P01: Cài đặt RAID 1 trên hệ thống LVM trong Ubuntu 10.04

Bài viết sau sẽ hướng dẫn và giải thích với các bạn cách thiết lập, cài đặt phần mềm theo chuẩn RAID1 trên hệ thống LVM đang hoạt dộng trong nền tảng Ubuntu 10.04. Và GRUB2 bootloader sẽ được thiết lập để hệ thống không thể khởi động khi 1 trong 2 ổ cứng có vấn đề.
Lưu ý sơ bộ
Trong thí nghiệm này sử dụng hệ điều hành Ubuntu 10.04 và 2 ổ cứng (/dev/sda và /dev/sdb), trong đó /dev/sdb không sử dụng, /dev/sda có các phân vùng sau:
/dev/sda1: phân vùng boot - ext2
/dev/sda2: là phân vùng extended, có chứa /dev/sda5
/dev/sda5: được sử dụng cho LVM (volume group server1) và có ký tự / (root) và swap (swap_1)
Và đến khi kết thúc, chúng ta sẽ có được kết quả như sau:
/dev/md0 (tạo ra từ /dev/sda1 và /dev/sdb1): phân vùng /boot - ext2
/dev/md1 (tạo ra từ /dev/sda5 và /dev/sdb5): LVM (volume group server1) có ký tự / (root) và swap (volume swap_1)
Còn đây là hiện tại:
df -h

root@server1:~# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/server1-root
4.5G 809M 3.5G 19% /
none 243M 176K 242M 1% /dev
none 247M 0 247M 0% /dev/shm
none 247M 36K 247M 1% /var/run
none 247M 0 247M 0% /var/lock
none 247M 0 247M 0% /lib/init/rw
/dev/sda1 228M 17M 199M 8% /boot
root@server1:~#

fdisk -l

root@server1:~# fdisk -l

Disk /dev/sda: 5368 MB, 5368709120 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0006b7b7

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 1 32 248832 83 Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2 32 653 4990977 5 Extended
Partition 2 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda5 32 653 4990976 8e Linux LVM

Disk /dev/sdb: 5368 MB, 5368709120 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x00000000

Disk /dev/sdb doesn't contain a valid partition table
root@server1:~#

pvdisplay

root@server1:~# pvdisplay
--- Physical volume ---
PV Name /dev/sda5
VG Name server1
PV Size 4.76 GiB / not usable 2.00 MiB
Allocatable yes
PE Size 4.00 MiB
Total PE 1218
Free PE 3
Allocated PE 1215
PV UUID bsF5F5-s2RN-ed1h-zjeb-4mAJ-aktq-kEn86r

root@server1:~#

vgdisplay

root@server1:~# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name server1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 3
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 2
Open LV 2
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size 4.76 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 1218
Alloc PE / Size 1215 / 4.75 GiB
Free PE / Size 3 / 12.00 MiB
VG UUID hMwXAh-zZsA-w39k-g6Bg-LW4W-XX8q-EbyXfA

root@server1:~#

lvdisplay

root@server1:~# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Name /dev/server1/root
VG Name server1
LV UUID b5A1R5-Zhml-LSNy-v7WY-NVmD-yX1w-tuQVUW
LV Write Access read/write
LV Status available
# open 1
LV Size 4.49 GiB
Current LE 1149
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 256
Block device 251:0

--- Logical volume ---
LV Name /dev/server1/swap_1
VG Name server1
LV UUID 2UuF7C-zxKA-Hgz1-gZHe-rFlq-cKW7-jYVCzp
LV Write Access read/write
LV Status available
# open 1
LV Size 264.00 MiB
Current LE 66
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 256
Block device 251:1

