Software RAID para Linux

El RAID por hardware tiene muchas ventajas. Sin embargo, a menos que esté ejecutando una gran infraestructura y realmente necesite los beneficios de HW RAID para una solución empresarial, yo prefiero un RAID Linux por software llamado mdadm porque ofrece muchas ventajas prácticas. Describiré los beneficios y cómo usar mdadm en este tutorial.

Puede averiguar qué es un RAID en wikipedia. Sólo señalaré que la gente suele confundir diferentes términos e impresiones, por lo que es una buena idea estudiar los términos exactos. RAID no es una copia de seguridad. RAID se utiliza para consolidar el espacio en disco o para proporcionar más disponibilidad de servicio o mejor rendimiento. Algunas placas base se venden con RAID, pero, en realidad, se trata de RAID por software + controlador de Windows. Este tipo de RAID se denomina fake RAID.

¿Qué RAID usar? RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10. RAID 1 es la elección más típica debido a la redundancia de datos, facilidad de uso y la necesidad de sólo un disco adicional. Por otro lado, el RAID 0 por sí solo es una elección completamente inapropiada para la implementación de servidores porque reduce la seguridad de la retención de datos. Su uso sólo es apropiado cuando estamos dispuestos a permitir fallos o pérdidas de datos - es decir, respaldo de datos.

Raid de vídeo

Puedes encontrar una descripción verbal de lo que es y no es RAID en este vídeo:

Linux Software RAID

El RAID por software de Linux, llamado mdadm, es una solución que está a nivel del kernel de Linux.

Sus principales ventajas son:
• estabilidad
.
• independencia del HW
.
• transparencia
.
• capacidad de migrar entre diferentes HW y distribuciones de Linux
.

Con Linux software RAID, puede ejecutar un RAID de este tipo sin necesidad de HW especial. Así que no hay necesidad de mantener una pieza de repuesto de la controladora RAID. Puede utilizar el RAID en otra distribución de Linux. O puedes recuperar los datos si sólo te queda un disco de dos del RAID 1.

Por cierto, si necesitas RAID, puedes usar no sólo mdadm sino también el sistema de ficheros BTRFS o la tecnología LVM.

Particionamiento del disco

El tamaño de la partición es individual a tus necesidades. Puedes usar las herramientas fdisk, cfdisk, parted o la gráfica gparted para particionar.

¿Cómo particionar? Podemos derivar fácilmente la partición del sistema existente, pero con RAID en mente, puede ser mejor elegir sólo una gran partición en todo el disco. La razón para una única partición con RAID en cada disco es el rendimiento. Esto se debe a que el controlador RAID intenta optimizar las lecturas desde el array y lee desde el primer disco que no hace nada o desde el disco desde el que solicitó acceso por última vez a la partición más cercana. (La situación se describe para RAID1) Dado que la última zona a la que se accedió se almacena en la información sobre cada array RAID, este algoritmo no se comportará de forma muy eficiente con múltiples arrays en un único disco.

Puede crear una disposición idéntica en un segundo disco simplemente usando este comando:

sfdisk -d /dev/sda | sfdisk /dev/sdb

Creación de un RAID

Creación de un RAID 1 a partir de dos discos

mdadm --create /dev/md1 l 1 -n 2 /dev/sda1 /dev/sdb2

A continuación, puede crear, por ejemplo, un sistema de archivos JFS en este dispositivo de bloque recién creado, montar el dispositivo en una estructura de directorios y empezar a guardar datos.

Crear un RAID 5 que se supone que tiene tres discos, pero de momento sólo tenemos dos:

mdadm --create /dev/md/data -l5 -n3 /dev/sdb3 /dev/sdd3 missing

Añadir un disco

Añade un nuevo disco sin usar al RAID:

mdadm /dev/md0 --add /dev/sdc1

Extracción del disco

El disco puede ser marcado como defectuoso por el sistema o podemos marcarlo manualmente:

mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdc1

Eliminación de un disco defectuoso del RAID:

mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdb1 /dev/sdc1

Si el disco se quita físicamente del servidor, todavía tiene que ser eliminado del RAID en el sistema. Porque de lo contrario se seguirá considerando como usado cuando se conecte a un PC.

Guardar configuración

Es una buena idea guardar la configuración de todos los RAIDs en un fichero de configuración.

Los RAIDs tienen que estar configurados.

Podemos pro-scanear el sistema y dejar la salida directamente al final del fichero de configuración:

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

O hacer lo mismo para un array de discos específico:

mdadm --detail /dev/md1 --brief >>/etc/mdadm.conf

También es buena idea tener habilitado el servicio mdadm:

 systemctl enable mdadm.service

Intercambiar un RAID

¿Cómo hacer un swap y un RAID?

Hay dos enfoques:
• Poner swap en RAID
• Poner swap en RAID1

No es aconsejable poner swap en un RAID por software debido a la posibilidad de bloqueo que puede ocurrir cuando el sistema se queda sin memoria libre. A mí personalmente nunca me ha pasado.

Si estás ejecutando un RAID 1 por software para proporcionar más disponibilidad y no pones el swap en RAID 1, entonces la muerte de un disco significará un fallo. Si intercambias a RAID 1 no pasa nada.

Yo pongo el swap en RAID 1.

Comprobando el estado del RAID

Puedes obtener una lista y detalles de todos los RAID usando el siguiente comando:

cat /proc/mdstat

Inicia la comprobación de datos en el RAID:

echo "check" > /sys/block/md1/md/sync_action

Comando para iniciar la sincronización del RAID:

echo reparar >/sys/block/md<#>/md/sync_action

El número de errores se puede rastrear en este archivo del RAID respectivo:

cat /sys/block/md*/md/mismatch_cnt

Si su sistema no pliega automáticamente la matriz de discos al arrancar, por ejemplo si está arrancando desde un CD de rescate, puede plegarla manualmente con este comando:

mdadm --assemble --verbose /dev/md1 /dev/sdb1

Detención de la matriz RAID:

mdadm --stop /dev/mdXi

Eliminar la información RAID del disco:

mdadm --zero-superblock /dev/X

Haga esto si ha invalidado el RAID del disco. Esto eliminará todos los metadatos RAID y el sistema ya no considerará que el disco pertenece a un RAID.

Si está migrando el servidor a RAID debe asegurarse de que ha actualizado la configuración en el gestor de arranque, fstab archivo, y un nuevo initramfs archivo generado, de lo contrario no será capaz de boot con éxito.

Copias de seguridad

Asegúrese de configurar un gestor de arranque (típicamente GRUB) y escribirlo en todos los discos. De lo contrario, puede tener un problema arrancando el servidor si no hay gestor de arranque en ningún sitio.

Manual de Mdadm

Videotutorial sobre cómo crear un RAID1 por software en Linux:

Otros recursos y temas

Para más tutoriales sobre servidores Linux, consulta el ebook.
La próxima vez ampliaré la información referente a Gestión de volúmenes lógicos.