Ce document fournit un guide détaillé sur la configuration et l'administration de RAID sous Linux, incluant différents niveaux de RAID tels que RAID 0, 1, 4 et 5, ainsi que les aspects de création et de gestion des ensembles RAID. Il couvre également les modes d'administration de plusieurs dispositifs via MDADM, les procédures de résolution de pannes et l'utilisation du fichier de configuration mdadm.conf. Le document cible des utilisateurs souhaitant maîtriser le RAID logiciel pour la tolérance aux pannes, la performance et la sécurité des données.

1. Linux LPIC2 noelmace.com
Noël Macé
Formateur et Consultant indépendant expert Unix et FOSS
http://www.noelmace.com
Configuration RAID
Administration avancée des périphériques de stockage
Licence Creative Commons
Ce(tte) œuvre est mise à disposition selon les termes de la
Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 3.0 France.

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Plan
• Introduction
• NRAID – RAID Linéaire
• RAID 0
• RAID 1
• RAID 4
• RAID 5
• RAID combiné
• Exemple : RAID 01
• Disque de rechange
• Pas à pas
• Multiple Devices Admin
• Modes : création et activation
• Modes : modification et
surveillance
• Création d'un ensemble RAID
• /etc/mdadm.conf
• Résolution de panne
• /proc/mdstat
•

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Introduction
• Redundant Array of Independent (or inexpensive) Disks
 regroupement redondant de disques indépendants
 groupement de périphériques blocs en un ensemble (ou matrice) RAID
• répartir les données sur plusieurs disques durs
 tolérance aux pannes (récupération simplifiée)
 performance
• transactions par secondes
• vitesse de transfert
 sécurité
• logiciel ou matériel

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NRAID – RAID Linéaire
• JBOD – Just a Bunch of Disks
• concaténation
 écriture séquentielle
 les données sont écrites sur le second disque
quand le premier est plein
• aucune redondance
• aucune tolérance aux panne supplémentaire
Capacité somme de tout les
disques
Fiabilité aucune
Cout minimal

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RAID 0
• volume agrégé par bandes
 "striping"
• répartition des blocs des fichiers
• parallélisation
 augmentation des performances
Capacité plus petit élément
x nombre d'éléments
Fiabilité aucune
Cout minimal

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RAID 1
• redondance
 "mirroring"
• permet de conserver les
données en cas de panne
Capacité plus petit élément
Fiabilité optimale (tant qu'il reste
un disque)
Cout élevé (directement lié au
nombre de miroirs)

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RAID 4
• volume agrégé par bandes à parité
 stripping + un disque de parités
• recalcule des données à partir du bloc
de parité en cas de perte
• 3 disques minimum
• peu courant
Capacité de n-1 disques
Fiabilité perte d'un disque à la fois
maximum
Cout optimal
Performances très bonnes en lecture
faible en écriture

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RAID 5
• volume agrégé par bandes à parité répartie
 RAID 4 réparti
 répartition circulaire des blocs de parité
• le plus courant
 meilleur rapport qualité prix
Capacité de n-1 disques
Fiabilité perte d'un disque à la fois
maximum
Cout optimal
Performances très bonnes en lecture
faible en écriture

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RAID combiné
• Combinaison de différents niveaux de RAID
 le premier chiffre indiquant le niveau de RAID d'une grappe
 le second indiquant le niveau de RAID supérieur
• Cas courants
 RAID 01
 RAID 10
 RAID 05
 RAID 50
 RAID 51

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Exemple : RAID 01
• Minimum
 2 grappes
 2 disques / grappe

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Disque de rechange
• "spare" ou "hotspare"
• disque complémentaire
 non utilisé
 prend automatiquement le relais en cas de défaillance d'un des disques
du RAID
• la reconstruction de celui-ci pouvant prendre beaucoup de temps
• après coup, remplacer le disque défaillant
 qui deviendra un nouveau disque de rechange

