Linux/RAID: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 11. Mai 2025, 20:49 Uhr

Linux/RAID - Datenträger zu logischen Laufwerken zusammenschließen

Beschreibung

Zusammenwirken der Festplatten wird softwareseitig organisiert

Die meisten modernen Betriebssysteme sind dazu in der Lage

FreeBSD, OpenBSD, Apple macOS, HP HP-UX, IBM AIX, Linux, Microsoft Windows ab Windows oder SUN Solaris

Die einzelnen Festplatten sind in diesem Fall entweder über einfache Festplattencontroller am Computer angeschlossen oder es werden externe Storage-Geräte wie Disk-Arrays von Unternehmen wie EMC, Promise, AXUS, Proware oder Hitachi Data Systems (HDS) an den Computer angeschlossen

Die Festplatten werden zunächst ohne RAID-Controller als sogenannte JBODs ("just a bunch of disks") in das System integriert, dann wird per Software-RAID (beispielsweise unter Linux mit dem Programm mdadm) die RAID-Funktionalität realisiert

Eine besondere Variante des Software RAID sind Dateisysteme mit einer integrierten RAID-Funktionalität
Ein Beispiel dafür ist das von Sun Microsystems entwickelte RAID-Z.[6]

Vorteile	Der Vorteil von Software-RAID ist, dass kein spezieller RAID-Controller benötigt wird Die Steuerung wird von der RAID-Software erledigt, diese ist entweder schon Teil des Betriebssystems oder wird nachträglich installiert Dieser Vorteil kommt besonders bei der Disaster Recovery zum Tragen, wenn der RAID-Controller defekt und nicht mehr verfügbar ist Praktisch alle derzeit verfügbaren Software-RAID-Systeme benutzen die Festplatten so, dass diese auch ohne die spezifische Software ausgelesen werden können
Nachteile	Bei einem Software-RAID werden bei Festplattenzugriffen neben dem Hauptprozessor des Computers auch die System-Busse wie PCI stärker belastet als bei einem Hardware-RAID Bei leistungsschwachen CPUs und Bus-Systemen verringert dies deutlich die Systemleistung Bei leistungsstarken, wenig ausgelasteten Systemen ist dies belanglos Storage-Server sind in der Praxis oft nicht voll ausgelastet; auf solchen Systemen können Software-RAID-Implementierungen unter Umständen sogar schneller sein als Hardware-RAIDs Ein weiterer Nachteil ist, dass bei vielen Software-RAID kein Cache genutzt werden kann, dessen Inhalt auch nach einem Stromausfall erhalten bleibt, wie es bei Hardware-RAID-Controllern mit einer Battery Backup Unit der Fall ist Dieses Problem lässt sich mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für den gesamten PC vermeiden Um die Gefahr von Datenverlusten und Fehlern in der Datenintegrität bei einem Stromausfall oder Systemabsturz zu minimieren, sollten außerdem die (Schreib-)Caches der Festplatten deaktiviert werden.[7] Da die Platten eines Software-RAIDs prinzipiell auch einzeln angesprochen werden können, besteht bei gespiegelten Festplatten die Gefahr, dass Änderungen nur noch an einer Platte durchgeführt werden - wenn etwa nach einem Betriebssystem-Update die RAID-Software oder der Treiber für einen RAID-Festplatten-Controller nicht mehr funktionieren, eine der gespiegelten Festplatten aber weiterhin über einen generischen SATA-Treiber angesprochen werden kann Entsprechende Warnhinweise oder Fehlermeldungen während des Bootens sollten deshalb nicht ignoriert werden, nur weil das System trotzdem funktioniert Ausnahmen bilden hier Software-RAID mit Datenintegrität wie beispielsweise ZFS Unvollständige Speichervorgänge werden zurückgesetzt Fehlerhafte Spiegeldaten werden erkannt und durch korrekte Spiegeldaten ersetzt Es wird wohl beim Lesen eine Fehlermeldung geben, da die fehlerhafte oder alte Spiegelseite nicht mit dem aktuellen Block übereinstimmt

