MDADM ialah alat yang digunakan untuk mencipta, mengurus dan memantau perisian peranti RAID di Linux, menyokong pelbagai jenis konfigurasi RAID.
Dalam artikel ini, saya akan membincangkan beberapa terma MDADM. Saya juga akan membincangkan cara pelbagai jenis konfigurasi RAID MDADM berfungsi dan keperluannya.
Peranti MDADM Aktif dan Gantikan
Konfigurasi RAID MDADM boleh mempunyai peranti aktif dan ganti. Aktif dan ganti peranti berfungsi bersama untuk memastikan data anda dilindungi apabila satu atau lebih peranti storan ditambahkan pada tatasusunan RAID gagal.
Peranti Aktif: Peranti storan yang MDADM sedang gunakan.
Peranti Ganti: Peranti storan yang MDADM tidak gunakan pada masa ini tetapi ia akan ditambahkan pada tatasusunan MDADM RAID (sebagai Peranti Aktif ) jika satu atau lebih Peranti Aktif gagal.
Prinsip kerja peranti storan Aktif dan Ganti MDADM diterangkan dalam rajah di bawah. Pada rajah kiri, kami mempunyai 4-storan peranti MDADM RAID yang dikonfigurasikan dengan dua peranti storan ganti untuk keselamatan gagal. Apabila peranti storan tatasusunan MDADM RAID gagal (cth., cakera 3 di sebelah kanan rajah), peranti storan ganti akan ditambahkan pada tatasusunan MDADM sebagai peranti storan Aktif (cth., cakera 5 di sebelah kanan rajah ).
Jenis RAID yang Disokong MDADM:
MDADM menyokong pelbagai jenis konfigurasi RAID:
- RAID 0
- SERBU 1
- SERBUAN 5
- SERBU 6
- RAID 10 (atau RAID 1+0)
Dalam bahagian seterusnya, saya akan menerangkan keperluan untuk konfigurasi RAID MDADM yang berbeza dan cara konfigurasi RAID MDADM yang berbeza berfungsi.
Cara MDADM RAID-0 Berfungsi
Untuk mencipta tatasusunan MDADM RAID dalam konfigurasi RAID-0, anda mesti mempunyai sekurang-kurangnya dua peranti storan. Konfigurasi MDADM RAID-0 tidak memerlukan sebarang peranti storan Ganti. Tatasusunan MDADM RAID-0 menyebarkan data ke semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan. RAID-0 tidak memberikan sebarang lebihan data. Jadi, jika mana-mana peranti storan dalam tatasusunan RAID-0 gagal, keseluruhan tatasusunan RAID gagal (anda akan kehilangan semua data). RAID-0 digunakan terutamanya untuk mencipta peranti storan besar daripada beberapa peranti storan yang lebih kecil. RAID 0 tidak digunakan dalam aplikasi kritikal misi.
Sifat konfigurasi MDADM RAID-0 diringkaskan di bawah:
Peranti storan minimum yang diperlukan: 2
Keperluan peranti storan ganti: tiada
Keselamatan data: tiada
Kelajuan membaca data: Gabungan kelajuan baca semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-0.
Kelajuan menulis data: Kelajuan tulis gabungan semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-0.
Ruang cakera yang tersedia untuk penyimpanan data: Jumlah saiz semua cakera yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-0.
Contoh tatasusunan MDADM RAID-0 diberikan dalam rajah di bawah. Jika 2 x 100GB peranti storan digunakan dalam konfigurasi MDADM RAID-0, anda boleh menyimpan kira-kira 200GB data dalam tatasusunan RAID.
