAID 0 et 1 sur des disques IDE ou SATA. Il ne s'agit pas de RAID matériel à proprement parler mais plutôt d'un contrôleur de disque doté de quelques fonctions avancées.

Ce type de RAID doit aussi s'appeler Fake RAID.

D'un point de vue strictement matériel, cette solution hybride n'est pas différente d'un RAID logiciel.

Documentation sur http://doc.ubuntu-fr.org/tutoriel/comment_utiliser_le_raid_onboard

RAID matériel

Dans le cas du RAID matériel, une carte ou un composant est dédié à la gestion des opérations. Le contrôleur RAID peut être interne à l'unité centrale (carte d'extension) ou déporté dans une baie de stockage.

Un contrôleur raid est en général doté d'un processeur spécifique, de mémoire, éventuellement d'une batterie de secours, et est capable de gérer tous les aspects du système de stockage RAID grâce à son firmware embarqué.

Du point de vue du système d'exploitation, le contrôleur RAID matériel offre une virtualisation complète du système de stockage. Le système d'exploitation considère chaque volume RAID comme un disque et n'a pas connaissance de ses constituants physiques.

Les différents RAIDs

RAID 0: Entrelacement de disques

  • Le RAID 0, également connu sous le nom d'«entrelacement de disques» ou de «volume agrégé par bandes» (striping en anglais) est une configuration RAID permettant d'augmenter significativement les performances de la grappe en faisant travailler n disques durs en parallèle (avec n>2). Les données sont réparties entre les disques par bandes (stripes en anglais) d'une taille fixe
  • La capacité totale est égale à celle du plus petit élément de la grappe multiplié par le nombre d'éléments présent dans la grappe
  • Le défaut de cette solution est que la perte d'un seul disque entraîne la perte de toutes ses données.

RAID 1: Disques en miroir

Le RAID 1 consiste en l'utilisation de n disques redondants (avec n>=2), chaque disque de la grappe contenant à tout moment exactement les mêmes données, d'où l'utilisation du mot « miroir » (mirroring en anglais).

  • Capacité : La capacité totale est égale à celle du plus petit élément de la grappe. L'espace excédentaire des autres éléments de la grappe restera inutilisé. Il est donc conseillé d'utiliser des éléments identiques.
  • Fiabilité : Cette solution offre un excellent niveau de protection des données. Elle accepte une défaillance de n − 1 éléments.

RAID 5: volume agrégé par bandes à parité répartie

Avec le niveau 5, la parité est calculée au niveau d'un secteur, mais répartie sur l'ensemble des disques de la grappe.

Disque 1 Bloc 1 Bloc 4 Parité 7+8+9

Disque 2 Bloc 2 Parité 4+5+6 Bloc 7

Disque 3 Bloc 3 Bloc 5 Bloc 8

Disque 4 Parité 1+2+3 Bloc 6 Bloc 9

De cette façon, RAID 5 améliore grandement l'accès aux données (aussi bien en lecture qu'en écriture).

Raid1

Deux solutions:

  • installation Ubuntu directement avec le RAID
  • installation sur configuration existante.

Installation simultanée avec celle d'Ubuntu

Pour installer directement le serveur en RAID 1, se reporter à la page Installation sur serveur HP Proliant

Installation sur configuration existante

La procédure pour installer un RAID 1 sur une configuration existante est donnée sur raid1.

Commandes mdadm utiles

Ce paragraphe présente différents outils mdadm pour gérer le RAID.

