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Création de RAID 5 (Striping avec parité distribuée) sous Linux - Partie 4


Dans RAID 5, les données sont réparties sur plusieurs disques avec parité distribuée. La répartition avec parité distribuée signifie qu'elle divisera les informations de parité et répartira les données sur plusieurs disques, ce qui aura une bonne redondance des données.

Pour le niveau RAID, il doit disposer d'au moins trois disques durs ou plus. RAID 5 est utilisé dans les environnements de production à grande échelle où il est rentable et offre performances ainsi que redondance.

Qu’est-ce que la parité ?

La Parité est la méthode courante la plus simple pour détecter les erreurs dans le stockage des données. La parité stocke les informations sur chaque disque. Disons que nous avons 4 disques, sur 4 disques, un espace disque sera divisé en tous les disques pour stocker les informations de parité. Si l'un des disques tombe en panne, nous pouvons toujours obtenir les données en les reconstruisant à partir des informations de parité après avoir remplacé le disque défaillant.

Avantages et inconvénients du RAID 5

  1. Donne de meilleures performances
  2. Prise en charge de la redondance et de la tolérance aux pannes.
  3. Prise en charge des options de secours à chaud.
  4. Perdra une seule capacité de disque pour utiliser les informations de parité.
  5. Aucune perte de données en cas de panne d'un seul disque. Nous pouvons reconstruire à partir de la parité après avoir remplacé le disque défaillant.
  6. Convient à un environnement orienté transaction car la lecture sera plus rapide.
  7. En raison de la surcharge de parité, l'écriture sera lente.
  8. La reconstruction prend beaucoup de temps.

Exigences

Au moins 3 disques durs sont requis pour créer Raid 5, mais vous pouvez ajouter plus de disques, uniquement si vous disposez d'un contrôleur RAID matériel dédié avec plusieurs ports. Ici, nous utilisons le logiciel RAID et le package « mdadm » pour créer un raid.

mdadm est un package qui nous permet de configurer et de gérer des périphériques RAID sous Linux. Par défaut, aucun fichier de configuration n'est disponible pour RAID, nous devons enregistrer le fichier de configuration après avoir créé et configuré la configuration RAID dans un fichier séparé appelé mdadm.conf.

Avant d'aller plus loin, je vous suggère de parcourir les articles suivants pour comprendre les bases du RAID sous Linux.

  1. Concepts de base du RAID sous Linux – Partie 1
  2. Création de RAID 0 (Stripe) sous Linux – Partie 2
  3. Configuration de RAID 1 (Mirroring) sous Linux – Partie 3
Configuration de mon serveur
Operating System :	CentOS 6.5 Final
IP Address	 :	192.168.0.227
Hostname	 :	rd5.tecmintlocal.com
Disk 1 [20GB]	 :	/dev/sdb
Disk 2 [20GB]	 :	/dev/sdc
Disk 3 [20GB]	 :	/dev/sdd

Cet article est la Partie 4 d'une série de 9 tutoriels RAID, nous allons ici mettre en place un logiciel RAID 5 à parité distribuée dans des systèmes ou serveurs Linux utilisant trois disques de 20 Go nommés /dev/sdb, /dev/sdc et /dev/sdd.

Étape 1 : Installation de mdadm et vérification des lecteurs

1. Comme nous l'avons dit plus tôt, nous utilisons la version finale de CentOS 6.5 pour cette configuration raid, mais les mêmes étapes peuvent être suivies pour la configuration RAID dans n'importe quelle distribution basée sur Linux.

lsb_release -a
ifconfig | grep inet

2. Si vous suivez notre série de raids, nous supposons que vous avez déjà installé le package 'mdadm', sinon utilisez la commande suivante en fonction de votre Linux distribution pour installer le paquet.

yum install mdadm		[on RedHat systems]
apt-get install mdadm 	[on Debain systems]

3. Après l'installation du package « mdadm », listons les trois disques de 20 Go que nous avons ajoutés à notre système à l'aide de la commande « fdisk ».

fdisk -l | grep sd

4. Il est maintenant temps d'examiner les trois disques connectés pour détecter tout bloc RAID existant sur ces disques à l'aide de la commande suivante.

mdadm -E /dev/sd[b-d]
mdadm --examine /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

Remarque : D'après l'image ci-dessus, aucun super-bloc n'a encore été détecté. Ainsi, aucun RAID n'est défini sur les trois disques. Commençons à en créer un maintenant.

Étape 2 : Partitionner les disques pour RAID

5. Avant toute chose, nous devons partitionner les disques (/dev/sdb, /dev/sdc et / dev/sdd) avant de l'ajouter à un RAID. Définissons donc la partition à l'aide de la commande 'fdisk', avant de la transmettre aux étapes suivantes.

fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
Créer une partition /dev/sdb

Veuillez suivre les instructions ci-dessous pour créer une partition sur le lecteur /dev/sdb.

  1. Appuyez sur « n » pour créer une nouvelle partition.
  2. Choisissez ensuite « P » pour la partition principale. Ici, nous choisissons Primaire car aucune partition n'est encore définie.
  3. Choisissez ensuite « 1 » comme première partition. Par défaut, ce sera 1.
  4. Ici, pour la taille du cylindre, nous n'avons pas besoin de choisir la taille spécifiée car nous avons besoin de la partition entière pour RAID, il suffit donc d'appuyer deux fois sur Entrée pour choisir la taille complète par défaut.
  5. Appuyez ensuite sur « p » pour imprimer la partition créée.
  6. Changez le type, si nous avons besoin de connaître tous les types disponibles, appuyez sur « L ».
  7. Ici, nous sélectionnons « fd » car mon type est RAID.
  8. Appuyez ensuite sur « p » pour imprimer la partition définie.
  9. Ensuite, utilisez à nouveau « p » pour imprimer les modifications que nous avons apportées.
  10. Utilisez « w » pour écrire les modifications.

