在 Linux 上設定軟體 RAID

在 Azure 中的 Linux 虛擬機上使用軟體 RAID，將多個鏈接的數據磁碟呈現為單一 RAID 裝置，是常見的案例。 一般而言，這可以用來改善效能，而且相較於只使用單一磁碟，允許改善輸送量。

附加數據磁碟

需要兩個以上的空數據磁碟來設定RAID裝置。 建立 RAID 裝置的主要原因，是改善磁碟 IO 的效能。 根據您的 IO 需求，您可以選擇連結儲存在我們的標準記憶體中的磁碟，每個磁碟最多可有 500 個 IO/ps，或每個磁碟最多 5000 個 IO/ps 的進階記憶體。 本文不會詳細說明如何將數據磁碟布建和連結至Linux虛擬機。 如需如何將空白數據磁碟連結至 Azure 上 Linux 虛擬機的詳細指示，請參閱Microsoft Azure 一文 連結磁碟。

這很重要

請勿混合不同大小的磁碟，這麼做會導致 raidset 的效能受限於最慢的磁碟。

安裝 mdadm 公用程式

• Ubuntu

  sudo apt-get update
  sudo apt-get install mdadm
  

• CentOS 和 Oracle Linux

  sudo yum install mdadm
  

• SLES 和 openSUSE

  zypper install mdadm
  

建立磁碟分區

在此範例中，我們會在 /dev/sdc 上建立單一磁碟分區。 新的磁碟分區稱為 /dev/sdc1。

1. 開始 fdisk 建立分割區

   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. 在提示中按 'n' 鍵以建立新分割區：

   Command (m for help): n
   

3. 接下來，按 'p' 建立 p邊緣分割區：

   Command action
           e   extended
           p   primary partition (1-4)
   

4. 按 '1' 選取分割區編號 1：

   Partition number (1-4): 1
   

5. 選取新磁碟分區的起點，或按 <enter> 接受預設值，將磁碟分區放在磁碟驅動器上可用空間的開頭：

   First cylinder (1-1305, default 1):
   Using default value 1
   

6. 選取分割區的大小，例如輸入 『+10G』 以建立 10 GB 的數據分割。 或者，按 <enter> 建立橫跨整個磁碟驅動器的單一磁碟分區：

   Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1305, default 1305): 
   Using default value 1305
   

7. 接下來，將分區的識別碼和類型從預設識別碼 '83'（Linux）變更為識別碼 'fd'（Linux raid auto）：

   Command (m for help): t
   Selected partition 1
   Hex code (type L to list codes): fd
   

8. 最後，將分割表寫入磁碟，然後退出 fdisk。

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

建立RAID陣列

1. 下列範例將使用「條帶化」（RAID 層級 0）來處理分布在三個不同數據磁碟（sdc1、sdd1、sde1）上的三個分割區。 執行此命令之後，會建立名為 /dev/md127 的新 RAID 裝置。 另請注意，如果這些數據磁碟先前屬於另一個已解構的 RAID 陣列，可能需要將 --force 參數新增至 mdadm 命令：

   sudo mdadm --create /dev/md127 --level 0 --raid-devices 3 \
       /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1
   

2. 在新RAID裝置上建立文件系統

   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
   

   備註

   在 SUSE 系統上進行這些變更之後，可能需要重新啟動。 此步驟在 SLES 12 上不需要。

將新的文件系統新增至 /etc/fstab

這很重要

不當編輯 /etc/fstab 檔案可能會導致無法啟動的系統。 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. 為新的檔案系統建立所需的裝入點，例如：

   sudo mkdir /data
   

2. 編輯 /etc/fstab 時，應該使用 UUID 來參考文件系統，而不是裝置名稱。 使用 blkid 公用程式來判斷新檔案系統的 UUID：

   sudo /sbin/blkid
   ...........
   /dev/md127: UUID="aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee" TYPE="ext4"
   

3. 在文本編輯器中開啟 /etc/fstab，並新增新檔案系統的條目，例如：

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

   或在 SLES 11上：

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

   然後，儲存並關閉 /etc/fstab。

4. 測試 /etc/fstab 條目是否正確：

   sudo mount -a
   

   如果此命令產生錯誤訊息，請檢查 /etc/fstab 檔案中的語法。

   接下來執行 mount 命令，以確保檔案系統已掛接：

   mount
   .................
   /dev/md127 on /data type ext4 (rw)
   

5. （選擇性）安全開機參數

   fstab 組態

   許多散佈包括 nobootwait 或 nofail 掛載參數，這些參數可加入至 /etc/fstab 檔案。 這些參數允許掛接特定文件系統時發生失敗，並允許 Linux 系統繼續開機，即使無法正確掛接 RAID 檔案系統也一樣。 如需這些參數的詳細資訊，請參閱您的發行版的文件。

   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，核心參數 「bootdegraded=true」 也可以讓系統開機，即使 RAID 被視為損毀或降級，例如，如果數據磁碟驅動器無意中從虛擬機中移除。 根據預設，這可能會導致無法開機的系統。

   請參閱您的發行版文件，以瞭解如何正確編輯核心參數。 例如，在許多發行版中（CentOS、Oracle Linux、SLES 11）中，這些參數可能會手動新增至 “/boot/grub/menu.lst” 檔案。 在Ubuntu上，此參數可以新增至 “/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。 這些作業主要適用於標準記憶體，以通知 Azure 已刪除的頁面不再有效且可捨棄。 如果您建立大型檔案，捨棄頁面可以節省成本，然後加以刪除。

備註

如果陣列的區塊大小設定為小於預設值 （512KB），RAID 可能不會發出捨棄命令。 這是因為主機上的解除映射粒度也為 512KB。 如果您透過 mdadm 的 --chunk= 參數修改了數位塊大小，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，請參考您所使用的發行版本以了解建議的方法︰

• 請在 discard 中使用 /etc/fstab 掛載選項，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