共用方式為


在 Linux 上設定軟體 RAID

在 Azure 的 Linux 虛擬機器上使用軟體 RAID,以單一 RAID 裝置的形式顯示多個連接的資料磁碟,這種案例很常遇到。 相較於只使用單一磁碟,這通常可用來提高效能並允許增加輸送量。

連接資料磁碟

設定 RAID 裝置需要兩個以上的空白資料磁碟。 建立 RAID 裝置的主要原因是要提升磁碟 IO 效能。 根據 IO 需求,您可以選擇連接儲存在標準儲存體且一個磁碟最多具有 500 IO/ps 的磁碟,或進階儲存體且一個磁碟最多具有 5000 IO/ps 的磁碟。 本文不會詳細說明如何佈建資料磁碟以及將其連接至 Linux 虛擬機器。 請參閱 Microsoft Azure 文章連接磁碟,取得如何在 Azure 上將空白資料磁碟連接至 Linux 虛擬機器的詳細指示。

重要

請勿混合不同大小的磁碟,這樣做會導致 raidset 的效能限制為最慢的磁碟。

安裝 mdadm 公用程式

  • Ubuntu

    sudo apt-get update
    sudo apt-get install mdadm
    
  • CentOS & Oracle Linux

    sudo yum install mdadm
    
  • SLES 和 openSUSE

    zypper install mdadm
    

建立磁碟分割

在本範例中,我們會在 /dev/sdc 上建立單一磁碟分割。 新磁碟分割的名稱會是 /dev/sdc1。

  1. 啟動 fdisk 開始建立磁碟分割

    sudo fdisk /dev/sdc
    Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
    Building a new DOS disklabel with disk identifier 0xa34cb70c.
    Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
    After that, of course, the previous content won't be recoverable.
    
    WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
                    switch off the mode (command 'c') and change display units to
                    sectors (command 'u').
    
  2. 出現提示時請按 'n',以建立 新的磁碟分割:

    Command (m for help): n
    
  3. 接著,請按 'p' 以建立 主要磁碟分割:

    Command action
            e   extended
            p   primary partition (1-4)
    
  4. 按 '1' 以選取磁碟分割編號 1:

    Partition number (1-4): 1
    
  5. 選取新磁碟分割的起始點,或按 <enter> 接受預設值,將磁碟分割置於磁碟機上可用空間的開始位置:

    First cylinder (1-1305, default 1):
    Using default value 1
    
  6. 選取磁碟分割的大小,例如,輸入 '+10G' 以建立 10 GB 的磁碟分割。 或者,按 <enter> 建立跨越整個磁碟機的單一磁碟分割:

    Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1305, default 1305): 
    Using default value 1305
    
  7. 接著,將磁碟分割的 ID 和類型 ( t) 從預設的 ID '83' (Linux) 變更為 ID 'fd' (Linux raid auto):

    Command (m for help): t
    Selected partition 1
    Hex code (type L to list codes): fd
    
  8. 最後,將磁碟分割資料表寫入磁碟機並結束 fdisk:

    Command (m for help): w
    The partition table has been altered!
    

建立 RAID 陣列

  1. 下列範例將「分割」(RAID 層級 0) 位於三個不同資料磁碟 (sdc1、sdd1、sde1) 的三個磁碟分割。 執行此命令之後,即會建立一個名為 /dev/md127 的新 RAID 裝置。 同時請注意,如果這些資料磁碟先前是另一個無用 RAID 陣列的一部分,則您可能需要在 mdadm 命令中加上 --force 參數:

    sudo mdadm --create /dev/md127 --level 0 --raid-devices 3 \
        /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1
    
  2. 在新的 RAID 裝置上建立檔案系統

    CentOS、Oracle Linux、SLES 12、openSUSE 和 Ubuntu

    sudo mkfs -t ext4 /dev/md127
    

    SLES 11

    sudo mkfs -t ext3 /dev/md127
    

    SLES 11 - 啟用 boot.md 並建立 mdadm.conf

    sudo -i chkconfig --add boot.md
    sudo echo 'DEVICE /dev/sd*[0-9]' >> /etc/mdadm.conf
    