Anhang

Siehe auch

Links

Weblinks

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-'''Linux/RAID''' - Datenträger zu logischen Laufwerken zusammenschließen
+'''Linux/[[RAID]]''' - Datenträger zu logischen Laufwerken zusammenschließen
 == Beschreibung ==
-siehe auch [[RAID]]
+; Zusammenwirken der Festplatten wird softwareseitig organisiert
+Die meisten modernen Betriebssysteme sind dazu in der Lage
+* FreeBSD, OpenBSD, Apple macOS, HP HP-UX, IBM AIX, Linux, Microsoft Windows ab Windows  oder SUN Solaris
-== RAID hinzufügen ==
+Die einzelnen Festplatten sind in diesem Fall entweder über einfache Festplattencontroller am Computer angeschlossen oder es werden externe Storage-Geräte wie Disk-Arrays von Unternehmen wie EMC, Promise, AXUS, Proware oder Hitachi Data Systems (HDS) an den Computer angeschlossen
-; Analyse
-Hier sind die Laufwerke <tt>/dev/sda</tt> bereits <tt>/dev/sdb</tt> in RAID1-Arrays konfiguriert, welche das Betriebssystem enthalten
-<syntaxhighlight lang="bash" highlight="1" line>
-</syntaxhighlight>
- cat /proc/mdstat
+Die Festplatten werden zunächst ohne RAID-Controller als sogenannte JBODs ("just a bunch of disks") in das System integriert, dann wird per Software-RAID (beispielsweise unter Linux mit dem Programm mdadm) die RAID-Funktionalität realisiert
- Personalities : [raid1]
+* Eine besondere Variante des Software RAID sind Dateisysteme mit einer integrierten RAID-Funktionalität
- md2 : active raid1 sda3[2] sdb3[1]
+* Ein Beispiel dafür ist das von Sun Microsystems entwickelte RAID-Z.[6]
- 234405504 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
- bitmap: 0/2 pages [0KB], 65536KB chunk
- md1 : active raid1 sda2[2] sdb2[1]
+{| class="wikitable options big"
-blocks super 1.2 [2/2] [UU]
+| Vorteile ||
+Der Vorteil von Software-RAID ist, dass kein spezieller RAID-Controller benötigt wird
+* Die Steuerung wird von der RAID-Software erledigt, diese ist entweder schon Teil des Betriebssystems oder wird nachträglich installiert
+* Dieser Vorteil kommt besonders bei der Disaster Recovery zum Tragen, wenn der RAID-Controller defekt und nicht mehr verfügbar ist
+* Praktisch alle derzeit verfügbaren Software-RAID-Systeme benutzen die Festplatten so, dass diese auch ohne die spezifische Software ausgelesen werden können
+|-
+| Nachteile ||
+Bei einem Software-RAID werden bei Festplattenzugriffen neben dem Hauptprozessor des Computers auch die System-Busse wie PCI stärker belastet als bei einem Hardware-RAID
+* Bei leistungsschwachen CPUs und Bus-Systemen verringert dies deutlich die Systemleistung
+* Bei leistungsstarken, wenig ausgelasteten Systemen ist dies belanglos
+* Storage-Server sind in der Praxis oft nicht voll ausgelastet; auf solchen Systemen können Software-RAID-Implementierungen unter Umständen sogar schneller sein als Hardware-RAIDs
+* Ein weiterer Nachteil ist, dass bei vielen Software-RAID kein Cache genutzt werden kann, dessen Inhalt auch nach einem Stromausfall erhalten bleibt, wie es bei Hardware-RAID-Controllern mit einer Battery Backup Unit der Fall ist
+** Dieses Problem lässt sich mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für den gesamten PC vermeiden
+** Um die Gefahr von Datenverlusten und Fehlern in der Datenintegrität bei einem Stromausfall oder Systemabsturz zu minimieren, sollten außerdem die (Schreib-)Caches der Festplatten deaktiviert werden.[7]