root@server1:~#

---

Cài đặt mdadm
Một trong những công cụ quan trọng nhất để thiết lập chế độ RAID là mdadm. Sử dụng câu lệnh sau để cài đặt:
aptitude install initramfs-tools mdadm
Sau đó, tiến hành tải thêm 1 vài module kernel khác (để tránh phải khởi động lại hệ thống):
modprobe linear
modprobe multipath
modprobe raid0
modprobe raid1
modprobe raid5
modprobe raid6
modprobe raid10
Tiếp theo chạy câu lệnh sau:
cat /proc/mdstat
Và kết quả trả về sẽ có dạng như sau:
root@server1:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
unused devices:
root@server1:~#
Chuẩn bị cho phân vùng /dev/sdb
Để tạo RAID1 array trên hệ thống đang hoạt động sẵn, chúng ta cần chuẩn bị phân vùng /dev/sdb cho RAID1, sau đó copy toàn bộ nội dung của /dev/sda tới phân vùng đó, và cuối cùng thêm /dev/sda tới RAID1 array.
Trước tiên ta copy toàn bộ bảng phân vùng từ /dev/sda tới /dev/sdb, vì vậy cả 2 ổ đĩa đều có kết quả như nhau:
sfdisk -d /dev/sda | sfdisk --force /dev/sdb
Và kết quả trả về sẽ có dạng như sau:
root@server1:~# sfdisk -d /dev/sda | sfdisk --force /dev/sdb
Checking that no-one is using this disk right now ...
Warning: extended partition does not start at a cylinder boundary.
DOS and Linux will interpret the contents differently.
OK

Disk /dev/sdb: 652 cylinders, 255 heads, 63 sectors/track

sfdisk: ERROR: sector 0 does not have an msdos signature
/dev/sdb: unrecognized partition table type
Old situation:
No partitions found
New situation:
Units = sectors of 512 bytes, counting from 0

Device Boot Start End #sectors Id System
/dev/sdb1 * 2048 499711 497664 83 Linux
/dev/sdb2 501758 10483711 9981954 5 Extended
/dev/sdb3 0 - 0 0 Empty
/dev/sdb4 0 - 0 0 Empty
/dev/sdb5 501760 10483711 9981952 8e Linux LVM
Warning: partition 1 does not end at a cylinder boundary
Successfully wrote the new partition table

Re-reading the partition table ...

If you created or changed a DOS partition, /dev/foo7, say, then use dd(1)
to zero the first 512 bytes: dd if=/dev/zero of=/dev/foo7 bs=512 count=1
(See fdisk(8).)
root@server1:~#
Sử dụng câu lệnh sau:
fdisk -l
và cả 2 ổ cứng sẽ như thế này:
root@server1:~# fdisk -l

Disk /dev/sda: 5368 MB, 5368709120 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0006b7b7

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 1 32 248832 83 Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2 32 653 4990977 5 Extended
Partition 2 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda5 32 653 4990976 8e Linux LVM

Disk /dev/sdb: 5368 MB, 5368709120 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x00000000

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 * 1 32 248832 83 Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sdb2 32 653 4990977 5 Extended
Partition 2 does not end on cylinder boundary.
/dev/sdb5 32 653 4990976 8e Linux LVM
root@server1:~#
Tiếp theo, tiến hành chuyển đổi định dạng của 3 phân vùng trên /dev/sdb thành Linux raid autodetect:
fdisk /dev/sdb 

root@server1:~# fdisk /dev/sdb

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').

Command (m for help): <-- gõ m
Command action
a toggle a bootable flag
b edit bsd disklabel
c toggle the dos compatibility flag
d delete a partition
l list known partition types
m print this menu
n add a new partition
o create a new empty DOS partition table
p print the partition table
q quit without saving changes
s create a new empty Sun disklabel
t change a partition's system id
u change display/entry units
v verify the partition table
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)

Command (m for help): <-- gõ t
Partition number (1-5): <-- gõ 1
Hex code (type L to list codes): <-- gõ L

