MDADM est un outil utilisé pour créer, gérer et surveiller des périphériques RAID logiciels sous Linux, prenant en charge différents types de configurations RAID.
Dans cet article, je vais aborder certains des termes MDADM. Je vais également discuter du fonctionnement des différents types de configurations RAID MDADM et de leurs exigences.
Appareils MDADM actifs et de rechange
Une configuration RAID MDADM peut avoir des périphériques actifs et de rechange. Actif et De rechange Les périphériques fonctionnent ensemble pour garantir la protection de vos données en cas de panne d'un ou plusieurs périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID.
Appareils actifs : Les périphériques de stockage que le MDADM utilise actuellement.
Appareils de rechange : Les périphériques de stockage que le MDADM n'utilise pas actuellement mais qui seront ajoutés à la matrice RAID MDADM (comme Appareils actifs ) si un ou plusieurs Appareils actifs échouer.
Les principes de fonctionnement des périphériques de stockage MDADM Active et Spare sont décrits dans les figures ci-dessous. Sur la figure de gauche, nous avons un périphérique de stockage MDADM RAID à 4 qui est configuré avec deux périphériques de stockage de rechange pour une sécurité intégrée. Lorsqu'un périphérique de stockage de la matrice RAID MDADM tombe en panne (par exemple, le disque 3 à droite de la figure), un périphérique de stockage de rechange sera ajouté à la matrice MDADM en tant que périphérique de stockage actif (par exemple, le disque 5 à droite de la figure). ).
Types RAID pris en charge par MDADM :
MDADM prend en charge différents types de configurations RAID :
- RAID0
- RAID1
- RAID5
- RAID6
- RAID 10 (ou RAID 1+0)
Dans les sections suivantes, je vais expliquer les exigences des différentes configurations RAID MDADM et le fonctionnement des différentes configurations RAID MDADM.
Comment fonctionne MDADM RAID-0
Pour créer une matrice RAID MDADM dans la configuration RAID-0, vous devez disposer d'au moins deux périphériques de stockage. La configuration MDADM RAID-0 ne nécessite aucun périphérique de stockage de rechange. La matrice MDADM RAID-0 répartit les données sur tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice. RAID-0 ne fournit aucune redondance des données. Ainsi, si l'un des périphériques de stockage de la matrice RAID-0 tombe en panne, l'ensemble de la matrice RAID tombe en panne (vous perdrez toutes les données). RAID-0 est principalement utilisé pour créer un gros périphérique de stockage à partir de quelques périphériques de stockage plus petits. RAID 0 n'est pas utilisé dans les applications critiques.
Les propriétés de la configuration MDADM RAID-0 sont résumées ci-dessous :
Périphériques de stockage minimum requis : 2
Exigences relatives au périphérique de stockage de rechange : Aucun
Sécurité des données : Aucun
Vitesse de lecture des données : Vitesse de lecture combinée de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-0.
Vitesse d'écriture des données : Vitesse d'écriture combinée de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-0.
Espace disque disponible pour le stockage des données : Taille totale de tous les disques ajoutés à la matrice RAID-0.
Un exemple de matrice MDADM RAID-0 est donné dans la figure ci-dessous. Si 2 X 100 Go Les périphériques de stockage sont utilisés dans la configuration MDADM RAID-0, vous pouvez stocker environ 200 Go de données dans la matrice RAID.
Comment fonctionne MDADM RAID-1
Pour créer une matrice RAID MDADM dans la configuration RAID-1, vous devez disposer d'au moins deux périphériques de stockage. La configuration MDADM RAID-1 peut comporter n'importe quel nombre de périphériques de stockage de rechange. La matrice MDADM RAID-1 stocke les mêmes données sur tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice. RAID-1 maximise la redondance des données. Tant que l'un des périphériques de stockage de la matrice RAID-1 est en bon état, vos données seront en sécurité. RAID-1 est principalement utilisé pour fournir une protection maximale des données et est idéal pour les applications critiques.
Les propriétés de la configuration MDADM RAID-1 sont résumées ci-dessous :
Périphériques de stockage minimum requis : 2
Exigences relatives au périphérique de stockage de rechange : Autant que nécessaire.
Sécurité des données : Une sécurité maximale des données est assurée. Les données sont en sécurité tant qu'au moins un périphérique de stockage est en bon état.
Vitesse de lecture des données : Vitesse de lecture combinée de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-1.
Vitesse d'écriture des données : Vitesse d'écriture du périphérique de stockage le plus lent de la matrice RAID-1.
Espace disque disponible pour le stockage des données : L'espace disque de l'un des périphériques de stockage de la matrice RAID-1.
