RAID-1:n määrittäminen Raspberry Pi:ssä, Easy Way

RAID-1:n määrittäminen Raspberry Pi:ssä, Easy Way

Raspberry Pi:n käyttöjärjestelmä on asennettu joko SD-kortille tai USB-levylle. SD-korttien flash-kennojen rajoitetun kirjoitusjakson vuoksi niiden luotettavuutta ei taata. Kiintolevyt ja SSD-levyt menestyvät paremmin luotettavuudessa; jälkimmäinen käyttää kulumistason algoritmeja pidentääkseen laitteen käyttöikää. Mutta silti tietojen säilyttäminen vain yhdellä levyllä on aina riskialtista.



PÄIVÄN VIDEON TEKEMINEN

Idea tietojen peilauksesta RAID-1:n avulla

Tietojen menettämisen välttämiseksi levyvian sattuessa, RAID-1-tietojen peilaus olisi pantava täytäntöön. Ongelmana on, että RAID:in määrittäminen ei ole mahdollista Raspberry Pi:n käyttöjärjestelmän asennusvaiheessa.





Tämä ajatus koskee RAID-1-peilausasetusten määrittämistä kahdelle USB SSD:lle, sitten kotihakemiston kopioimista RAID-osioon ja määrittämistä käyttämään sitä /home-tiedostona. Koska käyttäjätiedot ovat kotihakemistossa, tiedot voidaan palauttaa kokonaan ja RAID voidaan rakentaa uudelleen, jos yksittäinen levy epäonnistuu.





Käyttöjärjestelmä pysyy edelleen SD-kortilla (tai toisella SSD-levyllä). Jos käyttöjärjestelmälevy epäonnistuu, tärkeät tiedot ovat edelleen saatavilla RAID-1-ryhmässä. Lisäksi käyttöjärjestelmälevy kestää pidempään, koska levypaine on pienempi. Tämä johtuu siitä, että suurin osa levytoiminnasta tapahtuu /home-hakemistossa (esimerkiksi jatkuva luku/kirjoitus 'Firefox-profiilitiedostoihin').

Tämä prosessi käyttää verkkokäyttöliittymää yksinkertaistamaan muuten monimutkaista RAID-määritysprosessia. Asennus näkyy tässä käyttää Ubuntu MATE 22.04:ää ja samaa prosessia voidaan soveltaa mihin tahansa muuhun Pi-käyttöjärjestelmään.



Valitse oikea laitteisto virran saatavuuden mukaan

RAID-1 vaatii vähintään kaksi levyä. Nämä levyt voivat olla joko kiintolevyjä tai SSD-levyjä. Kun RAID-1 on määritetty, tiedot peilataan (kloonataan) taulukossa. Se tarkoittaa, että tiedot kirjoitetaan molemmille levyille ja ne luetaan nopeimmasta RAID-jäsenestä.

  Kaksi SSD-levyä kytkettynä Raspberry Pi 4:ään USB–SATA-sovittimilla

USB–SATA-sovittimia käytetään SSD-levyjen liittämiseen Pi:hen. SSD-levy kuluttaa noin 5 wattia virtaa huippukäytössä. Koska kaksi niistä tarvitaan RAID-1:een, virran saatavuus on otettava huomioon.





2 (SSD) x 5 (wattia) = 10 wattia

Normaalilla kellolla toimiva Pi 4 kuluttaa noin 6 wattia ja ylikellotettu Pi 4 kuluttaa täydellä kuormalla lähes 8 wattia.





Raspberry Pi 4:n virallinen virtalähde on 5,1 V, 3,0 A.

5,1 (volttia) x 3 (ampeeria) = 15,3 wattia

  Virallisen Raspberry Pi -sovittimen teholuokitukset

Yhteenvetona voidaan todeta, että virrantarve on enemmän kuin sovittimen maksimiteho.

10 wattia + 8 wattia > 15,3 wattia

Pi tarvitsee myös virtaa jäähdytysjärjestelmäänsä. Joten SSD-levyjä on saatava ulkoisesti virtansa, jotta niillä on tilaa vakaalle toiminnalle.

A USB HDD/SSD Dual Dock sopii tähän tarkoitukseen ihanteellisesti, siihen mahtuu sekä 2,5' että 3,5' levyjä. Siinä on oma virtalähde, eikä se ota virtaa Pi:stä.

RAID-SD-levyt, valitse mallit, joissa on eri TBW-levyt, jotta molemmilla levyillä on vikapisteitä eri aikavälein. Tämä antaa riittävästi aikaa rakentaa uudelleen RAID-ryhmä ja pitää tietosi ikuisesti koskemattomina. Pi 4:ssä on kaksi USB 3.0 -porttia. Koska telakka käyttää niistä vain toista, varaportti on edelleen käytettävissä toisen nopean laitteen liittämistä varten.