Remarque : Nous devons également suivre les étapes mentionnées ci-dessus pour créer des partitions pour les lecteurs sdc et sdd.

Créer une partition /dev/sdc

Partitionnez maintenant les lecteurs sdc et sdd en suivant les étapes indiquées dans la capture d'écran ou vous pouvez suivre les étapes ci-dessus.

fdisk /dev/sdc

Créer une partition /dev/sdd
fdisk /dev/sdd

6. Après avoir créé des partitions, vérifiez les modifications sur les trois lecteurs sdb, sdc et sdd.

mdadm --examine /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

or

mdadm -E /dev/sd[b-d]

Remarque : Dans la photo ci-dessus. décrivez le type est fd, c'est-à-dire pour RAID.

7. Vérifiez maintenant les blocs RAID dans les partitions nouvellement créées. Si aucun super-blocs n'est détecté, nous pouvons alors créer une nouvelle configuration RAID 5 sur ces disques.

Étape 3 : Création du périphérique md md0

8. Créez maintenant un périphérique Raid 'md0' (c'est-à-dire /dev/md0) et incluez le niveau de raid sur toutes les partitions nouvellement créées (sdb1, sdc1 et sdd1) à l'aide de la commande ci-dessous.

mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

or

mdadm -C /dev/md0 -l=5 -n=3 /dev/sd[b-d]1

9. Après avoir créé le périphérique RAID, vérifiez le RAID, les périphériques inclus et le niveau RAID à partir de la sortie mdstat.

cat /proc/mdstat

Si vous souhaitez surveiller le processus de construction en cours, vous pouvez utiliser la commande 'watch', passez simplement par le 'cat /proc/mdstat' avec la commande watch qui actualisez l'écran toutes les 1 seconde.

watch -n1 cat /proc/mdstat

10. Après la création du raid, vérifiez les périphériques du raid à l'aide de la commande suivante.

mdadm -E /dev/sd[b-d]1

Remarque : La sortie de la commande ci-dessus sera un peu longue car elle imprime les informations des trois lecteurs.

11. Ensuite, vérifiez la matrice RAID pour supposer que les périphériques que nous avons inclus dans le niveau RAID sont en cours d'exécution et ont commencé à se resynchroniser.

mdadm --detail /dev/md0

Étape 4 : Création du système de fichiers pour md0

12. Créez un système de fichiers pour le périphérique « md0 » à l'aide de ext4 avant le montage.

mkfs.ext4 /dev/md0

13. Créez maintenant un répertoire sous '/mnt' puis montez le système de fichiers créé sous /mnt/raid5 et vérifiez les fichiers sous le point de montage, vous verrez le répertoire lost+found.

mkdir /mnt/raid5
mount /dev/md0 /mnt/raid5/
ls -l /mnt/raid5/

14. Créez quelques fichiers sous le point de montage /mnt/raid5 et ajoutez du texte dans l'un des fichiers pour vérifier le contenu.

touch /mnt/raid5/raid5_tecmint_{1..5}
ls -l /mnt/raid5/
echo "tecmint raid setups" > /mnt/raid5/raid5_tecmint_1
cat /mnt/raid5/raid5_tecmint_1
cat /proc/mdstat

15. Nous devons ajouter une entrée dans fstab, sinon notre point de montage n'apparaîtra pas après le redémarrage du système. Pour ajouter une entrée, nous devons éditer le fichier fstab et ajouter la ligne suivante comme indiqué ci-dessous. Le point de montage diffère selon votre environnement.

vim /etc/fstab

/dev/md0                /mnt/raid5              ext4    defaults        0 0

16. Ensuite, exécutez la commande « mount -av » pour vérifier s'il y a des erreurs dans l'entrée fstab.

mount -av

Étape 5 : Enregistrer la configuration du Raid 5

17. Comme mentionné précédemment dans la section des exigences, par défaut, RAID n'a pas de fichier de configuration. Nous devons le sauvegarder manuellement. Si cette étape n'est pas suivie, le périphérique RAID ne sera pas dans md0, il sera dans un autre nombre aléatoire.

Il faut donc sauvegarder la configuration avant le redémarrage du système. Si la configuration est enregistrée, elle sera chargée dans le noyau lors du redémarrage du système et RAID sera également chargé.

mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf

Remarque : l'enregistrement de la configuration maintiendra le niveau RAID stable dans le périphérique md0.

Étape 6 : Ajout de disques de rechange

18. À quoi sert l’ajout d’un disque de rechange ? c'est très utile si nous avons un disque de rechange, si l'un des disques tombe en panne dans notre matrice, ce disque de rechange deviendra actif et reconstruira le processus et synchronisera les données des autres disques, afin que nous puissions voir une redondance ici.

Pour plus d'instructions sur la façon d'ajouter un disque de rechange et de vérifier la tolérance aux pannes Raid 5, lisez l'#Étape 6 et l'#Étape 7 dans l'article suivant.

  1. Ajouter un disque de rechange à la configuration Raid 5

Conclusion

Ici, dans cet article, nous avons vu comment mettre en place un RAID 5 à l'aide de trois disques. Plus tard dans mes prochains articles, nous verrons comment dépanner lorsqu'un disque tombe en panne dans RAID 5 et comment le remplacer pour la récupération.