0 Empty 24 NEC DOS 81 Minix / old Lin bf Solaris
1 FAT12 39 Plan 9 82 Linux swap / So c1 DRDOS/sec (FAT-
2 XENIX root 3c PartitionMagic 83 Linux c4 DRDOS/sec (FAT-
3 XENIX usr 40 Venix 80286 84 OS/2 hidden C: c6 DRDOS/sec (FAT-
4 FAT16 <32M 41 PPC PReP Boot 85 Linux extended c7 Syrinx
5 Extended 42 SFS 86 NTFS volume set da Non-FS data
6 FAT16 4d QNX4.x 87 NTFS volume set db CP/M / CTOS / .
7 HPFS/NTFS 4e QNX4.x 2nd part 88 Linux plaintext de Dell Utility
8 AIX 4f QNX4.x 3rd part 8e Linux LVM df BootIt
9 AIX bootable 50 OnTrack DM 93 Amoeba e1 DOS access
a OS/2 Boot Manag 51 OnTrack DM6 Aux 94 Amoeba BBT e3 DOS R/O
b W95 FAT32 52 CP/M 9f BSD/OS e4 SpeedStor
c W95 FAT32 (LBA) 53 OnTrack DM6 Aux a0 IBM Thinkpad hi eb BeOS fs
e W95 FAT16 (LBA) 54 OnTrackDM6 a5 FreeBSD ee GPT
f W95 Ext'd (LBA) 55 EZ-Drive a6 OpenBSD ef EFI (FAT-12/16/
10 OPUS 56 Golden Bow a7 NeXTSTEP f0 Linux/PA-RISC b
11 Hidden FAT12 5c Priam Edisk a8 Darwin UFS f1 SpeedStor
12 Compaq diagnost 61 SpeedStor a9 NetBSD f4 SpeedStor
14 Hidden FAT16 <3 63 GNU HURD or Sys ab Darwin boot f2 DOS secondary
16 Hidden FAT16 64 Novell Netware af HFS / HFS+ fb VMware VMFS
17 Hidden HPFS/NTF 65 Novell Netware b7 BSDI fs fc VMware VMKCORE
18 AST SmartSleep 70 DiskSecure Mult b8 BSDI swap fd Linux raid auto
1b Hidden W95 FAT3 75 PC/IX bb Boot Wizard hid fe LANstep
1c Hidden W95 FAT3 80 Old Minix be Solaris boot ff BBT
1e Hidden W95 FAT1
Hex code (type L to list codes): <-- gõ fd
Changed system type of partition 1 to fd (Linux raid autodetect)

Command (m for help): <-- gõ t
Partition number (1-5): <-- gõ 5
Hex code (type L to list codes): <-- gõ fd
Changed system type of partition 5 to fd (Linux raid autodetect)

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

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
root@server1:~#
Dùng lệnh sau:
fdisk -l
để chỉ ra rằng /dev/sdb1 và /dev/sdb5 đã trở thành Linux raid autodetect:
root@server1:~# fdisk -l

Disk /dev/sda: 5368 MB, 5368709120 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0006b7b7

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 1 32 248832 83 Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2 32 653 4990977 5 Extended
Partition 2 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda5 32 653 4990976 8e Linux LVM

Disk /dev/sdb: 5368 MB, 5368709120 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x00000000

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 * 1 32 248832 fd Linux raid autodetect
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sdb2 32 653 4990977 5 Extended
Partition 2 does not end on cylinder boundary.
/dev/sdb5 32 653 4990976 fd Linux raid autodetect
root@server1:~#
Để chắc chắn rằng không còn gì sót lại từ quá trình cài đặt RAID trước trên /dev/sdb, thực hiện câu lệnh sau:
mdadm --zero-superblock /dev/sdb1
mdadm --zero-superblock /dev/sdb5
Nếu không còn gì sót lại từ RAID trước kia, mỗi câu lệnh bên trên sẽ trả lại thông báo lỗi như sau (không có gì phải lo lắng):
root@server1:~# mdadm --zero-superblock /dev/sdb1
mdadm: Unrecognised md component device - /dev/sdb1
root@server1:~#
Còn lại với các trường hợp khác, câu lệnh sẽ không hiển thị bất kỳ thông báo nào.

Theo QuanTriMang