  Raspberry Pi 4 kytketty USB 3.0 -portin kautta Dual HDD Dockiin

Asenna työkalut RAID-1-peilausasetusten määrittämiseksi

Liitä levyt telakkaan ja käynnistä Pi. RAID-asennus on helppoa 'Webmin'-nimisen työkalun avulla, jonka käyttöliittymään pääsee selaimen kautta. Avaa pääte (pikakuvake: Ctrl+Alt+T ) ja käytä näitä komentoja Webminin asentamiseen:

Muokkaa sources.list-tiedostoa:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Lisää tämä rivi (pikakuvake: Ctrl+Shift+Insert ):

deb http://download.webmin.com/download/repository sarge contrib
  Uuden arkiston lisääminen ohjelmiston lähdetiedostoon nanoeditorilla

Tallenna tiedosto käyttämällä Ctrl+O , paina 'Enter' ja poistu käyttämällä Ctrl+X .

Lataa avain, jotta voit luottaa lähteeseen:

wget -q -O- http://www.webmin.com/jcameron-key.asc | sudo apt-key add

Päivitä uudet tietovarastot:

sudo apt update

Asenna Webmin:

miksi viestini sanoo, ettei sitä ole toimitettu
sudo apt install webmin -y

Asenna mdadm Software RAID -apuohjelma:

sudo apt install mdadm -y

Asenna levynhallintatyökalu:

sudo apt install gnome-disk-utility -y

Aseta salasana pääkäyttäjälle (Webminin hallintaan):

sudo su 
passwd
  Salasanan luominen pääkäyttäjälle terminaalissa

Päivitä, päivitä ja käynnistä uudelleen:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y && sudo reboot

RAID-1-ryhmän kokoaminen

Avata Levyt työkalu alkaen Valikko > Asetukset . Voit myös käyttää komentoa:

gnome-disks

Se näyttäisi uudet levyt, alusta molemmat.

  Levyn alustaminen Gnome Disk Utility -työkalulla

Avaa verkkoselain ja kirjoita tämä URL-osoite:

https://localhost:10000

Webmin toimii localhostilla portissa 10000. Koska https on käytössä ja SSL-sertifikaattia ei ole asennettu, selain näyttää varoituksen. Napsauttaminen on turvallista Pitkälle kehittynyt ja sitten Hyväksy riski ja jatka .

  Poikkeuksen lisääminen Firefoxissa, kun selaat https-URL-osoitetta ilman kelvollista varmennetta

Kirjaudu sisään käyttäjätunnuksella 'root' ja salasanalla, jonka olet aiemmin määrittänyt rootille. Ensinnäkin, Päivitä moduulit . Kun olet valmis, laajenna Laitteisto ja valitse Linux RAID . Valitse avattavasta valikosta RAID1 (peilattu) ja napsauta painiketta Luo tason RAID-laite .

  RAID-tilan valinta Webmin-käyttöliittymässä

Valitse kaksi levyä pitämällä Ctrl avain. Vaihda Ohita laitteiden alustus . Tämä johtuu siitä, että alustus vie paljon aikaa, yli tunnin jokaista 100 Gt:a kohti, eikä tyhjiä levyjä tarvitse kopioida.

  Levyjen lisääminen RAID-1:een luotaessa RAID-laitetta Webmin-liittymän avulla

Klikkaus Luoda . Webminin pitäisi vastata kolmen minuutin kuluessa äskettäin luodulla taulukolla. Sen jälkeen voit tarkistaa tarkemmat tiedot /dev/md0 . Kaksi levyä näytetään muodossa Osiot RAIDissa ja Tiedostojärjestelmän tila On Aktiivinen, mutta ei asennettu .

  Näyttö kaikista RAID-laitteeseen liitetyistä levyistä Webmin-liittymässä

Uusi RAID-ryhmä on alustettava ennen sen asentamista. Tämä voidaan tehdä käyttämällä Levyjä vasemmalla. Valitse RAID-1-ryhmä ja Alusta osio .

  RAID-taulukon alustaminen Gnome Disk Utility -apuohjelmalla

Anna esimerkiksi nimi Data . Valitse valintanappi Sisäinen levy käytettäväksi vain Linux-järjestelmissä (Ext4) ja etene sen alustamiseen.

  RAID 1 -osion tiedostojärjestelmän valitseminen

Tämä ryhmä on asennettava automaattisesti jokaisen käynnistyksen yhteydessä. Valitse Muokkaa kiinnitysasetuksia .

  RAID-taulukon asentaminen Gnome Disk Utilityn avulla

Vaihda Käyttäjäistunnon oletusasetukset ja napsauta OK . Todennuksen jälkeen tämä prosessi muuttaa /etc/fstab-tiedostoa.

  Vaihda käyttäjän oletukset RAID-kokoonpanon asennuksen aikana

Käynnistä uudelleen, asennettu RAID-1-ryhmä näkyy 'Data'-kansiona tiedostonhallinnassa.

Siirrä kotihakemisto RAID-1-taulukkoon

Jotta tärkeät tiedot voidaan peilata, kotihakemiston on oltava RAID-1-ryhmässä. On suositeltavaa kopioida se siirtämisen sijaan, koska se auttaa 'RAID-uudelleenrakennusta' tulevaisuudessa.

