Usando o MDADM para provisionar um RAID 5 [Red Hat]

Olá meu caro,

como já é de praxe, em todos os posts você irá se deparar com alguns gifs.

O que é RAID? É de comer?

RAID, sigla para Redudant Array Of inexpensive (ou Independent) Drives (Ou Disks), é um método para integrar vários dispositivos de armazenamento numa única unidade lógica. Existem dois modelos de implementação de RAID: via hardware ou via software. O RAID via hardware é transparente para o sistema operacional que não precisará de nenhuma configuração especial. No RAID via software é o sistema operacional o responsável por combinar as diferentes unidades físicas. São vários métodos ed gravação e acesso que podem ser utilizados pelo RAID. Veremos o RAID 5.

Quem Deve Usar o RAID?

Todas as pessoas que precisam armazenar grandes quantidades de dados à mão (tal como um administrador de sistemas) se beneficiarão ao usar a tecnologia RAID. As principais razões para usar o RAID incluem:

Aumenta a velocidade
Aumenta a capacidade de armazenamento usando um único disco virtual
Impacto reduzido de uma falha de disco

Então chega, aplicar a teoria na prática é a melhor maneira de aprender.

Etapas

Selecionar o tipo de RAID
Selecionar os discos que serão utilizados
Utilizar o fdisk para criar as partições
Instalar o mdadm
Criar a partição RAID com o comando mdadm
Formatar a partição e checar os parâmetros aplicados
Montar a partição RAID

- Selecionar o tipo de RAID

Iremos criar um RAID 5, para este tipo é necessário ter no mínimo 3 discos, a redundância dos dados é feita por todos os dispositivos. Desta forma, o RAID não ficará comprometido em caso de falha de um dos dispositivos que o constituem.

- Selecionar os discos que serão utilizados

Podemos utilizar os comando fdisk -l para listar os discos que o SO reconhece. Abaixo a lista de dispositivos conectados na máquina.


[root@svr-grc-1 luizep]# fdisk -l

Disk /dev/sda: 12.9 GB, 12884901888 bytes, 25165824 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
Disk label type: dos

/dev/sda1   *        2048    25157789    12577871   83  Linux
Disk identifier: 0x00095e76
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes

/dev/sdb1            2048    20971519    10484736   8e  Linux LVM
Disk label type: dos
Disk identifier: 0xb60ec850
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System


I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disk /dev/sdc: 16.1 GB, 16106127360 bytes, 31457280 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes

Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x06192ffb
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

Disk /dev/sdd: 16.1 GB, 16106127360 bytes, 31457280 sectors

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0xf0ec174f

Disk /dev/sde: 16.1 GB, 16106127360 bytes, 31457280 sectors

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disk label type: dos

Disk identifier: 0x6db14756

Na saída acima estão listados todos os discos reconhecidos pela máquina. Vamos utilizar os discos;

/dev/sdc
/dev/sdd
/dev/sde

Vamos trabalhar nestes discos na próxima etapa.

- Utilizar o fdisk para criar as partições

Para utilizar o disco é necessário criar as partições conforme necessário, neste exemplo iremos utilizar o fdisk para configurar o dispositivos. Vamos criar uma partição para cada disco com o tipo fd (Linux raid auto).

Para criar a partição você deve utilizar os comandos abaixo em todos os discos que serão utilizados para compor o RAID.


#fdisk /dev/sdd

Command (m for help): n
Partition type:

p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e   extended
Select (default p): p

First sector (2048-31457279, default 2048): 
Partition number (1-4, default 1): 
Using default value 2048

Using default value 31457279
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-31457279, default 31457279): 
Partition 1 of type Linux and of size 15 GiB is set


Changed type of partition 'Linux raid autodetect' to 'Linux raid autodetect'
Command (m for help):t 
Hex code (type L to list all codes): fd


Command (m for help): p
Disk /dev/sdd: 16.1 GB, 16106127360 bytes, 31457280 sectors

Disk label type: dos
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disk identifier: 0xf0ec174f

The partition table has been altered!
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdd1            2048    31457279    15727616   fd  Linux raid autodetect


Command (m for help): w

- Instalar o mdadm

Neste exemplo estou utilizando o Red Hat 4.8.5. Para instalar o mdadm utilize o gerenciador de pacote da sua distribuição. O mdadm é um utilitário do Linux usado para gerenciar e monitorar dispositivos RAID de software


centOS 

#yum install -y mdadm 
Debian

#apt-get install -y mdadm 
Verificando a versão instalada. 


[root@svr-grc-1 luizep]# mdadm --version

mdadm - v4.1-rc1 - 2018-03-22

- Criar a partição RAID com o comando mdadm

Com o comando abaixo estamos criando o dispositivo /dev/md5 que representa o RAID 5 com os dispositivos /dev/sdd1 /dev/sdc1 /dev/sde1.


[root@svr-grc-1 luizep]# mdadm -v -C /dev/md5 -l 5 -n 3  /dev/sdd1 /dev/sdc1 /dev/sde1 
mdadm: /dev/sdc1 appears to be part of a raid array:

mdadm: /dev/sdd1 appears to be part of a raid array:
level=raid5 devices=3 ctime=Fri Jan  4 18:24:37 2019

mdadm: partition table exists on /dev/sdd1 but will be lost or
level=raid5 devices=3 ctime=Fri Jan  4 18:24:37 2019
       meaningless after creating array

Continue creating array? (y/n) y
mdadm: /dev/sde1 appears to contain an ext2fs file system
       size=15727616K  mtime=Thu Jan  1 00:00:00 1970
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata

mdadm: array /dev/md5 started.

