MDADM er et verktøy som brukes til å lage, administrere og overvåke programvare RAID-enheter på Linux, som støtter forskjellige typer RAID-konfigurasjoner.
I denne artikkelen skal jeg diskutere noen av MDADM-vilkårene. Jeg skal også diskutere hvordan forskjellige typer MDADM RAID-konfigurasjoner fungerer og deres krav.
Aktive og ekstra MDADM-enheter
En MDADM RAID-konfigurasjon kan ha aktive og ekstra enheter. Aktiv og Reserve enheter jobber sammen for å sikre at dataene dine er beskyttet når en eller flere lagringsenheter som legges til RAID-arrayet mislykkes.
Aktive enheter: Lagringsenhetene som MDADM bruker for øyeblikket.
Reserveenheter: Lagringsenhetene som MDADM ikke bruker for øyeblikket, men de vil bli lagt til MDADM RAID-arrayen (som Aktive enheter ) hvis en eller flere Aktive enheter mislykkes.
Arbeidsprinsippene til MDADM Active og Reservelagringsenheter er beskrevet i figurene nedenfor. På den venstre figuren har vi en 4-lagringsenhet MDADM RAID som er konfigurert med to ekstra lagringsenheter for feilsikkerhet. Når en lagringsenhet i MDADM RAID-matrisen mislykkes (f.eks. disk 3 til høyre i figuren), vil en reservelagringsenhet bli lagt til MDADM-gruppen som en aktiv lagringsenhet (f.eks. disk 5 til høyre i figuren) ).
MDADM-støttede RAID-typer:
MDADM støtter forskjellige typer RAID-konfigurasjoner:
- RAID 0
- RAID 1
- RAID 5
- RAID 6
- RAID 10 (eller RAID 1+0)
I de neste avsnittene skal jeg forklare kravene til forskjellige MDADM RAID-konfigurasjoner og hvordan forskjellige MDADM RAID-konfigurasjoner fungerer.
Hvordan MDADM RAID-0 fungerer
For å opprette en MDADM RAID-array i RAID-0-konfigurasjonen, må du ha minst to lagringsenheter. MDADM RAID-0-konfigurasjonen trenger ingen ekstra lagringsenheter. MDADM RAID-0-matrisen sprer dataene over alle lagringsenhetene som er lagt til matrisen. RAID-0 gir ingen dataredundans. Så hvis noen av lagringsenhetene i RAID-0-matrisen svikter, mislykkes hele RAID-arrayen (du vil miste alle dataene). RAID-0 brukes hovedsakelig til å lage en stor lagringsenhet ut av noen få mindre lagringsenheter. RAID 0 brukes ikke i virksomhetskritiske applikasjoner.
Egenskapene til MDADM RAID-0-konfigurasjonen er oppsummert nedenfor:
Minimum nødvendige lagringsenheter: 2
Krav til reservelagringsenhet: Ingen
Datasikkerhet: Ingen
Lesehastighet for data: Kombinert lesehastighet for alle lagringsenhetene som er lagt til RAID-0-arrayet.
Data skrivehastighet: Kombinert skrivehastighet for alle lagringsenhetene som er lagt til RAID-0-arrayet.
Tilgjengelig diskplass for datalagring: Den totale størrelsen på alle diskene som er lagt til RAID-0-arrayet.
Et eksempel på en MDADM RAID-0-array er gitt i figuren nedenfor. Hvis 2 x 100 GB lagringsenheter brukes i MDADM RAID-0-konfigurasjonen, kan du lagre ca 200 GB av data i RAID-arrayet.
Hvordan MDADM RAID-1 fungerer
For å opprette en MDADM RAID-array i RAID-1-konfigurasjonen, må du ha minst to lagringsenheter. MDADM RAID-1-konfigurasjonen kan ha et hvilket som helst antall reservelagringsenheter. MDADM RAID-1-matrisen lagrer de samme dataene på alle lagringsenhetene som er lagt til matrisen. RAID-1 maksimerer dataredundans. Så lenge en av lagringsenhetene i RAID-1-arrayet er i god stand, vil dataene dine være trygge. RAID-1 brukes hovedsakelig for å gi maksimal beskyttelse for dataene og er ideell for virksomhetskritiske applikasjoner.
Egenskapene til MDADM RAID-1-konfigurasjonen er oppsummert nedenfor:
Minimum nødvendige lagringsenheter: 2
Krav til reservelagringsenhet: Så mange du trenger.
Datasikkerhet: Maksimal datasikkerhet er sikret. Data er trygge så lenge minst én lagringsenhet er i god stand.
Lesehastighet for data: Kombinert lesehastighet for alle lagringsenhetene som er lagt til RAID-1-arrayet.
Data skrivehastighet: Skrivehastigheten til den tregeste lagringsenheten i RAID-1-matrisen.
Tilgjengelig diskplass for datalagring: Diskplassen til en av lagringsenhetene i RAID-1-arrayet.
