在 FreeBSD 上使用软 RAID-1

« �?天备份 mysql 数�?�库的脚本 | Home | awk使用手册 »

在 FreeBSD 上使用软 RAID-1

Dru Lavigne

　　有没有想过为低端�?务器�?�软 RAID？你或许想过在�?购置硬 RAID 控制�?�的�?�??下，通过�?盘镜�?为你的工作站带�?�冗余�?护。你是�?�有过痛苦的�?置�?历，使你对 Unix 系统上的软 RAID �?�步？

　　FreeBSD 5.3 �?�更高的版本加入了 gmirror(8)；它让你轻易地�?置使用软 RAID 1。尽管 gmirror 已有�?少教程，但我�?�现它们�?是�?求用 bsdlabel �?�手动计算分区的大�?就是�?用到一张用以修正现有系统的软盘。

　　我以为在安装�?作系统的过程中�?置 RAID 更为�?��?�。我也希望�?置步骤能�?�到易于�?�解并且�?造�?诸如计算出错的人为错误。通过拼凑现有的说明文字，自己进行多方�?置实验�?�，我找到了在数个�?�?�系统上都适用的�?置步骤。我也从 gmirror 的编写者 Pawel Jakub Dawidek 那里得到了很有价值的回馈；他�?露了 gmirror 一些尚未公开的特性。

GEOM 背景知识

　　在介�?�?置步骤之�?，先了解一下 GEOM 是很有用的。GEOM 是 FreeBSD 5.0 引入的模�?��?盘构架。该模�?�构架�?许通过编写程�?�?��?控�?盘。FreeBSD 5.3 引入的软 RAID 程�?就是最好的例�?。

　　gstripe(8) �?��?� RAID 0
　　gmirror(8) �?��?� RAID 1
　　graid3(8) �?��?� RAID 3

　　以上的首字符 g 表示这些程�?都利用到了 GEOM。

　　注：若你�?知�?� RAID 为何物，则�?��?�阅 Webopedia 有关定义�?�?� RAID 的链接 http://www.webopedia.com/TERM/R/RAID.html。

　　man 4 geom 述说了 geom 所用到的�?盘术语；在设置 gmirror 的过程中，我们将会看到一些。它们包括：

　　provider — 该 GEOM 实体在 /dev 下出现。本文将介�?如何创建 /dev/mirror/gm0 这个 provider，它代表�?盘镜�?或�?�工。

　　consumer — 该实体接收 I/O 请求。在镜�?/�?�工的例�?中，这指的就是两�?�硬盘。我用两根数�?�线分别连接两�?� IDE 硬盘，得到 /dev/ad0 和 /dev/ad2。

　　metadata (元数�?�) — 在�?�?�的 RAID 中，它包括阵列�?员�?�其尺寸�?�?置，逻辑�?盘�?�分区的�??述和�?盘阵列的当�?状�?。

　　镜�?/�?�工 — RAID 1 �?�?两�?�硬盘的数�?�一致。�?��?��?说，它将一�?�硬盘的数�?�镜射到�?�一�?�硬盘。若两�?�硬盘�?�接在一根 IDE 数�?�线上，则称为镜�?；若两�?�硬盘接在�?�?�的数�?�线上，则称为�?�工。因为�?�一数�?�线易造�?�?�点故障，所以采用�?�工的�?�大多数。

在安装�?作系统的过程中�?置镜�?/�?�工

　　若你打算用 RAID 1，为�?��?节外生�?，购置两�?�一模一样的硬盘(相�?�的型�?�和尺寸)。若型�?�或尺寸�?一致，事情将会�?�得很�?�?�；就算�?过艰辛的�?置�?事了，到头�?�，你�?�能以浪费较大硬盘多出�?�的空间收场。将一个作为第一主盘，�?�一个作为第二主盘，接好两�?�一样的硬盘。在安装�?作系统之�?，�?次检查 CMOS 是�?�已认出两�?�硬盘。

　　按自己喜欢的安装方�?开始安装 FreeBSD 任一版本(5.3 或以上)。到了 Select Drives (选定硬盘)�?��?�时，将会显示 ad0 和 ad2。选 ad0，因为你将把�?作系统安装于该主盘上。

　　进入 fdisk 界�?��?�，删除所有现存的分区，然�?�选 Use entire disk (使用整个�?盘)。当�??示�?�动�?��?�时，选 Standard MBR (标准 MBR)。

　　�?�到 disklabel 界�?�时，根�?�自己的需�?将 ad0 分区。若�?知�?�该怎么�?�，选 a 让系统自动分区。然�?�选择预设的安装套件和安装媒体�?，让�?作系统如常安装。

　　安装完毕�?�，�?览到 postinstall configurations (�?�安装�?置)设置你的时区，创建用户�?�?�，设定 root 的密�?等。

