Domov // Školský server a sieť // Príručka Ubuntu servera // Inštalácia

Pokročilá inštalácia

Softvérový RAID

RAID je metóda, akou sa nastavuje viacero pevných diskov tak, aby sa správali ako jeden, pričom sa redukuje pravdepodobnosť katastrofickej straty dát pri zlyhaní disku. RAID je implementovaný buď ako softvérový (keď operačný systém vie o oboch diskoch a aktívne oba spravuje) alebo hardvérový (keď špeciálny radič vytvorí dojem, že v systéme je iba jeden disk a jednotlivé disky spravuje bez toho, aby o tom vedel operačný systém).

Softvérový RAID zahrnutý v aktuálnych verziách Linuxu (a Ubuntu) je založený na ovládači 'mdadm'  a pracuje veľmi dobre, lepšie ako niektoré takzvané 'hardverové' RAID radiče. Táto časť vás prevedie inštaláciou vydania Ubuntu Server s použitím dvoch diskových oddielov RAID1 na dvoch fyzických diskoch, jedného oddielu pre / a druhého pre swap. 

Rozdelenie diskových oddielov

Budeme nasledovať inštalačné kroky, až kým sa nedostanete ku kroku Rozdelenie diskov. Potom:

  1. Vyberieme manuálny spôsob rozdelenia diskových oddielov. 
  2. Vyberieme prvý disk a odsúhlasíme otázku "Vytvoriť na tomto zariadení novú prázdnu tabuľku oblastí?".
    Tento krok zopakujeme na každom disku, ktorý chceme zaradiť do poľa RAID.
  3. Označíme "VOĽNÉ MIESTO" na prvom disku a potom zvolíme "Vytvoriť novú oblasť".
  4. Následne zvolíme veľkosť oblasti. Táto oblasť bude swap a vo všeobecnosti platí, že veľkosť swap je dvojnásobok RAM. Zadáme veľkosť, zvolíme Primárna a potom Začiatok.
  5. Vyberieme "Použiť ako:" v hornom riadku a zmeňíme predvolenú hodnotu "žurnálovací súborový systém Ext4", na "fyzický zväzok pre RAID", a potom zvolíme "Nastavenie oblasti ukončené".
  6. Pre partíciu / znova vyberieme "Voľné miesto" na prvom disku a potom vyberieme "Vytvoriť novú oblasť".
  7. Použijeme zvyšok voľného miesta na disku a zvolíme Pokračovať, a potom Primárna.
  8. Tak, ako pri oblasti swap, vyberieme "Použiť ako:" v hornom riadku, zmeníme voľbu na "fyzický zväzok pre RAID", a potom zvolíme  "Nastavenie oblasti ukončené".
  9. Zopakujeme kroky tri až osem pre ostatné disky a oblasti.

Nastavenie poľa RAID

Vďaka nastaveniu oblastí teraz môžme nastaviť diskové pole:

  1. Vrátime sa späť na "Rozdelenie diskov" a vyberieme "Nastaviť softvérový RAID". 
  2. Vyberieme "áno", aby sa zmeny zapísali na disk.
  3. Zvolíme "Vytvoriť MD zariadenie".
  4. V našom prípade vyberieme "RAID1", ale ak by sme chceli iné nastavenie, môžeme zvoliť jemu prislúchajúci typ (RAID0 RAID1 RAID5).
    [Note]

    Ak chcete použiť RAID5, potrebujete najmenej tri disky. Použitie RAID0 alebo RAID1, vyžaduje iba dva disky.

  5. Zadáme počet aktívnych zariadení "2", alebo iný počet pevných diskov, ktoré máme pre pole k dispozícii. Potom zvolíme "Pokračovať". 
  6. Ďalej zadáme počet náhradných zariadení "0" a zvolíme "Pokračovať".
  7. Označíme, ktoré oblasti chceme použiť. Najčastejšie to bývajú oblasti sda1, sdb1, sdc1, atď. Čísla sa väčšinou zhodujú, písmená sa odlišujú a prislúchajú rozdielnym pevným diskom. 
  8. Pre oblasť swap vyberieme sda1 a sdb1 a prejdeme na ďalší krok voľbou "Pokračovať".
  9. Kroky tri až sedem zopakujeme pre oblasť /, pričom vyberieme sda2 a sdb2.
  10. Ak sme skončili, zvolíme "Dokončiť".

Formátovanie

Teraz by sme mali vidieť zoznam diskov a RAID zariadení. Ďalším krokom je formátovanie a nastavenie ich bodu pripojenia. Zariadenie RAID budeme považovať za bežný lokálny disk, ktorý môžeme rovnako naformátovať a pripojiť.