Et eksempel på en MDADM RAID-1-array er gitt i figuren nedenfor. Hvis 2 x 100 GB lagringsenheter brukes i MDADM RAID-1-konfigurasjonen, kan du lagre ca 100 GB av data i RAID-arrayet. Hvis du har lagt til 1 x 100 GB lagringsenhet til RAID-1-matrisen som en reserveenhet, og en av lagringsenhetene til RAID-1-matrisen svikter, vil reservelagringsenheten bli den aktive lagringsenheten til RAID-1-matrisen.
Hvordan MDADM RAID-5 fungerer
For å opprette en MDADM RAID-array i RAID-5-konfigurasjonen, må du ha minst tre lagringsenheter. MDADM RAID-5-konfigurasjonen kan inkludere et hvilket som helst antall reservelagringsenheter. MDADM RAID-5-matrisen beregner en enkelt paritet ut av dataene som er lagret på matrisen og sprer den blant lagringsenhetene som er lagt til matrisen. En enkelt diskverdi med lagringsplass brukes til å lagre paritetsinformasjonen, og resten av diskplassen kan brukes til å lagre data. MDADM RAID-5-arrayen kan tolerere en enkelt diskfeil. RAID-5 maksimerer datalagringsplass samtidig som det gir datasikkerhet. RAID-5 er god nok til å lagre viktige data.
Egenskapene til MDADM RAID-5-konfigurasjonen er oppsummert nedenfor:
Minimum nødvendige lagringsenheter: 3
Krav til reservelagringsenhet: Så mange du trenger.
Datasikkerhet: Bruker enkeltparitet for å gi toleranse for en enkelt diskfeil.
Lesehastighet for data: Kombinert lesehastighet for alle lagringsenhetene lagt til RAID-5-arrayet minus én lagringsenhet (da den vil bli brukt til å lagre paritetsinformasjon, ikke faktiske data).
Data skrivehastighet: Kombinert skrivehastighet for alle lagringsenhetene lagt til RAID-5-arrayet minus én lagringsenhet (da den vil bli brukt til å lagre paritetsinformasjon, ikke faktiske data).
Tilgjengelig diskplass for datalagring: En diskverdi med lagringsplass i RAID-5-arrayet brukes til å lagre paritetsinformasjon, ikke faktiske data. Resten av diskplassen til RAID-5-arrayet kan brukes til datalagring.
Et eksempel på en MDADM RAID-5-array er gitt i figuren (til venstre) nedenfor. Hvis 3 x 100 GB lagringsenheter brukes i MDADM RAID-5-konfigurasjonen, kan du lagre ca 200 GB av data i RAID-arrayet. En lagringsenhet verdt diskplass – 100 GB brukes til å lagre paritetsinformasjonen til RAID-5-arrayet.
Hvis en av lagringsenhetene i RAID-5-arrayet svikter, som vist i den midterste figuren, forblir dataene dine tilgjengelige. Hvis du har lagt til en 1 x 100 GB lagringsenhet til RAID-5-matrisen som en reserveenhet, som vist i figuren til venstre, og en av lagringsenhetene til RAID-5-matrisen svikter, som vist i den midterste figuren, vil reservelagringsenheten bli den aktive lagringsenheten enheten til RAID-5-arrayet, som vist i figuren til høyre.
Når reservelagringsenheten blir aktiv, vil paritetsinformasjonen bli brukt til å beregne tapte data på nytt, og den nylig lagt til lagringsenheten vil fylles ut med de omkalkulerte dataene.
Hvordan MDADM RAID-6 fungerer
For å opprette en MDADM RAID-array i RAID-6-konfigurasjonen, må du ha minst fire lagringsenheter. MDADM RAID-6-konfigurasjonen kan ha et hvilket som helst antall reservelagringsenheter. MDADM RAID-6-matrisen beregner to sett med pariteter ut av dataene som er lagret på matrisen og sprer dem blant lagringsenhetene som er lagt til matrisen. To disker verdt lagringsplass brukes til å lagre paritetsinformasjonen, og resten av diskplassen kan brukes til å lagre data. MDADM RAID-6-arrayen tåler maksimalt to diskfeil. RAID-6 maksimerer datalagringsplassen samtidig som den gir bedre datasikkerhet enn RAID-5. RAID-6 er veldig bra for lagring av viktige data.
Egenskapene til MDADM RAID-6-konfigurasjonen er oppsummert nedenfor:
Minimum nødvendige lagringsenheter: 4
Krav til reservelagringsenhet: Så mange du trenger.
Datasikkerhet: Bruker dobbel paritet for å gi toleranse for to diskfeil.
Lesehastighet for data: Kombinert lesehastighet for alle lagringsenhetene lagt til RAID-6-arrayet minus to lagringsenheter (da de vil bli brukt til å lagre paritetsinformasjon, ikke faktiske data).