Statut disques

  • Pour connaître le statut des disques, ouvrir le fichier /proc/mdstat:
# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1]
      524224 blocks [2/2] [UU]
      
md1 : active raid1 sda2[0] sdb2[1]
      487859648 blocks [2/2] [UU]
      
unused devices: <none>
  • Si mdadm ne démarre pas les disques, on peut accélérer avec des commandes de type
sudo mdadm --assemble /dev/mdx

Informations multi-disques

Commandes utiles pour connaître des informations sur les multi-disques:

  • sudo mdadm --detail --scan
  • sudo mdadm --detail /dev/md1   # affiche l’état de /dev/md1
  • ~$ sudo mdadm --examine --scan
    ARRAY /dev/md/0 metadata=1.2 UUID=f7069f5f:f7a74d84:ab62c578:b2b73ec0 name=Userv:0
    ARRAY /dev/md/3 metadata=1.2 UUID=ad0ea9dc:4dc6cfb2:33dc5ea0:9b818793 name=Userv:3
    ARRAY /dev/md/4 metadata=1.2 UUID=b83a61ab:9ef6fd10:789ce5d3:771bd44a name=Userv:4
    ARRAY /dev/md/5 metadata=1.2 UUID=4465aa56:8377ac9c:381dee3c:4b1aa389 name=Userv:5

Attention, les multi-disques figurent ici en /dev/md/x. La commande blkid fait apparaître les deux notations /dev/mdx et /dev/md/x qui ont les mêmes UUIDs

  • sudo mdadm --detail /dev/md128   # affiche l’état de /dev/md128 (disque RAID1 ici isolé, branché en USB)
    /dev/md128:
            Version : 1.2
      Creation Time : Thu Nov 29 16:51:54 2012
         Raid Level : raid1
         Array Size : 222524224 (212.22 GiB 227.86 GB)
      Used Dev Size : 222524224 (212.22 GiB 227.86 GB)
       Raid Devices : 2
      Total Devices : 1
        Persistence : Superblock is persistent
    
        Update Time : Sun Apr 13 17:51:55 2014
              State : clean, degraded 
     Active Devices : 1
    Working Devices : 1
     Failed Devices : 0
      Spare Devices : 0
    
               Name : Jeriserv2:128
               UUID : c797cd6b:50c56fad:2f92b353:165ac371
             Events : 932
    
        Number   Major   Minor   RaidDevice State
           0       8      131        0      active sync   /dev/sdi3
           1       0        0        1      removed

Assemblage

  • Facile et rapide, trouve les ensembles RAID et les enregistre
sudo mdadm --assemble --scan
  • Assemblage spécifique (recommendé):
sudo mdadm --assemble /dev/md0 /dev/sda1 /dev/sdb1

Essai-Simulation de panne disque

Pour simuler une panne de disque, on peut

  • soit, simuler une panne
sudo mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/sdb1
sudo mdadm --manage /dev/md1 --fail /dev/sdb2
sudo mdadm --manage /dev/md2 --fail /dev/sdb3
  • soit, retirer un disque du système
sudo mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sdb1
sudo mdadm --manage /dev/md1 --remove /dev/sdb2
sudo mdadm --manage /dev/md2 --remove /dev/sdb3

Arrêter ensuite le système

shutdown -h now
  • Remplacer alors le disque /dev/sdb par un nouveau (si c'était une pannde de /dev/sda, mettre /dev/sdb en lieu et place de l'ancien /dev/sda et brancher un nouveau /dev/sdb)
  • Redémarrer l'OS, il doit redémarrer sans problème
  • Vérifier avec la commande
cat /proc/mdstat

Panne d'un disque

  • Invalider le disque en panne
sudo mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1  # invalide la partition /dev/sdb1 de l'array RAID /dev/md0
  • Démarrage en cas de panne ou grub-rescue:
    • lancer le shell grub :
      grub>
    • Dans le shell de grub, entrer:
device (hd0) /dev/sda  * pour écrire le MBR de /dev/sda
root (hd0,0)
setup (hd0)
device (hd0) /dev/sdb  * pour écrire le MBR de /dev/sdb
root (hd0,0)
setup (hd0)

Exemple

Voir sur le forum Ubuntu le post http://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?id=1800241

Incorporation dans une grappe

Pour ré-incorporer dans la grappe RAID /dev/md1 la partition /dev/sdb5

sudo mdadm –-add /dev/md1 /dev/sdb5

Remplacement d'un disque dans un Raid1

raid.txt · Dernière modification: 2015/04/03 18:44 par g.rnd@free.fr