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Pas à pas
1) préparer les partitions pour l'auto-
détection
 partition type : fd (Linux RAID auto)
 via fdisk (commande t)
2) création d'un ensemble RAID
 périphérique /dev/md[n]
 via mdadm --create (cf plus loin)
3) création du système de fichier
 via mkfs -t xxx /dev/md[n]
4) création du fichier
/etc/mdadm.conf
5) création du point de montage
6) édition de /etc/fstab
7) mountage

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Multiple Devices Admin
# mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices># mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
• 9 modes : Assemble, Build, Create, Follow (ou Monitor), Grow,
Incremental, Manage, Auto-detect & Divers
• pour lancer une commande dans un mode :
 --nomdumode
 ou -X (première lettre du mode, à l’exception d'Auto-detect)
 Exemple : --create ou -C

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Modes : création et activation
• create : créer et activer un ensemble RAID à partir de zéro
• build : construire un ensemble RAID sans superblock pour chaque
périphérique
 ne détruit pas les données pré-existantes
 utile lors de la récupération de données corrompues
 ne peut être utilisé avec mdadm.conf
• assemble : reconstruire un ensemble RAID pré-existante
 migrer un ensemble vers un autre hôte
 activer un ensemble au démarrage
• auto-detect : activer tout ensemble RAID auto-détecté, via le kernel

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Modes : modification et surveillance
• incremental : ajouter / supprimer un périphérique d'un ensemble RAID
• manage : agir sur les composants spécifiques d'un ensemble RAID
 suppression de disques défectueux
 ajout de périphériques de rechange
• follow / monitor : surveiller un ou plusieurs périphérique md, et agir sur tout
changement d'état
• grow : modifier un ensemble RAID existant
 ajout / suppression de périphérique
• misc : "tout le reste" (pas d'option spécifique)
 opérations sur les ensembles RAID actifs
 effacer de vieux super-blocks
 récupération d'informations

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Création d'un ensemble RAID
• création d'un ensemble /dev/md0 en RAID1
• identique à
 avec périphérique de rechange
• pour surveiller l'état d'avancement de la construction
# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2
/dev/sdb1 /dev/sdc1
# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2
/dev/sdb1 /dev/sdc1
# mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sdb1 /dev/sdc1# mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sdb1 /dev/sdc1
# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2
/dev/sdb1 /dev/sdc1 --spare-devices=1 /dev/sdd1
# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2
/dev/sdb1 /dev/sdc1 --spare-devices=1 /dev/sdd1
# watch -n 1 cat /proc/mdstat# watch -n 1 cat /proc/mdstat

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/etc/mdadm.conf
• optionnel
• simplifie des tâches courantes
• génération (mode "Divers")
• réassemblage à partir du fichier
 opération réalisée au démarrage
 via /etc/rc.d/rc.sysinit ou /etc/init.d/rcS
# mdadm --detail --scan --verbose > /etc/mdadm.conf# mdadm --detail --scan --verbose > /etc/mdadm.conf
# mdadm --assemble --scan# mdadm --assemble --scan

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Résolution de panne
• retirer un disque défectueux d'un ensemble RAID
• ajout d'un nouveau disque (après remplacement)
 l'ensemble RAID est alors reconstruit
ne pas oublier de reconstruire le fichier mdadm.conf
# mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sdb1# mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sdb1
# mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sdb1# mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sdb1

19. Linux LPIC2 noelmace.com
/proc/mdstat
• contient les statistiques sur les ensembles RAID
• suivre la (re)construction d'un ensemble RAID
# watch -n 1 cat /proc/mdstat# watch -n 1 cat /proc/mdstat

20. Linux LPIC2 noelmace.com
Ce qu’on a couvert
• Configuration et implémentation de RAID logiciel sous GNU/Linux.
• mdadm.conf
• mdadm
• mdstat
• ainsi qu'un rapide rappel de fdisk
Weight : 2
Description : Candidates should be able to configure and implement
software RAID. This objective includes using and configuring RAID 0, 1 and 5.
204.1 Configuring RAID

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Licence
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