+* Da die Platten eines Software-RAIDs prinzipiell auch einzeln angesprochen werden können, besteht bei gespiegelten Festplatten die Gefahr, dass Änderungen nur noch an einer Platte durchgeführt werden - wenn etwa nach einem Betriebssystem-Update die RAID-Software oder der Treiber für einen RAID-Festplatten-Controller nicht mehr funktionieren, eine der gespiegelten Festplatten aber weiterhin über einen generischen SATA-Treiber angesprochen werden kann
+* Entsprechende Warnhinweise oder Fehlermeldungen während des Bootens sollten deshalb nicht ignoriert werden, nur weil das System trotzdem funktioniert
+* Ausnahmen bilden hier Software-RAID mit Datenintegrität wie beispielsweise ZFS
+* Unvollständige Speichervorgänge werden zurückgesetzt
+* Fehlerhafte Spiegeldaten werden erkannt und durch korrekte Spiegeldaten ersetzt
+* Es wird wohl beim Lesen eine Fehlermeldung geben, da die fehlerhafte oder alte Spiegelseite nicht mit dem aktuellen Block übereinstimmt
+|}
- md0 : active raid1 sda1[2] sdb1[1]
+<noinclude>
- 33521664 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
- unused devices: <none>
-; Weitere Laufwerke
-Es sind jedoch zwei weitere Laufwerke vorhanden (<tt>/dev/sdc</tt> und <tt>/dev/sdd</tt>), die wir als Daten-Laufwerk in einem RAID1-Array nutzen möchten
-Dazu muss zuerst das RAID-Array hinzugefügt werden
-<syntaxhighlight lang="bash" highlight="1" line>
-</syntaxhighlight>
- mdadm --create --verbose /dev/md3 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdc /dev/sdd
-Anschließend sollte die RAID-Konfiguration wie folgt aussehen
-<syntaxhighlight lang="bash" highlight="1" line>
-cat /proc/mdstat
- Personalities : [raid1]
- md3 : active raid1 sdc1[0] sdd1[1]
- 2095040 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
- [====>................] resync = 32.7% (418656/2095040) finish=4.2min speed=131219K/sec
- md2 : active raid1 sda3[2] sdb3[1]
- 234405504 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
- bitmap: 0/2 pages [0KB], 65536KB chunk
- md1 : active raid1 sda2[2] sdb2[1]
-blocks super 1.2 [2/2] [UU]
- md0 : active raid1 sda1[2] sdb1[1]
- 33521664 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
- unused devices: <none>
-</syntaxhighlight>
-Nun kann die neue Partition nach Belieben formatiert (hier EXT4) und eingehängt werden
-<syntaxhighlight lang="bash" highlight="1" line>
-mkfs.ext4 /dev/md3
-mount /dev/md3 /mnt
-</syntaxhighlight>
-=== Partitionsgröße ===
-Alle verwendeten Partitionen eines RAIDs haben die gleiche Größe.
-== Benachrichtigung ==
-; E-Mail-Benachrichtigung bei Ausfall einer Festplatte im Software-RAID
-; Voraussetzung
-<blockquote>
-Ein Mailserver Ihrer Wahl (z.B. [https://de.wikipedia.org/wiki/Sendmail Sendmail]) muss bereits installiert und konfiguriert sein
-</blockquote>
-; Debian/Ubuntu/CentOS
-Öffnen Sie <tt>/etc/mdadm/mdadm.conf</tt> bzw. <tt>/etc/mdadm.conf</tt> (CentOS) in einem Editor und passen Sie folgende Zeile an
- MAILADDR holu@example.com
-Hier kann direkt eine Zieladresse angegeben werden
-* Alternativ bietet es sich an, alle an root gerichteten Emails via <tt>/etc/aliases</tt> an eine bestimmte Mailadresse weiterzuleiten
-Optional kann auch die Absenderadresse konfiguriert werden:
