LPI心得筆記簿 ─ 硬碟規劃（RAID）

今年一月，跑去上了某電腦補習班有關於LPI的認證課程，花了不少的銀子，所以只好乖乖的去上課（全勤，唸書有這麼乖就好），之後一直忙於轉換工作的事情，總是覺得沒時間複習，所以就上來跟大家一起分享上課的心得，同時也在這地方與大家做個交流吧！如果有所遺漏之處還請各位不吝指教

前言：

1. 其實在上LPI之前，有先安排關於網路概論的課程，這裡不加說明（跳線就是當時老師說不用教的地方= =+），不過這跟大學課程中機算機概論的部份有許多雷同之處（除了ROUTE TABLE之外），需要的人還是回去翻翻家中已蓋滿灰塵的機概吧！

2.說明一下上課時所用的系統，使用FEDORA6（那時剛出約一個多月吧！），雖然說只是LINUX的一個分支，不過因為使用者較多，且社群的資料較多，硬體部份就略過了（補習班的硬體能夠多好呢？唉...），現在還有一股熱潮的UBUNTU當然也不可小看（因為有金主支持總是比較有利），不過因為使用模組不同（不知這說法有無不當UBUNTU為Debian、FEDORA為 Redhat），真的有需要的也可以去參考一下

安裝：

在安裝之前要先介紹一下硬體的規畫，在剛開始上手時，可以用防呆的安裝法，全部下一步（同時關閉防火牆及SELINUX），如果是要在實務上應用的主機，就要動點頭腦規畫

硬碟規畫：首先要先有RAID或是LVM的規畫概念，這裡先介紹RAID

RAID（Redundant Array of Independent Disks，俗稱為磁碟陣列），level有分為RAID0~6七種類型，不過一般常見的應用仍只有RAID 0、1和5三種

舉例來說：如果我們要存一份資料，其中包括了A、B、C、D四個資料的組合

RAID 0：需二個硬碟
分別把A、B和C、D分別存在不同的PARTITION中，特性是速度快，但無安全性，因為資料是分存在兩個不同的磁碟中（如果兩個PARTITION是在同個硬體磁碟區中則無意義），所以可以增進存取速度，但是其中一個硬碟如果毀損就會造成該資料無法存取

RAID 1：最少需二個硬碟
分別把A、B、C、D存在兩個不同的PARTITION中，特性是安全性高，但速度慢，因為是將資料同步存在兩個不同硬碟當中，故所需時間較久，所以也不能夠把兩份資料存在同一個硬體磁碟中，不然硬體壞了，資料受損機率也極高

RAID 5：最少需三個硬碟
意思類似將A、B、C和B、C、D及A、C、D分別存在三個不同硬體磁碟區中，特性是速度比RAID 1快、安全性較RAID 0好，因為只要三個其中一個硬碟毀損，我們還是可以利用剩下兩個讀取到完整的資料，但是建構成本較高（硬碟多一個）

PS：當RAID1和5的其中一個硬碟毀損時，需要一個新的硬碟來做為備援（Hot Spare），這個備援的硬碟也可以在一開始時就加入mdadm在建立raid的架構中，所以在本文後段的範例中，筆者已經直接把備援的硬碟，在建立raid時就直接加入（即時性的考量）

在linux中的製作模組為mdadm，當準備好四個相同大小的硬碟後，以
# rpm -qa | grep mdadm（以rpm方式查詢是否具有此套件）

無：mdadm
# yum -y install mdadm （利用線上更新yum來安裝此套件）

有：mdadm
# uname -r（確認kernel 2.4以上版本才支援RAID）

建立RAID的使用指令

建立RAID 0：
# mdadm -Cv -l 0 /dev/md0 -n 2 /dev/hdc {8，9}
-C是指建立
-v是指察看過程
-l是指建立的屬於level 0、1或5
/dec/md0是指在linux中建立的裝置名稱為RAID 0
-n 2是指幾個RAID裝置屬於建立好的RAID 0
/dev/hdc {8，9}是指建立在/dev/hdc8和/dev/hdc9兩個partition上

可利用--detail參數來觀看建立好的RAID 0（1、5）的資訊
# mdadm --detail /dev/md0（md1、5）

其中有chunk-size是指寫進一個partition的大小 ，例如RAID 0中把一個file同時寫進兩個或以上partition時，會把file分成多大寫進其中一個partition（系統記錄在/proc/mdstat）

格式化：
# mke2fs -v -b 4096 -R stride=16 /dev/md0（md後為數字0）
(-R stride=n來增加效能，因為chunk-size=block*stride，因此對於RAID 0來說可以增加效能，對於其它RAID不一定能增加效能，例：RAID 1）

掛載並使用
# mkdir /mnt/md0（建立/mnt/md0資料夾）
# mount /dev/md0 /mnt/md0（掛載/dev/md0至/mnt/md0）

解除RAID裝置
# umount /dev/md0（卸載/dev/md0）
# mdadm -S /dev/md0（參數-S會直接解除 /dev/md0上的RAID 0）

寫入/etc/fstab（開機時會載入的硬體設定檔）
# vi /etc/fstab（以vi編輯/etc/fstab設定檔）

最後一行加入
/dev/md0 /mnt/md0 ext2 default 1 2

（fstab欄位說明）
第一欄　實際的 device 名稱。
第二欄　對應到的目錄結構(mount point)。
第三欄　該分割區的檔案系統ext、ext2、msdos、iso9660、nfs、swap。
第四欄　在 mount 時的參數。
第五欄　在使用 dump 時是否記錄，不需要則輸入0。
第六欄　決定在開機時執行 fsck 的先後順序。

建立RAID 1（建立流程，並參考RAID 0之說明）
#mdadm -Cv --level=1 /dev/md0 -n 2 /dev/hdc8 /dev/hdc9 -x1 /dev/hdc10
（-x：指定備用的硬碟，當其中一個毀損時會自動備援）
# mke2fs -j /dev/md0
# mount /dev/md0 /mnt/md0
# cp -a /bin /mnt/md0（copy /bin中的資料做測試）
# mdadm /dev/md0 -f /dev/hdc9 （測試/dev/hdc9壞掉時）
# mdadm -D /dev/md0

恢復/dev/hdc9
# mdadm /dev/md0 --remove /dev/hdc9
# mdadm /dev/md0 --add /dev/hdc9

建立RAID 5（建立流程，並參考RAID 0之說明）
# mdadm -C -l 5 /dev/md0 -n 3 /dev/hdc{8，9，10} -x 1 /dev/hdc11
（可加入-c128的參數，代表chunk-size為128）

這些就大略是RAID在Linux（Fedora）中的實作，如有興趣也可以自己實作一下，當然不用真的準備這麼多實體硬碟，可以在同個硬碟中割出4個相同大小的PARTITION來測試，等真的有這麼多實體硬碟時才能派上用場

不過這種軟體的RAID，效能上一定比不上動輒數萬元的硬體RAID備援來得高，但是對於小市民來說，也無非是種資料備援的手段之一（也要看是那種重要資料啦！）

PS：發現隨便整理一小點筆記就可以寫出來一堆，真害怕後面的路...