Cara MDADM RAID-1 Berfungsi
Untuk mencipta tatasusunan MDADM RAID dalam konfigurasi RAID-1, anda mesti mempunyai sekurang-kurangnya dua peranti storan. Konfigurasi MDADM RAID-1 boleh mempunyai sebarang bilangan peranti storan Ganti. Tatasusunan MDADM RAID-1 menyimpan data yang sama pada semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan. RAID-1 memaksimumkan lebihan data. Selagi salah satu peranti storan dalam tatasusunan RAID-1 berada dalam keadaan baik, data anda akan selamat. RAID-1 digunakan terutamanya untuk memberikan perlindungan maksimum untuk data dan sesuai untuk aplikasi kritikal misi.
Sifat konfigurasi MDADM RAID-1 diringkaskan di bawah:
Peranti storan minimum yang diperlukan: 2
Keperluan peranti storan ganti: Sebanyak yang anda perlukan.
Keselamatan data: Keselamatan data maksimum dipastikan. Data selamat selagi sekurang-kurangnya satu peranti storan berada dalam keadaan baik.
Kelajuan membaca data: Gabungan kelajuan baca semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-1.
Kelajuan menulis data: Tulis kelajuan peranti storan paling perlahan bagi tatasusunan RAID-1.
Ruang cakera yang tersedia untuk penyimpanan data: Ruang cakera salah satu peranti storan tatasusunan RAID-1.
Contoh tatasusunan MDADM RAID-1 diberikan dalam rajah di bawah. Jika 2 x 100GB peranti storan digunakan dalam konfigurasi MDADM RAID-1, anda boleh menyimpan kira-kira 100GB data dalam tatasusunan RAID. Jika anda telah menambah 1 x 100GB peranti storan kepada tatasusunan RAID-1 sebagai peranti Ganti, dan salah satu peranti storan tatasusunan RAID-1 gagal, peranti storan Ganti akan menjadi peranti storan Aktif tatasusunan RAID-1.
Bagaimana MDADM RAID-5 Berfungsi
Untuk mencipta tatasusunan MDADM RAID dalam konfigurasi RAID-5, anda mesti mempunyai sekurang-kurangnya tiga peranti storan. Konfigurasi MDADM RAID-5 boleh termasuk sebarang bilangan peranti storan Ganti. Tatasusunan MDADM RAID-5 mengira pariti tunggal daripada data yang disimpan pada tatasusunan dan menyebarkannya antara peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan. Ruang storan bernilai cakera tunggal digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, dan ruang cakera yang selebihnya boleh digunakan untuk menyimpan data. Tatasusunan MDADM RAID-5 boleh bertolak ansur dengan kegagalan cakera tunggal. RAID-5 memaksimumkan ruang penyimpanan data sambil menyediakan keselamatan data. RAID-5 cukup baik untuk menyimpan data penting.
Sifat konfigurasi MDADM RAID-5 diringkaskan di bawah:
Peranti storan minimum yang diperlukan: 3
Keperluan peranti storan ganti: Sebanyak yang anda perlukan.
Keselamatan data: Menggunakan pariti tunggal untuk memberikan toleransi terhadap kegagalan cakera tunggal.
Kelajuan membaca data: Kelajuan baca gabungan semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-5 tolak satu peranti storan (kerana ia akan digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, bukan data sebenar).
Kelajuan menulis data: Kelajuan tulis gabungan semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-5 tolak satu peranti storan (kerana ia akan digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, bukan data sebenar).
Ruang cakera yang tersedia untuk penyimpanan data: Satu ruang storan bernilai cakera dalam tatasusunan RAID-5 digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, bukan data sebenar. Selebihnya ruang cakera tatasusunan RAID-5 boleh digunakan untuk penyimpanan data.
Contoh tatasusunan MDADM RAID-5 diberikan dalam rajah (kiri) di bawah. Jika 3 x 100GB peranti storan digunakan dalam konfigurasi MDADM RAID-5, anda boleh menyimpan kira-kira 200GB data dalam tatasusunan RAID. Satu peranti storan bernilai ruang cakera – 100GB digunakan untuk menyimpan maklumat pariti tatasusunan RAID-5.