Un exemple de matrice MDADM RAID-1 est donné dans la figure ci-dessous. Si 2 X 100 Go périphériques de stockage sont utilisés dans la configuration MDADM RAID-1, vous pouvez stocker environ 100 Go de données dans la matrice RAID. Si vous avez ajouté 1 X 100 Go périphérique de stockage à la matrice RAID-1 en tant que périphérique de rechange et que l'un des périphériques de stockage de la matrice RAID-1 tombe en panne, le périphérique de stockage de rechange deviendra le périphérique de stockage actif de la matrice RAID-1.
Comment fonctionne MDADM RAID-5
Pour créer une matrice RAID MDADM dans la configuration RAID-5, vous devez disposer d'au moins trois périphériques de stockage. La configuration MDADM RAID-5 peut inclure n'importe quel nombre de périphériques de stockage de rechange. La matrice MDADM RAID-5 calcule une parité unique à partir des données stockées sur la matrice et la répartit entre les périphériques de stockage ajoutés à la matrice. Un seul disque d'espace de stockage est utilisé pour stocker les informations de parité, et le reste de l'espace disque peut être utilisé pour stocker des données. La matrice MDADM RAID-5 peut tolérer une seule panne de disque. RAID-5 maximise l'espace de stockage des données tout en assurant la sécurité des données. RAID-5 est suffisant pour stocker des données importantes.
Les propriétés de la configuration MDADM RAID-5 sont résumées ci-dessous :
Périphériques de stockage minimum requis : 3
Exigences relatives au périphérique de stockage de rechange : Autant que nécessaire.
Sécurité des données : Utilise une parité unique pour fournir une tolérance à une panne de disque unique.
Vitesse de lecture des données : Vitesse de lecture combinée de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-5 moins un périphérique de stockage (car il sera utilisé pour stocker les informations de parité, pas les données réelles).
Vitesse d'écriture des données : Vitesse d'écriture combinée de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-5 moins un périphérique de stockage (car il sera utilisé pour stocker les informations de parité, pas les données réelles).
Espace disque disponible pour le stockage des données : Un disque d'espace de stockage dans la matrice RAID-5 est utilisé pour stocker les informations de parité, et non les données réelles. Le reste de l'espace disque de la matrice RAID-5 peut être utilisé pour le stockage de données.
Un exemple de matrice MDADM RAID-5 est donné dans la figure (à gauche) ci-dessous. Si 3 X 100 Go Les périphériques de stockage sont utilisés dans la configuration MDADM RAID-5, vous pouvez stocker environ 200 Go de données dans la matrice RAID. Un périphérique de stockage équivalent à de l'espace disque – 100 Go est utilisé pour stocker les informations de parité de la matrice RAID-5.
Si l'un des périphériques de stockage de la matrice RAID-5 tombe en panne, comme le montre la figure du milieu, vos données restent accessibles. Si vous avez ajouté un 1 X 100 Go périphérique de stockage à la matrice RAID-5 en tant que périphérique de rechange, comme indiqué dans la figure de gauche, et l'un des périphériques de stockage de la matrice RAID-5 tombe en panne, comme indiqué dans la figure du milieu, le périphérique de stockage de rechange deviendra le périphérique de stockage actif. périphérique de la matrice RAID-5, comme indiqué dans la figure de droite.
Une fois que le périphérique de stockage de rechange devient actif, les informations de parité seront utilisées pour recalculer les données perdues et le périphérique de stockage nouvellement ajouté sera rempli avec les données recalculées.
Comment fonctionne MDADM RAID-6
Pour créer une matrice RAID MDADM dans la configuration RAID-6, vous devez disposer d'au moins quatre périphériques de stockage. La configuration MDADM RAID-6 peut comporter n'importe quel nombre de périphériques de stockage de rechange. La matrice MDADM RAID-6 calcule deux ensembles de parités à partir des données stockées sur la matrice et les répartit entre les périphériques de stockage ajoutés à la matrice. Deux disques d'espace de stockage sont utilisés pour stocker les informations de parité, et le reste de l'espace disque peut être utilisé pour stocker des données. La matrice MDADM RAID-6 peut tolérer au maximum deux pannes de disque. RAID-6 maximise l'espace de stockage des données tout en offrant une meilleure sécurité des données que RAID-5. RAID-6 est très efficace pour stocker des données importantes.
Les propriétés de la configuration MDADM RAID-6 sont résumées ci-dessous :
Périphériques de stockage minimum requis : 4
Exigences relatives au périphérique de stockage de rechange : Autant que nécessaire.
Sécurité des données : Utilise la double parité pour fournir une tolérance à deux pannes de disque.
Vitesse de lecture des données : Vitesse de lecture combinée de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-6 moins deux périphériques de stockage (car ils seront utilisés pour stocker les informations de parité, pas les données réelles).
Vitesse d'écriture des données : Vitesse d'écriture combinée de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-6 moins deux périphériques de stockage (car ils seront utilisés pour stocker les informations de parité, pas les données réelles).