Terminaalissa:

dir /mnt

Kopioi RAID-kiinnittimen nimi, se näyttää tältä '6256d81c-c23c-42c4-aea3-d194466c6c33', ja se on erilainen sinulle. Korvaa hakemiston nimi ja käytä tätä komentoa kotihakemiston kloonaamiseen:

sudo rsync -av /home/* /mnt/6256d81c-c23c-42c4-aea3-d194466c6c33/

Tee tämä uusi hakemisto liitettäväksi nimellä /home vanhan sijasta:

sudo nano /etc/fstab

Etsi linja /dev/levy... (yleensä viimeinen rivi sen asennuksen jälkeen) ja muuta kiinnityspisteeksi '/home' alla olevan kuvakaappauksen mukaisesti.

  FStabin muokkaaminen RAID-levyjen liittämiseksi käynnistyksen yhteydessä

Käynnistä uudelleen, Pi:n kotihakemisto on nyt RAID-1:ssä ja tiedot peilataan.

Raspberry Pi RAID -virheen palautusvaihtoehdot

RAID-vian sattuessa käytettävissä on kaksi palautusvaihtoehtoa, ja ne on määritettävä nyt.

1) Asenna huonontunut ryhmä ja rakenna se uudelleen

Luo uusi tiedosto:

sudo nano /etc/initramfs-tools/conf.d/mdadm

Sisällytä tämä sisältö:

BOOT_DEGRADED=true

Tämä asentaa RAID-ryhmän, vaikka levy epäonnistuisi. Käytetään heikentyneen taulukon kotihakemistoa.

2) Älä asenna huonontunutta ryhmää, vaan rakenna uudelleen

Älä tee mitään, huonontunut ryhmä ei liity käynnistyksen yhteydessä. Sen sijaan käytetään vanhaa kotihakemistoa; aiemmin kopioit kotihakemiston sen sijaan, että olisit siirtänyt sitä tästä syystä. Nyt se auttaa rakentamaan uudelleen RAID-ryhmän. Älä panikoi havaittuasi puuttuvia tietoja tässä tilassa, muista, että tämä ei ole todellinen kotihakemistosi. Tietosi ovat turvassa toisella levyllä ja odottavat palautusta.

Jos Webmin näyttää virheilmoituksen 'mdadm: Cannot get array information for /dev/md0.'

  mdadm näyttää virheen, ettei se voi saada RAID Array -tietoja

Käytä tätä komentoa käynnistääksesi taulukon:

sudo mdadm --run /dev/md0

Matriisin rakentaminen uudelleen epäonnistumisen sattuessa

Vaikka tätä vaihetta ei tarvitse toistaa, on hyvä tietää, että tiedot voidaan palauttaa levyvian sattuessa.

Simulointiprosessi

Pi sammutetaan ja yksi levy poistetaan. Pi kytketään päälle ja Webminiin päästään. Sisään Linux RAID , Tila näytetään nyt muodossa Epäaktiivinen . Lisätarkastuksen jälkeen tarkastetaan /dev/md0 näyttää heikentyneen ryhmän, jossa on vain yksi levy RAIDissa.

  Webmin-käyttöliittymä, joka näyttää vain yhden vapaan levyn RAID-jäsenen vian jälkeen

Tiedot ovat ehjät, mutta ne ovat nyt vain yhdellä levyllä. RAID-ryhmä on rakennettava uudelleen tietojen säilyttämiseksi.

Pi sammutetaan, uusi tyhjä HDD/SSD-levy asetetaan vanhan tilalle ja Pi käynnistyy. Webminiä käytetään, tarkistetaan /dev/md0 näyttää vaihtoehdot uuden levyn lisäämiseksi RAID-ryhmään. Valitse uusi levy avattavasta valikosta ja napsauta Lisää osio .

  Uuden levyn lisääminen RAIDin uudelleenrakentamiseksi Webmin-käyttöliittymässä

Uudelleenrakennus alkaisi heti, kesto riippuu levyjen koosta. Se kestää yleensä tunnin jokaista 100 Gt:a kohden (SSD-levyillä).

  Webmin-käyttöliittymä, joka näyttää RAID 1 -uudelleenmuodostuksen edistymisen

Pi-tietojesi suojaaminen on välttämätöntä

Tällä toteutuksella data on turvallisempaa ja Pi:tä voidaan käyttää päivittäisenä kuljettajana. Viime aikoina Raspberry Pi:itä on käytetty laajasti teollisissa sovelluksissa, ja seisokit voidaan minimoida.

Voit tehdä fiksun valinnan SSD-levyjen valinnalla. Valmistajilla on saman kapasiteetin SSD-levyjä eri hintapisteissä, ero on TBW (Total Bytes Written); paremmassa mallissa on yleensä 50 % enemmän TBW:tä. Kun käytät SSD-levyjä RAID:iin, valitse mallit, joissa on eri TBW-levyt, jotta molemmilla levyillä on vikapisteitä eri aikavälein. Tämä antaa riittävästi aikaa RAID-ryhmän uudelleen rakentamiseen ja pitää tietosi ikuisesti koskemattomina.