Data skrivehastighet: Kombinert skrivehastighet for alle lagringsenhetene lagt til RAID-6-matrisen minus to lagringsenheter (da den vil bli brukt til å lagre paritetsinformasjon, ikke faktiske data).
Tilgjengelig diskplass for datalagring: To disker verdt lagringsplass i RAID-6-arrayet brukes til å lagre paritetsinformasjon, ikke faktiske data. Resten av diskplassen til RAID-6-arrayet kan brukes til datalagring.
Et eksempel på en MDADM RAID-6-array er vist i figuren til venstre nedenfor. Hvis 4 x 100 GB lagringsenheter brukes i MDADM RAID-6-konfigurasjonen, kan du lagre ca 200 GB av data i RAID-arrayet. Diskplass verdt to lagringsenheter – 2x100 GB brukes til å lagre paritetsinformasjonen til RAID-6-arrayet.
Hvis maksimalt to lagringsenheter i RAID-6-arrayet feiler, som vist i den midterste figuren, forblir dataene dine tilgjengelige. Hvis du har lagt til en 1 x 100 GB lagringsenhet til RAID-6-matrisen som en reserveenhet, som vist i figuren til venstre, og en av lagringsenhetene til RAID-6-matrisen svikter, vil reservelagringsenheten bli den aktive lagringsenheten til RAID-6-matrisen , som vist i figuren til høyre.
Når den ekstra lagringsenheten blir den aktive lagringsenheten i RAID-6-arrayen, vil paritetsinformasjonen bli brukt til å beregne tapte data på nytt, og den nylig lagt til lagringsenheten vil fylles ut med de omkalkulerte dataene.
Hvordan MDADM RAID 1+0 eller RAID-10 fungerer
MDADM RAID 1+0, eller RAID-10, er en hybrid RAID-konfigurasjon. Den er sammensatt av RAID-1-matriser og RAID-0-matriser. Noen av lagringsenhetene danner RAID-1-matriser, og RAID-1-matrisene brukes deretter til å danne en RAID-0-matrise.
For å lage en RAID-10-matrise trenger du et jevnt antall lagringsenheter. Hvert par lagringsenheter danner en RAID-1-matrise, og alle RAID-1-matrisene er kombinert for å lage en RAID-0-matrise. Dermed gir den navnet RAID-10.
Et eksempel på en RAID-10-matrise, eller RAID 1+0-matrise, er illustrert i figuren nedenfor. Som du kan se, lager disk 1 (100 GB) og disk 2 (100 GB) en RAID-1-array med 100 GB ledig diskplass for datalagring. På samme måte danner disk 3 og disk 4 en annen RAID-1-array (100 GB). Deretter kombineres RAID-1-arrayene til en RAID-0-array, noe som gir deg 200 GB diskplass for datalagring.
En fordel med RAID-10-matrisen er at hvert par lagringsenheter som danner RAID-1-matriser er modulært. Innenfor hver modulære RAID-1-array kan én lagringsenhet svikte, men dataene dine forblir trygge.
På grunn av måten RAID-1 og RAID-0 fungerer sammen i RAID-10-arrayet, i tilfelle diskfeil, kan RAID-arrayet gjenoppbygge seg selv raskere sammenlignet med RAID-5 og RAID-6, når den mislykkede disken er erstattet. Den raskere gjenoppbyggingsytelsen skyldes hovedsakelig dens modulære design og fordi den ikke trenger å beregne paritetsinformasjon som RAID-5 og RAID-6. Mens du gjenoppbygger RAID, forblir ytelsen til hele RAID-arrayen upåvirket, i motsetning til RAID-5 og RAID-6. Den eneste ytelsen til diskparet i RAID-1-arrayet der en disk feilet vil bli påvirket.
Du kan også legge til ekstra lagringsenheter i RAID-10-matriser. Reservedisker fungerer på samme måte i RAID-10 som i andre MDADM RAID-konfigurasjoner, som du kan se i figuren nedenfor.
Egenskapene til MDADM RAID-10-konfigurasjonen er oppsummert nedenfor:
Minimum nødvendige lagringsenheter: 4
Krav til reservelagringsenhet: Så mange du trenger.
Datasikkerhet: Én disk i hver RAID-1-gruppe kan svikte om gangen. Så halvparten av lagringsenhetene kan svikte og dataene dine vil fortsatt være trygge så lenge minst én disk i hver RAID-1-gruppe fortsatt er i orden.
Lesehastighet for data: Lesehastigheten til alle lagringsenhetene som er lagt til RAID-10-arrayet delt på 2.
Data skrivehastighet: Beregn skrivehastigheten til alle lagringsenhetene som er lagt til RAID-10-matrisen ved å dele den med 2.
Tilgjengelig diskplass for datalagring: Halvparten av lagringsplassen til RAID-10-arrayet kan brukes til å lagre data.
Konklusjon
Jeg har diskutert noen av MDADM RAID-vilkårene. Jeg har også diskutert hvordan ulike typer MDADM RAID-konfigurasjoner fungerer og deres krav.