Jika salah satu peranti storan dalam tatasusunan RAID-5 gagal, seperti yang ditunjukkan dalam angka tengah, data anda kekal boleh diakses. Jika anda telah menambah a 1 x 100GB peranti storan kepada tatasusunan RAID-5 sebagai peranti Ganti, seperti yang ditunjukkan dalam rajah kiri, dan salah satu peranti storan tatasusunan RAID-5 gagal, seperti yang ditunjukkan dalam rajah tengah, peranti storan Ganti akan menjadi storan Aktif peranti tatasusunan RAID-5, seperti yang ditunjukkan dalam rajah yang betul.
Setelah peranti storan ganti menjadi Aktif, maklumat pariti akan digunakan untuk mengira semula data yang hilang dan peranti storan yang baru ditambah akan diisi dengan data yang dikira semula.
Bagaimana MDADM RAID-6 Berfungsi
Untuk mencipta tatasusunan MDADM RAID dalam konfigurasi RAID-6, anda mesti mempunyai sekurang-kurangnya empat peranti storan. Konfigurasi MDADM RAID-6 boleh mempunyai sebarang bilangan peranti storan Ganti. Tatasusunan MDADM RAID-6 mengira dua set pariti daripada data yang disimpan pada tatasusunan dan menyebarkannya antara peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan. Ruang storan bernilai dua cakera digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, dan ruang cakera yang selebihnya boleh digunakan untuk menyimpan data. Tatasusunan MDADM RAID-6 paling banyak boleh bertolak ansur dengan dua kegagalan cakera. RAID-6 memaksimumkan ruang storan data sambil menyediakan keselamatan data yang lebih baik daripada RAID-5. RAID-6 sangat baik untuk menyimpan data penting.
Sifat konfigurasi MDADM RAID-6 diringkaskan di bawah:
Peranti storan minimum yang diperlukan: 4
Keperluan peranti storan ganti: Sebanyak yang anda perlukan.
Keselamatan data: Menggunakan pariti berganda untuk memberikan toleransi terhadap dua kegagalan cakera.
Kelajuan membaca data: Kelajuan baca gabungan semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-6 tolak dua peranti storan (kerana ia akan digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, bukan data sebenar).
Kelajuan menulis data: Kelajuan tulis gabungan semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-6 tolak dua peranti storan (kerana ia akan digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, bukan data sebenar).
Ruang cakera yang tersedia untuk penyimpanan data: Ruang storan bernilai dua cakera dalam tatasusunan RAID-6 digunakan untuk menyimpan maklumat pariti, bukan data sebenar. Selebihnya ruang cakera tatasusunan RAID-6 boleh digunakan untuk penyimpanan data.
Contoh tatasusunan MDADM RAID-6 ditunjukkan dalam rajah kiri di bawah. Jika 4 x 100GB peranti storan digunakan dalam konfigurasi MDADM RAID-6, anda boleh menyimpan kira-kira 200GB data dalam tatasusunan RAID. Ruang cakera bernilai dua peranti storan – 2x100GB digunakan untuk menyimpan maklumat pariti tatasusunan RAID-6.
Jika maksimum dua peranti storan dalam tatasusunan RAID-6 gagal, seperti yang ditunjukkan dalam angka tengah, data anda kekal boleh diakses. Jika anda telah menambah a 1 x 100GB peranti storan kepada tatasusunan RAID-6 sebagai peranti Ganti, seperti yang ditunjukkan dalam rajah kiri, dan salah satu peranti storan tatasusunan RAID-6 gagal, peranti storan Ganti akan menjadi peranti storan Aktif tatasusunan RAID-6 , seperti yang ditunjukkan dalam rajah yang betul.
Sebaik sahaja peranti storan ganti menjadi peranti storan Aktif dalam tatasusunan RAID-6, maklumat pariti akan digunakan untuk mengira semula data yang hilang dan peranti storan yang baru ditambah akan diisi dengan data yang dikira semula.