　　�?过，当回到 sysinstall 主�?��?�时，�?�?急于�?�?�系统。按下 Alt-F4，进入命令�??示行。我们首先键入 csh 命令，这样就得到一个带历�?�记录的 shell (默认的 shell 是 Bourne)。

　　创建镜�?/�?�工很简�?�，�?��?键入：

　　# gmirror label -v -b round-robin gm0 /dev/ad0

　　其中，gmirror label 创建镜�?；-v 开�?�冗长模�?；-b round-robin 选用平衡算法(目�? round-robin 算法性能最佳)；gm0 �?�镜�?/�?�工的�??称(该�??称代表第一个 GEOM 镜�?)；/dev/ad0 代表用以镜射的�?盘。

　　然而，若现在便键入命令会使你失望。

　　# gmirror label -v -b round-robin gm0 /dev/ad0
　　Can’t store metadata on /dev/ad0: Operation not permitted
　　(无法将元数�?��?存于 /dev/ad0 上：�?止�?作)

　　这是一�?安全特性，表示�?盘已被加载以便写入；因此�?�?�用。�?过，你�?�通过 sysctl MIB，暂时让 gmirror 绕过这个特性，从而创建镜�?/�?�工。

　　# sysctl kern.geom.debugflags=16
　　kern.geom.debugflags: 0 -> 16

　　�?用担心，系统�?�?��?�(数分钟�?�的事)，该 MIB 将�?�?为 0。�?�?�一次：

　　# gmirror label -v -b round-robin gm0 /dev/ad0
　　Metadata value stored on /dev/ad0

　　就这样，RAID 1 �?置告�?。

　　我们有必�?让�?作系统�?次�?�?�时自动装载 RAID。这需�?修改两个文件。第一个文件当�?是空的，用 echo 创建�?��?�：

　　# echo geom_mirror_load=”YES” > /boot/loader.conf

　　第二个文件 /etc/fstab �?是空的，所以我建议在修改�?�?�个备份：

　　# cp /etc/fstab /etc/fstab.orig
　　# vi /etc/fstab

　　将所有 ad 改为 gm，在 /dev �?��?�入 mirror。比如将 /dev/ad0s1a 改为 /dev/mirror/gm0s1a。如果没有创建别的分区，你会看到以 a, b, d, e 和 f 结尾的五个 ad0s1 分区；你需�?�?一修改。

　　修改完毕�?�，�?仔细检查对 /etc/fstab �?� /boot/loader.conf 作出的更改。虽说事�?��?�以修正，但是因敲错一个字而�?能�?�动新的系统是很烦的事。

　　注：有些教程说过需�?在 /etc/rc.conf 中加入 swapoff 选项。现已没必�?。�?�样地，没必�?将 shutdown -r now 当�? reboot �?�用。

　　确定没有错误之�?�，�?�出安装盘�?�，按下 Alt+F1 退出安装�?��?�。

�?�用镜�?/�?�工

　　若你注�?看�?�动信�?�，在系统读出�?盘信�?��?�，你应看到以白色粗体字显示的信�?�：

　　GEOM_MIRROR: Device gm0 created (id=2125638583).
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad0 detected.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad0 activated.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider mirror/gm0 launched.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0 already configured.
　　Mounting root from ufs:/dev/mirror/gm0s1a

　　系统�?�动还在继续。�?过，若在 /etc/fstab 敲错了一个字，�?�动过程将就此�?�止并等待你输入正确的信�?�。在下�?�例�?中，我在修改 /etc/fstab 时忘了�?�入 mirror 一�?，�?�将本应为 /dev/mirror/gm0s1a 的误作 /dev/gm0s1a，这样，FreeBSD 便�?能找到我的根文件系统。

　　Mounting root from ufs:/dev/gm0s1a
　　setrootbyname failed
　　ffs_mountroot: can’t find rootvp
　　Root mount failed: 6
　　
　　Manual root filesystem specification:
　　 <fstype>:<device> Mount <device> using filesystem <fstype>
　　 e.g. ufs:da0s1a
　　 ? List valid disk boot devices
　　 <empty line> Abort manual input
　　
　　mountroot>

　　所幸的是，它并�?是看起�?�那么�?�怕。�?�以从列出有效的�?�动分区入手处�?�故障：

　　mountroot> ?
　　
　　List of GEOM managed disk devices:
　　 mirror/gm0s1f mirror/gm0s1e mirror/gm0s1d mirror/gm0s1c mirror/gm0s1b
　　mirror/gm0s1a mirror/gm0s1 ad2s1 mirror/gm0 ad0s1 ad2 acd0 ad0 fd0