Espace disque disponible pour le stockage des données : Deux disques d'espace de stockage dans la matrice RAID-6 sont utilisés pour stocker les informations de parité, et non les données réelles. Le reste de l'espace disque de la matrice RAID-6 peut être utilisé pour le stockage de données.
Un exemple de matrice MDADM RAID-6 est présenté dans la figure de gauche ci-dessous. Si 4 X 100 Go Les périphériques de stockage sont utilisés dans la configuration MDADM RAID-6, vous pouvez stocker environ 200 Go de données dans la matrice RAID. Deux périphériques de stockage valant de l'espace disque - 2x100 Go est utilisé pour stocker les informations de parité de la matrice RAID-6.
Si un maximum de deux périphériques de stockage de la matrice RAID-6 tombent en panne, comme indiqué dans la figure du milieu, vos données restent accessibles. Si vous avez ajouté un 1 X 100 Go périphérique de stockage à la matrice RAID-6 en tant que périphérique de rechange, comme indiqué dans la figure de gauche, et l'un des périphériques de stockage de la matrice RAID-6 tombe en panne, le périphérique de stockage de rechange deviendra le périphérique de stockage actif de la matrice RAID-6. , comme le montre la figure de droite.
Une fois que le périphérique de stockage de rechange devient le périphérique de stockage actif dans la matrice RAID-6, les informations de parité seront utilisées pour recalculer les données perdues et le périphérique de stockage nouvellement ajouté sera rempli avec les données recalculées.
Comment fonctionne MDADM RAID 1+0 ou RAID-10
MDADM RAID 1+0, ou RAID-10, est une configuration RAID hybride. Il est composé de matrices RAID-1 et de matrices RAID-0. Certains des périphériques de stockage forment des matrices RAID-1 et les matrices RAID-1 sont ensuite utilisées pour former une matrice RAID-0.
Pour créer une matrice RAID-10, vous avez besoin d'un nombre pair de périphériques de stockage. Chaque paire de périphériques de stockage forme une matrice RAID-1 et toutes les matrices RAID-1 sont combinées pour créer une matrice RAID-0. Ainsi, lui donnant le nom RAID-10.
Un exemple de matrice RAID-10, ou matrice RAID 1+0, est illustré dans la figure ci-dessous. Comme vous pouvez le constater, le disque 1 (100 Go) et le disque 2 (100 Go) créent une matrice RAID-1 avec 100 Go d'espace disque disponible pour le stockage des données. De la même manière, les disques 3 et 4 forment une autre matrice RAID-1 (100 Go). Ensuite, les matrices RAID-1 sont ensuite combinées en une matrice RAID-0, vous offrant 200 Go d'espace disque pour le stockage des données.
L'un des avantages de la matrice RAID-10 est que chaque paire de périphériques de stockage formant les matrices RAID-1 est modulaire. Au sein de chaque matrice RAID-1 modulaire, un périphérique de stockage peut tomber en panne, mais vos données restent en sécurité.
En raison de la manière dont RAID-1 et RAID-0 fonctionnent ensemble dans la matrice RAID-10, en cas de panne de disque, la matrice RAID peut se reconstruire plus rapidement que RAID-5 et RAID-6, une fois le disque défaillant remplacé. Les performances de reconstruction plus rapides sont principalement dues à sa conception modulaire et au fait qu'il n'est pas nécessaire de calculer les informations de parité comme RAID-5 et RAID-6. De plus, lors de la reconstruction du RAID, les performances de l'ensemble de la matrice RAID ne sont pas affectées, contrairement au RAID-5 et RAID-6. Les seules performances de la paire de disques de la matrice RAID-1 où un disque est en panne seront affectées.
Vous pouvez également ajouter des périphériques de stockage de rechange aux matrices RAID-10. Les disques de rechange fonctionnent de la même manière en RAID-10 que dans les autres configurations RAID MDADM, comme vous pouvez le voir dans la figure ci-dessous.
Les propriétés de la configuration MDADM RAID-10 sont résumées ci-dessous :
Périphériques de stockage minimum requis : 4
Exigences relatives au périphérique de stockage de rechange : Autant que nécessaire.
Sécurité des données : Un disque de chaque groupe RAID-1 peut tomber en panne à la fois. Ainsi, la moitié des périphériques de stockage peuvent tomber en panne et vos données seront toujours en sécurité tant qu'au moins un disque de chaque groupe RAID-1 fonctionne toujours correctement.
Vitesse de lecture des données : Vitesse de lecture de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-10 divisée par 2.
Vitesse d'écriture des données : Calculez la vitesse d'écriture de tous les périphériques de stockage ajoutés à la matrice RAID-10 en la divisant par 2.
Espace disque disponible pour le stockage des données : La moitié de l'espace de stockage de la matrice RAID-10 peut être utilisée pour stocker des données.
Conclusion
J'ai discuté de certains termes MDADM RAID. J'ai également expliqué le fonctionnement des différents types de configurations RAID MDADM et leurs exigences.