HomeMapIndexSearchNewsArchivesLinksAbout LF
[Top Bar]
[Bottom Bar]
[Photo of the Author]
Antonio Castro

TE�EKK�RLER
Yaz�lar�n g�r�n���n� d�zeltmek i�in g�zon�nde bulunmayan bir konumdan i�birli�inde bulunan t�m LinuxFocus grubundan �evirmenlere kadar herkese her zaman minnettar kalaca��m. Bu durumda bir ki�iden de �zellikle s�z etmem gerekiyor. Bu yaz�, benimle e-g�nderiler yoluyla RAID sistemler hakk�ndaki bilgisini payla�an Luis Colorado'nun yard�mlar� olmadan olu�amazd�. Te�ekk�rler Luis.

��erik:
Giri�
RAID ��in Teker Se�imi
SCSI Sisteminin Karakteristik �zellikleri
RAID'in T�rleri
RAID0 Nas�l Kurulur

Bir RAID Sistemin Kurulumu ve Bi�imlendirimi

�eviri: Ay�en B�y�kak�n

[Ilustration]

�zet:

RAID (Ucuz A��r�yinelemeli Tekerler Dizisi, �ngilizcesi: Redundant Array of Inexpensive Disks), bir�ok s�r�c�n�n, �e�itli s�r�c�lerin paralel �al��mas�yla, tek bir sanal s�r�c� gibi alg�lanmas�n� sa�layan sistemler b�t�n�n� i�erir. B�ylece elde olmayan g��melerde depolanan bilgilerin bellekte korumaya al�nma ba�ar�m (performance) d�zeyini artt�rmak m�mk�n olur.

Giri�

Pazarda �ok pahal� ve genelde belirli kontrol kartlar� kullan�m�na dayand�r�lm�� bir�ok donan�m ��z�mleri bulunmaktad�r.

Ayr�ca RAID ara�lar� aras�nda kullan�c�ya ayn� t�rde bir�ok teker s�r�c�s�n� RAID gibi kullanma izini veren kartlara dayanan ara�lar da bulunmaktad�r. Basit Z80 yongas�na (chip) ve gelecek kart�st� yaz�l�mlara te�ekk�rler. Bu �zellikleri d���n�ld���nde bu ��z�m�n Linux tabanl� ��z�mlerden daha verimli olaca��n� �ne s�rmek m�mk�n de�ildir.

Kontrol kartlar�n� kullanan ara�lar �ok pahal�d�rlar ve kullan�c�y� ayn� t�rde teker s�r�c�lerini sat�n almaya zorlamaktad�rlar. �te yandan Linux'a uygun ayg�t s�r�c�leri verildi�inde bu kartlar�n baz�lar� kullan�labilir; ancak bu ilgin� bir ��z�m de�ildir; ��nk� Linux, pahal� di�er kat� teker se�eneklerine gerek kalmadan ayn� verimde paras�z yaz�l�m ��z�m� sunmaktad�r.
 
... Linux pahal� kat� teker se�eneklerine gerek duymayan ayn� verimde paras�z yaz�l�m ��z�mleri sa�lamaktad�r.
�zerinde konu�aca��m�z Linux i�in RAID sistem �ekirdek d�zeyinde geli�tirilmi�tir ve bize farkl� t�rlerde teker kullanma hakk� sa�lamaktad�r. S�r�c�ler IDE ve SCSI s�r�c�lerinin kar���m� olabilirler. B�y�kl�kleri farkl� olan s�r�c�ler de kullan�labilir; ancak bu durumda her tekerle ayn� b�y�kl�kteki b�l�n�mleri (partition) birle�tirmek gereklidir. �ok yayg�n olan ��z�m ise ayn� b�y�kl�kteki bir�ok tekeri kullanmakt�r; fakat yine de Linux'un daha fazla esneklik sa�lad���n� belirtmek gerekir. �rne�in tekerin bir par�as� RAID i�in kullan�labilirken di�er par�as� ise ba��ms�z bir b�l�n�m olarak kullan�labilir; ancak bu iyi bir d���nce de�ildir; ��nk� RAID sistemine giri�i yava�latabilir. Di�er bir de�i�le Linux her �e�it teker arac�n�n kullan�lmas�na olanak verse de m�mk�nse ayn� s��ada ve karakterde tekerleri kullanmak daha iyidir. S�z edilmesi gereken di�er bir nokta da SCSI teknolojisinin bus'a ba�l�i �e�itli teker ara�lar�na e� zamanl� giri� izini vermesidir.

B�t�n bunlara kar��n ayn� IDE kontrol kart�nda bulunan �oklu teker ara�lar�n� kullanman�n anlam� b�t�n bu ayg�tlara hi�bir zaman e� zamanl�i giri� sa�lan�lamayaca��d�r. Ne yaz�k ki SCSI tekerleri h�l� IDE benzerlerinden daha pahal�d�rlar. Linux RAID sistemi i�in haz�rlanan yaz�l�m ��z�m� (en az�ndan) �zel kartlara dayanan ��z�mler kadar etkilidir ve ku�kusuz daha ucuzdur ve de teker ara�lar�na tan�nan izinler d���n�ld���nde daha esnektir.

SCSI bus'ta bir ara� veriyi bus'a iletirken di�eri de ayn� zamanda, bu bilgiyi toparlayarak al�r. Oysa IDE aray�z�nde �nce bir tekere onun arkas�ndan di�erlerine giri� yap�l�r.