　　若你正确输入 / 文件系统的�?置，它将继续�?�动(boot，原文误作 reboot)下去。

　　mountroot> ufs:/dev/mirror/gm0s1a
　　Mounting root from /dev/mirror/gm0s1a
　　
　　登入之�?�，先更正 /etc/fstab 的误处并�?新�?�动。正常�?�动且�?功登入�?�，键入以下命令确定镜�?的�?个分区已被�?功加载。

　　% df -h
　　Filesystem Size Used Avail Capacity Mounted on
　　/dev/mirror/gm0s1a 248M 35M 193M 15% /
　　devfs 1.0K 1.0K 0B 100% /dev
　　/dev/mirror/gm0s1e 248M 12K 228M 0% /tmp
　　/dev/mirror/gm0s1f 7.3G 99M 6.7G 1% /usr
　　/dev/mirror/gm0s1d 248M 196K 228M 0% /var

　　df �?显示交�?�分区的信�?�，�?�以用以下命令核实：

　　% swapinfo
　　Device 1K-blocks Used Avail Capacity
　　/dev/mirror/gm0s1b 629544 0 629544 0%

�?�步镜�?/�?�工

　　剩下的事就是�?�步两�?�硬盘的数�?�了。�?��?键入�?�镜�?�?�入第二�?�硬盘的命令，数�?��?�步将自动进行。

　　# gmirror insert gm0 /dev/ad2
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad2 detected.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: rebuilding provider ad2.

　　看看进展如何：

　　# gmirror list | more
　　Geom name: gm0
　　State: DEGRADED
　　Components: 2
　　Balance: round-robin
　　Slice: 4096
　　Flags: NONE
　　GenID: 0
　　SyncID: 1
　　ID: 2125638583
　　Providers:
　　1. Name: mirror/gm0
　　 Mediasize: 10262568448 (9.6G)
　　 Sectorsize: 512
　　 Mode: r6w5e2
　　Consumers:
　　1. Name: ad0
　　 Mediasize: 10262568448 (9.6G)
　　 Sectorsize: 512
　　 Mode: r1w1e1
　　 State: ACTIVE
　　 Priority: 0
　　 Flags: DIRTY
　　 GenID: 0
　　 SyncID: 1
　　 ID: 3986018406
　　2. Name: ad2
　　 Mediasize: 10262568448 (9.6G)
　　 Sectorsize: 512
　　 Mode: r1w1e1
　　 State: SYNCHRONIZING
　　 Priority: 0
　　 Flags: DIRTY, SYNCHRONIZING
　　 GenID: 0
　　 SyncID: 1
　　 Synchronized: 1%
　　 ID: 1946262342

　　注�?看 Flags 行上的 SYNCHRONIZING 字眼。这两�?�硬盘的数�?��?�?�步需�?一些时间，如当�?所示�?一个百分点。�?�我所知，10GB 的硬盘大约需时 30 分钟，75GB 的约需两个�?��?时。若你觉得好奇，查查进度：

　　# gmirror status
　　Name Status Components
　　mirror/gm0 DEGRADED ad0
　　 ad2 (2%)

　　数�?��?�步完毕�?�，你将看到以白色粗体字显示的系统信�?�：

　　GEOM_MIRROR: Device gm0: rebuilding provider ad2 finished.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad2 activated.

　　若�?次输入 gmirror list，你会看到 State (状�?) 已从 DEGRADED (已�?级) �?��? COMPLETE (完毕)，Synchronized (已�?�步) 一行已�?�?了。若在 Flags 行上看到 DIRTY (�?干净) 字眼，�?用担心；那仅表示系统已写入新的数�?�但尚未完�?镜射。若你在�?盘平�?�下�?��?�等数秒钟，则你将会看到 Flags 行�?��?了 NONE (无)。

　　�?�?�系统，最�?�检查一下。

　　这回�?�动信�?�应包�?�以下这些：

　　GEOM_MIRROR: Device gm0 created (id=2125638583).
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad0 detected.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad2 detected.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad0 activated.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider ad2 activated.
　　GEOM_MIRROR: Device gm0: provider mirror/gm0 launched.
　　Mounting root from ufs:/dev/mirror/gm0s1a
　　
结语

　　GEOM 实用程�?在日益进步，它的开�?�者�?断地将新特性�?�更新上传到网页去。利用 cvsup 更新你手上的 FreeBSD 版本或在决定安装 FreeBSD 时选用最新的版本是很�?�?的。

　　若你想�?�得镜�?/�?�工的性能数�?�，用 gstat(8)。通读 gmirror(8) 的说明文字也是值得倡议的，特别是在你想了解如何更�?�一�?��??硬盘的情况下。

flymeteor@Blog

在 FreeBSD 上使用软 RAID-1

Leave a Comment

Formatting Your Comment

Your Comment

This Entry