- Formatar a partição e checar os parâmetros aplicados

Após ter criado as partições, vamos formata-lás no com o tipo ext4.

[root@svr-grc-1 luizep]# mkfs.ext4 /dev/md5

Verificando a partição com o comando fdisk -l


[root@svr-grc-1 luizep]# fdisk -l /dev/md5

Disk /dev/md5: 32.2 GB, 32191283200 bytes, 62873600 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 524288 bytes / 1048576 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes

Com o comando blkid é possível verificar o UUID da partição, ou seja, o identificador único de cada partição e também o seu tipo, neste caso "linux_raid_member". Veja a saída abaixo:


[root@svr-grc-1 luizep]# blkid

/dev/sda1: LABEL="/" UUID="51a7c7e4-4490-4c13-a7aa-446d8606cef5" TYPE="xfs" 

/dev/sdc1: UUID="0852f278-7900-f9aa-ec43-4dffbe44450f" UUID_SUB="8f57c873-b6dd-adf8-5fe7-0c61fc2bf63c" LABEL="svr-grc-1:5" TYPE="linux_raid_member" 
/dev/sdd1: UUID="0852f278-7900-f9aa-ec43-4dffbe44450f" UUID_SUB="4623d9bf-9bb3-58bc-9416-7af6c1fe85aa" LABEL="svr-grc-1:5" TYPE="linux_raid_member" 

/dev/sdb1: PTTYPE="dos" 
/dev/sde1: UUID="0852f278-7900-f9aa-ec43-4dffbe44450f" UUID_SUB="01231dbd-077a-6d5a-ec46-af084bbaa4ac" LABEL="svr-grc-1:5" TYPE="linux_raid_member" 

/dev/md5: UUID="97540475-09cb-4d94-82a1-6df5aa558079" TYPE="ext4"

Podemos checar mais informações sobre o RAID criado bem como a outras informações com o comando mdadm --detail. Utilizamos 3 discos de 15GB, neste caso o RAID 5 controi seu RAID da seguinte maneira 15GB + 15GB + 15GB = 45GB - 15GB = 30GB, ou seja, disco1 + disco2 + disco3 = X - disco1. Um disco é utilizado para bit de paridade.


[root@svr-grc-1 luizep]# mdadm --detail /dev/md5
/dev/md5:
           Version : 1.2

Raid Level : raid5
Creation Time : Sun Jan  6 18:30:55 2019

Used Dev Size : 15718400 (14.99 GiB 16.10 GB)
Array Size : 31436800 (29.98 GiB 32.19 GB)
      Raid Devices : 3
     Total Devices : 3

State : clean 
Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Sun Jan  6 18:37:29 2019
    Active Devices : 3
   Working Devices : 3

Name : svr-grc-1:5  (local to host svr-grc-1)
Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

            Layout : left-symmetric
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync


0       8       33        0      active sync   /dev/sdc1
UUID : 0852f278:7900f9aa:ec434dff:be44450f
            Events : 20

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       1       8       49        1      active sync   /dev/sdd1

3       8       65        2      active sync   /dev/sde1

Para que o sistema possa identificar e montar o RAID de forma eficiente devemos criar e popular o arquivo /etc/mdadm.conf, caso o arquivo não exista execute o comando abaixo.

[root@svr-grc-1 luizep]# mdadm -v --detail --scan >> /etc/mdadm.conf

Um arquivo importante para verificar é o /proc/mstat , este arquivo contém informações sobre o RAID no sistema. Exemplo de conteúdo num sistema RAID ativo.


[root@svr-grc-1 luizep]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 

31436800 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
md5 : active raid5 sde1[3] sdd1[1] sdc1[0]

unused devices:

- Montar a partição

Vamos criar um diretório para montagem da nossa partição RAID e monta-lá.


[root@svr-grc-1 luizep]# mkdir /mnt/raid5

[root@svr-grc-1 luizep]# mount /dev/md5 /mnt/raid5/
[root@svr-grc-1 luizep]# df -lh /dev/md5

/dev/md5         30G   45M   28G   1% /mnt/raid5

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on

Para montagem automática devemos adicionar a partição no arquivo /etc/fstab conforme abaixo.

[root@svr-grc-1 luizep]# echo "/dev/md5 /mnt/raid5 ext4 default 0 0" >>/etc/fstab

Comandos utilizados:

#lsblk -f

#blkid

#fdisk -l

#fdisk

#mkfs.ext4

#mdadm --verbose --detail --scan

#df -lh

#cat /proc/mdstat

#[root@svr-grc-1 luizep]# mdadm -v --create /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sdd1 /dev/sdc1 /dev/sde1

#yum install -y mdadm

#apt-get install mdadm

#mdadm --version

Ao som de

Espero ter auxiliado e, até o próximo :) ...

Leitura recomendada

Blog MasterMind

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- Utilizar o fdisk para criar as partições

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- Criar a partição RAID com o comando mdadm

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