- MAILFROM mdadm@example.com
-Wichtig bei Debian und Ubuntu ist, dass <tt>AUTOCHECK</tt> in der Datei <tt>/etc/default/mdadm</tt> auf <tt>true</tt> gestellt ist
- grep AUTOCHECK= /etc/default/mdadm
- AUTOCHECK=true
-; openSUSE
-Öffnen Sie <tt>/etc/sysconfig/mdadm</tt> in einem Editor und verändern Sie die Variable <tt>MDADM_MAIL</tt> auf die gewünschte Adresse, an die Benachrichtigungen gesendet werden sollen:
- MDADM_MAIL="holu@example.com"
-; Konfiguration prüfen
-Ihre Konfiguration lässt sich mittels folgendem Befehl verifizieren, welcher per <tt>mdadm</tt> eine Test-Mail generiert und an die angegebene Adresse versendet:
- mdadm --monitor --test --oneshot /dev/md0
-Weiterhin sollten Sie noch sicherstellen, dass die Datei <tt>/etc/cron.daily/mdadm</tt> folgende Zeile enthält, welche für das tägliche Monitoring des RAIDs zuständig ist:
- exec --monitor --scan --oneshot
-== RAID auflösen ==
-Um ein Software-RAID aufzulösen können folgende Befehle verwendet werden
-* Falls es sich dabei um die System-Partitionen handelt, sollte dazu das [https://docs.hetzner.com/de/robot/dedicated-server/troubleshooting/hetzner-rescue-system/ Rescue-System] gebootet werden
- mdadm --stop /dev/md0
- mdadm --stop /dev/md1
- mdadm --stop /dev/md2
- mdadm --remove /dev/md0
- mdadm --remove /dev/md1
- mdadm --remove /dev/md2
-Danach können die Laufwerke wieder normal formatiert werden (z.&nbsp;B.&nbsp;ext4)
- mkfs.ext4 /dev/sda
- mkfs.ext4 /dev/sdb
-Das Ergebnis kann mittels.
- cat /proc/mdstat
-...und..
- fdisk -l
-überprüft werden
-Das Software-RAID sollte nun verschwunden sein
 == Anhang ==
 === Siehe auch ===
-* [[RAID/SoftwareHardwareRAID]]
 {{Special:PrefixIndex/Linux/RAID/}}
 === Links ===
 ==== Weblinks ====
-# [https://docs.hetzner.com/de/robot/dedicated-server/raid/linux-software-raid/ https://docs.hetzner.com/de/robot/dedicated-server/raid/linux-software-raid/]
-# [https://wiki.ubuntuusers.de/Software-RAID/ https://wiki.ubuntuusers.de/Software-RAID/]
-# [https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Linux_Software_RAID https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Linux_Software_RAID]
-# [https://de.wikipedia.org/wiki/RAID#Software-RAID https://de.wikipedia.org/wiki/RAID#Software-RAID]
-# [http://tldp.org/HOWTO/Software-RAID-HOWTO.html The Software-RAID HOWTO]
-# [https://RAID.wiki.kernel.org/index.php/Linux_RAID Linux RAID Wiki]
-# [https://RAID.wiki.kernel.org/index.php/RAID_setup RAID Setup]
-# [https://www.heise.de/ct/ausgabe/2013-6-Tipps-und-Tricks-rund-um-Linux-Software-RAID-2327050.html Festplattenpuzzles - Tipps und Tricks rund um Linux-Software-RAID]
-# [https://www.tecchannel.de/a/workshop-software-RAID-unter-linux-einrichten,2032820 Workshop - Software-RAID unter Linux einrichten]
-# [http://www.linuxhomenetworking.com/wiki/index.php/Quick_HOWTO_:_Ch26_:_Linux_Software_RAID#.XvMxWKZCTXA Quick HOWTO : Ch26 : Linux Software RAID]
-# [http://vger.kernel.org/vger-lists.html#linux-RAID linux-RAID Mailing List]
-# [https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Ubuntu-Server-Installation_mit_Software-RAID Ubuntu-Server-Installation mit Software-RAID]
-# [https://RAID.wiki.kernel.org/index.php/RAID_superblock_formats https://RAID.wiki.kernel.org/index.php/RAID_superblock_formats]
 [[Kategorie:Linux/RAID]]
 </noinclude>