  1. Vyberieme č. 1 oblasť RAID1 zariadenie č. 0. 
  2. Zvolíme "Použiť ako:". Potom vyberieme "odkladací swap priestor", a následne "Nastavenie oblasti ukončené".
  3. Potom vyberieme č. 1 oblasť RAID1 zariadenie č. 1.
  4. Zvolíme "Použiť ako:". Potom vyberieme "žurnálovací súborový systém Ext4".
  5. Teraz zvolíme "Bod pripojenia" a vyberieme "/ - koreňový súborový systém". Zmeníme ostatné nastavenia podľa potreby a vyberieme "Nastavenie oblasti ukončené".
  6. Nakoniec vyberieme "Ukončiť rozdeľovanie a zapísať zmeny na disk".

Ak nastavíme, že koreňová oblasť má byť v poli RAID, inštalátor sa nás opýta, či chceme systém zavádzať v degradovanom stave. Podrobnosti sa nachádzajú v časti “Degradované pole RAID”.

Inštalačný proces bude potom normálne pokračovať.

Degradované pole RAID

Počas dlhej prevádzky počítača môže nastať porucha disku. Ak je takýto disk súčasťou softvérového poľa RAID, operačný systém prepne pole do tzv. degradovaného stavu.

Ak pole prejde do degradovaného stavu kvôli možnosti poškodenia dát, Ubuntu Server sa po 30 sekundách reštartuje do tzv. initramfs režimu. Keď je initramfs zavedený, objaví sa na pätnásť sekúnd výzva umožňujúca opustiť tento režim a zaviesť systém alebo sa pokúsiť o ručnú opravu. Naštartovanie do initramfs môže ale aj nemusí byť želaným správaním, najmä ak ide o vzdialený počítač. Zavedenie systému do degradovaného poľa môže byť nastavené rôznymi spôsobmi:

  • Nástroj dpkg-reconfigure môže byť použitý na nakonfigurovanie základného správania. Počas tohto procesu budeme môcť zadať dodatočné nastavenia týkajúce sa poľa. Napríklad monitorovanie, upozorňovanie emailom, atď. Ak chceme zmeniť nastavenie mdadm zadáme príkaz: 
    sudo dpkg-reconfigure mdadm

  • Proces dpkg-reconfigure mdadm zmení konfiguračný súbor /etc/initramfs-tools/conf.d/mdadm. Tento súbor má tú výhodu, že pomocou neho dokážeme predkonfigurovať správanie systému a môžeme ho ručne upravovať: 
    BOOT_DEGRADED=true
    [Note]

    Nastavenie v súbore môže byť prevážené parametrom jadra Kernel.

  • Pomocou parametra jadra Kernel sa systém tiež dá zaviesť do degradovaného poľa:
    • Keď sa server začína zavádzať, stlačíme Shift, čím otvoríme ponuku zavádzacieho systému Grub. 
    • Stlačením "e" zvolíme možnosť úpravy parametrov jadra Kernel.
    • Stlačíme šípku DOLE, aby sa označil riadok s Kernelom.
    • Znova stlačíme "e", aby sme mohli riadok upravovať.
    • Na koniec riadka dopíšeme "bootdegraded=true" (bez úvodzoviek).
    • Stlačíme "ENTER".
    • Nakoniec stlačíme kombináciu kláves "Ctrl+x", aby sa systém zaviedol.

Po zavedení systému môžeme pole buď opraviť, ako sa hovorí v časti “Údržba poľa RAID”, alebo skopírovať dôležité dáta na iný počítač kvôli neopraviteľnému zlyhaniu hardvéru.

Údržba poľa RAID

Nástroj mdadm sa dá použitý na zobrazenie stavu poľa, pridanie diskov do poľa, odobranie diskov, atď:

  • Ak chceme zobraziť stav poľa, do príkazového riadka zadáme príkaz: 
    sudo mdadm -D /dev/md0
    Voľba -D hovorí mdadm, aby zobrazil detailné informácie o zariadení /dev/md0. Cestu /dev/md0 nahradíme prislúchajúcou cestou zariadenia RAID.
  • Ak chceme vidieť stav disku v poli, zadáme: 
    sudo mdadm -E /dev/sda1
    Výstup bude veľmi podobný príkazu mdadm -D. Ak chceme iný disk, zmeníme /dev/sda1.
  • Ak disk zlyhá a je ho potrebné odobrať z poľa, zadáme: 
    sudo mdadm --remove /dev/md0 /dev/sda1
    Cesty /dev/md0 a /dev/sda1 zmeníme na prislúchjúce cesty k zariadeniu RAID a disku.
  • Podobne pridáme nový disk: 
    sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1

Niekedy disk prejde do chybného stavu, aj keď nie je fyzicky poškodený. Takýto disk zvyčajne stačí z poľa odstrániť a znova ho pridať. Pole sa potom znova zosynchronizuje. Ak sa disk nezosynchronizuje s poľom, znamená to, že je asi chybný.