    注意

    在 SUSE 系統上進行這些變更之後,可能需要重新開機。 針對 SLES 12,這在並 必要步驟。

將新的檔案系統新增至 /etc/fstab

重要

不當編輯 /etc/fstab 檔案會導致系統無法開機。 如果不確定,請參閱散發套件的文件,以取得如何適當編輯此檔案的相關資訊。 在編輯之前,也建議先備份 /etc/fstab 檔案。

  1. 建立新檔案系統所需的掛接點,例如:

    sudo mkdir /data
    
  2. 編輯 /etc/fstab 時,應使用 UUID (而非使用裝置名稱) 來參考檔案系統。 使用 blkid 公用程式來決定新檔案系統的 UUID:

    sudo /sbin/blkid
    ...........
    /dev/md127: UUID="aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee" TYPE="ext4"
    
  3. 在文字編輯器中開啟 /etc/fstab,並為新檔案系統新增項目,例如:

    UUID=aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee  /data  ext4  defaults  0  2
    

    或者,在 SLES 11 上:

    /dev/disk/by-uuid/aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee  /data  ext3  defaults  0  2
    

    接著,儲存並關閉 /etc/fstab。

  4. 測試 /etc/fstab 項目是否正確:

    sudo mount -a
    

    如果此命令會產生錯誤訊息,請檢查 /etc/fstab 檔案中的語法。

    接下來,執行 mount 命令,以確保已掛接檔案系統:

    mount
    .................
    /dev/md127 on /data type ext4 (rw)
    
  5. (選擇性) 保全開機參數

    fstab 組態

    許多散發套件包含 nobootwaitnofail 掛接參數,可加入至 /etc/fstab 檔案。 這些參數容許發生掛接特定檔案系統失敗,並容許 Linux 系統繼續開機,即使它無法正確地掛接 RAID 檔案系統。 請參閱散發套件的文件,以取得這些參數的相關資訊。

    範例 (Ubuntu):

    UUID=aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee  /data  ext4  defaults,nobootwait  0  2
    

    Linux 開機參數

    除了上述參數之外,即使 RAID 看起來已損壞或效能不佳,核心參數 "bootdegraded=true" 仍可讓系統開機,例如,將資料磁碟機從虛擬機器中不當移除。 依預設,這也會造成無法開機的系統。

    請參閱散發套件的文件,以取得如何正確編輯核心參數的相關資訊。 例如,在許多散發套件 (CentOS、Oracle Linux、SLES 11) 中,可手動將這些參數加入至 "/boot/grub/menu.lst" 檔案。 在 Ubuntu 上,可將此參數加入至 "/etc/default/grub" 上的 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 變數。

TRIM/UNMAP 支援

有些 Linux 核心會支援 TRIM/UNMAP 作業以捨棄磁碟上未使用的區塊。 這些作業主要是在標準儲存體中相當實用,可用來通知 Azure 已刪除的頁面已不再有效而可予以捨棄。 如果您建立大型檔案,然後再將它們刪除,捨棄頁面可以節省成本。

注意

如果陣列的區塊大小設定為小於預設值 (512KB),則 RAID 可能不會發出捨棄命令。 這是因為主機上的 unmap 細微度也是 512KB。 如果您透過 mdadm 的 --chunk= 參數修改陣列的區塊大小,則核心可能會忽略 TRIM/unmap 要求。

有兩種方式可在 Linux VM 中啟用 TRIM 支援。 像往常一樣,請參閱您的散發套件以了解建議的方法︰

  • /etc/fstab 中使用 discard 掛接選項,例如:

    UUID=aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee  /data  ext4  defaults,discard  0  2
    
  • 在某些情況下,discard 選項可能會影響效能。 或者,您也可以從命令列手動執行 fstrim 命令,或將它新增到 crontab 來定期執行︰

    Ubuntu

    # sudo apt-get install util-linux
    # sudo fstrim /data
    

    RHEL/CentOS

    # sudo yum install util-linux
    # sudo fstrim /data