Cara MDADM RAID 1+0 atau RAID-10 Berfungsi
MDADM RAID 1+0, atau RAID-10, ialah konfigurasi RAID hibrid. Ia terdiri daripada tatasusunan RAID-1 dan tatasusunan RAID-0. Beberapa peranti storan membentuk tatasusunan RAID-1 dan tatasusunan RAID-1 kemudiannya digunakan untuk membentuk tatasusunan RAID-0.
Untuk mencipta tatasusunan RAID-10, anda memerlukan bilangan peranti storan yang genap. Setiap pasangan peranti storan membentuk tatasusunan RAID-1 dan semua tatasusunan RAID-1 digabungkan untuk mencipta tatasusunan RAID-0. Oleh itu, memberikannya nama RAID-10.
Contoh tatasusunan RAID-10, atau tatasusunan RAID 1+0, digambarkan dalam rajah di bawah. Seperti yang anda lihat, cakera 1 (100GB) dan cakera 2 (100GB) mencipta tatasusunan RAID-1 dengan 100GB ruang cakera tersedia untuk penyimpanan data. Dengan cara yang sama, cakera 3 dan cakera 4 membentuk satu lagi tatasusunan RAID-1 (100GB). Kemudian, tatasusunan RAID-1 kemudiannya digabungkan menjadi tatasusunan RAID-0, memberikan anda ruang cakera 200GB untuk penyimpanan data.
Satu faedah tatasusunan RAID-10 ialah setiap pasangan peranti storan yang membentuk tatasusunan RAID-1 adalah modular. Dalam setiap tatasusunan RAID-1 modular, satu peranti storan boleh gagal, tetapi data anda kekal selamat.
Oleh kerana cara RAID-1 dan RAID-0 berfungsi bersama dalam tatasusunan RAID-10, sekiranya cakera gagal, tatasusunan RAID boleh membina semula dirinya dengan lebih pantas berbanding RAID-5 dan RAID-6, setelah cakera yang gagal diganti. Prestasi bina semula yang lebih pantas disebabkan terutamanya oleh reka bentuk modularnya dan kerana ia tidak perlu mengira maklumat pariti seperti RAID-5 dan RAID-6. Selain itu, semasa membina semula RAID, prestasi keseluruhan tatasusunan RAID kekal tidak terjejas, tidak seperti RAID-5 dan RAID-6. Satu-satunya prestasi pasangan cakera tatasusunan RAID-1 di mana cakera gagal akan terjejas.
Anda juga boleh menambah peranti storan ganti pada tatasusunan RAID-10. Cakera ganti berfungsi dengan cara yang sama dalam RAID-10 seperti dalam konfigurasi RAID MDADM yang lain, seperti yang anda boleh lihat dalam rajah di bawah.
Sifat konfigurasi MDADM RAID-10 diringkaskan di bawah:
Peranti storan minimum yang diperlukan: 4
Keperluan peranti storan ganti: Sebanyak yang anda perlukan.
Keselamatan data: Satu cakera setiap kumpulan RAID-1 boleh gagal pada satu masa. Jadi, separuh daripada peranti storan boleh gagal dan data anda masih selamat selagi sekurang-kurangnya satu cakera setiap kumpulan RAID-1 masih baik.
Kelajuan membaca data: Kelajuan baca semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-10 dibahagikan dengan 2.
Kelajuan menulis data: Kira kelajuan tulis semua peranti storan yang ditambahkan pada tatasusunan RAID-10 dengan membahagikannya dengan 2.
Ruang cakera yang tersedia untuk penyimpanan data: Separuh daripada ruang storan tatasusunan RAID-10 boleh digunakan untuk menyimpan data.
Kesimpulan
Saya telah membincangkan beberapa terma MDADM RAID. Saya juga telah membincangkan cara pelbagai jenis konfigurasi RAID MDADM berfungsi dan keperluannya.