Súbor /proc/mdstat tiež obsahuje užitočné informácie o systémových zariadeniach RAID: 

cat /proc/mdstat

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1]
      10016384 blocks [2/2] [UU]
      
unused devices: <none>

Nasledujúci príkaz je výborný na sledovanie stavu synchronizácie diskov: 

watch -n1 cat /proc/mdstat

Ak chceme sledovanie pomocou nástroja watch prerušiť, stlačíme Ctrl+c.

Ak bolo potrebné vymeniť disk kvôli chybe, po výmene a zosynchronizovaní disku je ešte potrebné nainštalovať grub. Ak chceme grub nainštalovať na nový disk, zadáme príkaz: 

sudo grub-install /dev/md0

Cestu /dev/md0 nahradíme prislúchajúcou cestou k poľu RAID.

Zdroje

Problematika diskových polí RAID je vďaka množstvu spôsobov, akým môžu byť nastavené, veľmi rozsiahla. Viac informácií sa nachádza v anglickom jazyku na nasledujúcich stránkach:

Správca logických zväzkov (LVM)

Správca logických zväzkov (LVM) umožňuje správcom vytvoriť logické zväzky z jedného alebo viacerých fyzických diskov. LVM zväzky môžeme vytvoriť na štandardných oddieloch vytvorených na fyzických diskoch, ale aj na oddieloch diskového poľa RAID. Zväzky môžu byť aj rozšírené, čo systémom poskytuje väčšiu flexibilitu, keď potrebujeme niečo zmeniť.

Prehľad

Vedľajším efektom sily a flexibility LVM je jeho väčšia komplikovanosť. Pred tým, ako sa pustíme do inštalácie LVM, bude lepšie, ak sa oboznámime s niektorými termínmi.

  • Skupina zväzkov (VG - Volume Group): obsahuje jeden alebo viaceré logické zväzky (LV).
  • Logický zväzok (LV - Logical Volume): je podobný ako oddiel v systéme bez LVM. Viacero fyzických zväzkov (PV) môže tvoriť jeden LV, na ktorom sídli aktuálny súborový systém EXT3, XFS, JFS, atď.
  • Fyzický zväzok (PV - Physical Volume): fyzický disk alebo oddiel diskového poľa RAID. Skupina zväzkov môže byť rozšírená pridaním viacerých PV.

Inštalácia

Použitie LVM si ukážeme na na príklade, v ktorom  pripojíme priečinok /srv k zväzku LVM. Počas počiatočnej inštalácie použijeme iba jeden  fyzický zväzok (PV), ktorý bude časťou skupiny zväzkov (VG). Ďalší PV pridáme po skončení inštalácie, aby sme demonštrovali, ako sa dá VG rozšíriť.

Pri inštalácii systému máte k dispozícii niekoľko možností, ktoré nastavia LVM. Možnosť "Sprievodca - použiť celý disk a nastaviť LVM", ktorá Vám umožní použiť časti voľného priestoru pre LVM, "Sprievodca - použiť celý disk a nastaviť šifrované LVM", alebo Manuálne nastaviť oddiely a nastaviť LVM. Ak chceme nastaviť systém tak, aby súčasne používal LVM aj štandardné diskové oddiely, musíme vybrať manuálny spôsob.

