Workshop: Software-Raids einrichten und administrieren

Sinn und Unsinn von Software-Raids sind in Fachkreisen durchaus umstritten, Phrasen wie "Software-Raid? Hat das Geld nicht für eine Hardwarelösung gereicht?" bekommt man immer wieder zu hören. Software-Raids sind sicherlich keine High-End-Lösung, aber im unteren und mittleren Leistungssegment eine erwägenswerte Alternative zu Festplattencontrollern mit Raid-Funktion, bei denen der Treiber und somit wieder der Prozessor des Rechners die Hauptarbeit leistet. Warum dann nicht gleich zum Software-Raid greifen?

Auf Basis des Multiple-Device-Treibers stellt der Kernel völlig unabhängig von der Hardware bis zu 256 Multiple Devices (»/dev/md X«) zur Verfügung. Ein Multiple Device ist ein virtuelles Block Device bestehend aus zwei oder mehr Partitionen, die als ein Array angesprochen werden. Die Leistung eines solchen Array hängt von der Taktfrequenz und Auslastung des Prozessors sowie der Datenrate der einzelnen Festplatten ab.

Wie viel Raid darf's sein?

Das Raid-Prinzip ha-ben Katz, Gibson und Patterson in ihrem Papier "A Case for Redundant Arrays of Inexpen-sive Disks (RAID)" an der Universität Berkeley 1988 beschrieben[1]. Die Daten werden auf mehrere (redundant angelegte) Festplatten geschrieben. Je nach Art und Weise der logischen Verknüpfung der Festplatten wird hierdurch die Transferrate oder die Ausfallsicherheit erhöht.

Seither hat sich gut ein Dutzend Raid-Level entwickelt. Der Multiple-Device-Treiber von Linux unterstützt in der Version 0.90 fünf verschiedene Raid-Level (siehe Kasten "Raid-Level").

Fliegender Umbau

Der folgender Workshop zeigt beispielhaft, wie aus einem bestehenden Linux- System in Handarbeit ein Raid-5-System mit drei Festplatten entsteht. Dieser Weg hat den Vorteil, dass die Daten der vorhandenen Festplatte zunächst nicht auf ein viertes Laufwerk umkopiert werden müssen. Dennoch sollten Sie die Daten in jedem Fall sichern, eine kleine Namensverwechslung reicht, um die Systemplatte versehentlich zu überschreiben. Die verwendeten Raid-Tools sowie das Programm »mdadm« sind in SuSE Linux und Red Hat 9.0 enthalten.

Ausgangspunkt für den Umbau ist ein System mit drei IDE-Festplatten. Die Platten müssen für ein Software-Raid nicht alle baugleich sein, sollten aber in diesem Fall ungefähr die gleiche Größe haben und möglichst auch die gleiche Übertragungsrate haben.

Auf dem Beispielsystem ist auf »hdc« bereits ein lauffähiges Linux-System mit folgenden Partitionen installiert: »hdc1« (später »md0«) mit 200 MByte als »/boot« mit Ext 3, »hdc2« (später »md1«) mit 1 GByte als Swap sowie »hdc3« (später »md3«) mit 5 GByte als »/root« (»/«) mit Ext 3. Um das System in möglichst jeder (Fehler-)Situation sicher booten zu können, wird die »/boot«-Partition als Raid 1 ausgelegt.