  1. Na obrazovke Rozdelenie diskov zvolíme "Manuálne".
  2. Vyberieme disk a výberom "áno" odsúhlasíme otázku "Vytvoriť na tomto zariadení novú prázdnu tabuľku oblastí?".
  3. Potom vytvoríme bežné oddiely pre priečinky /boot, swap a / so súborovým systémom aký nám vyhovuje.
  4. Pre LVM  priečinok /srv, vytvoríme novú logickú oblasť. Potom zmeníme "Použiť ako" na "fyzický zväzok pre LVM" a zvolíme "Nastavenie oblasti ukončené".
  5. Teraz vyberieme "Nastavenie správcu logických zväzkov (LVM)" v hornej časti ponuky a výberom Áno potvrdíme zápis zmien na disk.
  6. V časti "Krok nastavenia LVM" na ďalšej obrazovke zvolíme "Vytvoriť skupinu zväzkov". Ako názov skupiny zväzkov zadáme napríklad vg01 alebo niečo viacvravnejšie. Po zadaní mena označíme oddiel, ktorý sme nastavili pre LVM a zvolíme "Pokračovať".
  7. Na obrazovke s ponukou "Krok nastavenia LVM" vyberieme "Vytvoriť logický zväzok". Vyberieme novovytvorenú skupinu zväzkov a zadáme názov nového logického zväzku, napríklad srv podľa miesta, kam ho chceme pripojiť. Potom zvolíme veľkosť, ktorá môže pokojne obsiahnuť celé dostupné miesto, pretože sa dá neskôr rozšíriť. Zvolíme "Ukončiť", čím sa vrátime späť na hlavnú obrazovku "Rozdelenie diskov".
  8. Teraz priradíme súborový systém novému LVM. Vyberieme oddiel "LVM VG vg01, LV srv" (resp. s menami, aké sme použili) a potom zmeníme Použiť ako. Nastavíme súborový systém a vyberieme /srv ako bod pripojenia. Po skončení zvolíme "Nastavenie oblasti ukončené".
  9. Nakoniec vyberieme "Ukončiť rozdeľovanie a zapísať zmeny na disk". Potvríme zmeny a dokončíme inštaláciu systému.

Existuje niekoľko užitočných nástrojov, ktoré zobrazujú informácie o LVM:

  • vgdisplay: zobrazí informácie o zviazaných zväzkoch.
  • lvdisplay: zobrazí informície o logických zväzkoch.
  • pvdisplay: zobrazí podrobé informácie o fyzických zväzkoch.

Rozširovanie skupiny zväzkov

Teraz, keď sme úspešne použili srv ako LVM zväzok, pridáme druhý disk, vytvoríme fyzický zväzok (PV), pridáne ho do skupiny zväzkov (VG), rozšírime logický zväzok srv a nakoniec rozšírime súborový systém. V tomto príklade teda predpokladáme, že sme do systému už pripojili druhý disk. Tento pevný disk bude mať označenie /dev/sdb. UPOZORNENIE: pred tým, ako začnete skúšať tieto príkazy, presvedčte sa, či už náhodou nemáte /dev/sdb priradené k inému disku. Ak tieto príkazy vykonáte nad diskom, ktorý nie je prázdny, môžete stratiť všetky dáta. V našom príklade použijeme celý disk ako fyzický zväzok (Vy však môžete urobiť na disku najskôr oddiely a potom ich použiť ako samamostatné fyzické zväzky)

  1. Najskôr vytvoríme fyzický zväzok zadaním príkazu: 
    sudo pvcreate /dev/sdb
  2. Teraz rozšírime skupinu zväzkov: 
    sudo vgextend vg01 /dev/sdb
  3. Použijeme príkaz vgdisplay na zistenie počtu voľných tzv. physical extents (PE), ktoré predstavujú počet voľných alokovateľných blokov. Dostaneme napríklad veľkosť 511 PE (čo zodpovedá 2GB, kde každý PE bude mať veľkosť 4MB) a použijeme celé dostupné voľné miesto. Vy môžete použiť vlastný počet PE.
    Teraz sa dá logický zväzok rôznymi spôsobmi rozšíriť. My si ukážeme, ako sa to dá pomocou PE: 
    sudo lvextend /dev/vg01/srv -l +511
    Voľba -l umožní rozšíriť logický zväzok pomocou PE. Voľba -L umožňuje logický zväzok rozšíriť pomocou jednotiek Mega, Giga, Tera bajty.
  4. Aj napriek tomu, že súborové systémy ext3 a ext4 je možné zväčšiť aj bez odpojenia, je dobré ich aj napriek tomu odpojiť a skontrolovať súborový systém. Ak chcete logický zväzok zmenšiť, musíte súborový systém najskôr odpojiť.
    Nasledujúce príkazy sú určené iba pre súborové systémy EXT3 alebo EXT4. Ak používate iný súborový systém, môžete použiť niektoré iné dostupné nástroje. 
    sudo umount /srv
    sudo e2fsck -f /dev/vg01/srv
    Voľba -f nástroja e2fsck skontroluje disk aj napriek tomu, že vyzerá byť prázdny.
  5. Zväčšíme súborový systém: 
    sudo resize2fs /dev/vg01/srv
  6. A nakoniec oddiel pripojíme a skontrolujeme jeho veľkosť. 
    mount /dev/vg01/srv /srv && df -h /srv

Zdroje

RAID je metóda, akou sa nastavuje viacero pevných diskov tak, aby sa správali ako jeden, pričom sa redukuje pravdepodobnosť katastrofickej straty dát pri zlyhaní disku.