RAID ��in Disk Se�imi

RAID'i etkin k�lmak i�in �ok h�zl� teker ayg�tlar�n�n kullan�lmas� pek sal�k verilemez. Bunlar �ok daha pahal�d�r. Disklerin h�zl� olmas�n�n nedeni kafalar�n�n daha etkin olmas� ve kendilerini uygun bir b�lge i�ine �ok �abuk bir �ekilde yerle�tirebilmeleridir. B�lgeler aras�nda atlama, bir kat� tekerde en �ok zaman t�keten i�lemdir; ancak, MSDOS'a z�t olarak Linux alt�nda �rne�in, bu i�lem bilginin istenen s�rayla girilmesi yerine istenileni belle�ine alan ve bilgileri en verimli s�raya sokma e�iliminde olan ak�ll� bir asans�r d�zeyine y�kseltilmi�tir. Ayr�ca ba�ar�m� y�kseltmenin ve bellek cache'de oldu�u gibi teker giri�lerinin say�s�n� azaltman�n de�i�ik yollar� da vard�r. Tekerlerin d�nme h�zlar� aras�nda pek bir fark yoktur. Yo�unluklar� ve kafa say�lar� farkl� olan tekerlerin bilgi aktar�m oranlar� da farkl� olur. Bu parametre g�z�n�ne al�nmal�d�r. �zetleyecek olursak, benzer karakterde ve �ok pahal� olmayan SCSI ara�lar�n� kullanman�z� sal�k vermekteyiz. RAID sistemin h�z oran� kendi h�zlar�n� kullanmak yerine e�zamanl� kullan�mla saglanacaktir.

�unu da unutmamak gerekir: Linux sistemi, k�k b�l�n�m�n�n (root partition) olabildi�ince serbest kalmas� i�in RAID t�r� olmayan bir teker ayg�t�ndan ba�lat�lmal�d�r.

SCSI Sisteminin Karakteristik �zellikleri

Kat� tekerlerin sat�n al�nmaya ba�lamas�yla birlikte bir�ok ku�ku da su y�z�ne ��km��t�r. Bu y�zden aranan ba�l�ca karakteristik �zellikler hakk�nda biraz daha konu�makta yarar bulunmaktad�r.
 

Ad BitSay�s� Ayg�tSay�s� MB/s Baglay�c� En B�y�k Kablo Uzunlu�u
SCSI-1 8 7 5 50 i�ne Al�akYo�unluk 6 m
SCSI-2 
(alias) Fast scsi, o Narrow scsi		 8 7 10 50 i�ne Y�ksekYo�unluk 3 m
SCSI-3 
(alias) Ultra, o Fast20		 8 7 20 50 i�ne
Y�ksekYo�unluk		 3 m
Ultra Wide 
(alias) Fast scsi-3		 16 15 40 68 i�ne Y�ksekYo�unluk 1.5 m
Ultra2 16 15 80 68 i�ne
Y�ksekYo�unluk		 12 m
Bir RAID bir�ok teker b�l�n�m�nden olu�turulabilir ama sonu� tek tekerli tek bir mant�ksal b�l�n�md�r ve biz buna hi�bir yeni b�l�n�m ekleyemeyiz. Bu mant�ksal arac�n ad� metatekerdir.

IDE ayg�tlar Linux alt�nda /dev/hd..., adl� dosya ara�lar� bulundurmaktad�r. Bunlar SCSI ayg�tlar i�in /dev/sd... , �eklinde, metatekerlerinde ise �ekirde�i daha sonra a��klanacak se�me haklar�yla derledikten sonra, /dev/md.. bi�iminde olacakt�r. Bunlar gibi d�rt ayg�t bulunmal�d�r: 

brw-rw----   1 kok      teker       9,   0 mayis 28  1997 md0
brw-rw----   1 kok      teker       9,   1 mayis 28  1997 md1
brw-rw----   1 kok      teker       9,   2 mayis 28  1997 md2
brw-rw----   1 kok      teker       9,   3 mayis 28  1997 md3
�lk ere�imiz, de�i�im giri� s�resini olabilecek en az �ekilde yapmaya �al��mak olmal�d�r; bu ama� i�in en iyisi RAID'de k���k bir metateker kullanmak veya b�t�n fiziksel tekerler aras�nda, geleneksel bi�imde de�i�ikli�i yapmakt�r. E�er bir�ok de�i�toku� (swap) b�l�n�m�, her biri ayr�i bir fiziksel tekerde olmak �zere kullan�lm��sa, o zaman Linux'taki de�i�toku� altsistemi aralar�ndaki y�k� y�netimiyle ilgilenir, bu nedenle RAID bu olayda hi�bir rol oynamaz.

RAID T�RLER�

RAID0 (Soyma kipi)
Bu kipte, (stripping mode) b�t�n teker ayg�tlar�, bloklar�n b�t�n tekerlerden e�it olarak, daha y�ksek verime ula�mak i�in se�ilerek al�naca�� bi�imde d�zenlenmi�lerdir. Bir dosya blo�unu bulma olas�l��� b�t�n tekerlerde ayn� oldu�undan, ayn� anda �al��mak i�in zorlayan ve b�ylece metatekerin ba�ar�m�n� tek bir tekerin neredeyse N kat� yapan kuvvetler bulunur.
RAID1
Bu kipte (mode), erek, verinin en y�ksek g�venli�ine ula�makt�r. Veri bloklar� b�t�n fiziksel tekerler i�inde iki kat�na ��km��t�r (her fiziksel tekerde, `sanal' tekerin her blo�unun bir kopyas� vard�r). Bu olay tek bir tekerin okuma ba�ar�m�n�n N kat�n� sa�lar; ama yaz� i�lemlerini al�alt�r. Okuma i�lemleri N blo�u ayn� anda, her biri bir ayg�ttan olmak ko�uluyla, okumak �zere d�zenlenebilir. Benzer bir �ekilde 1 blok yaz�l�rken, her biri bir fiziksel ayg�t i�in N defa kopyalan�r. Bu olayda depolama s��as� a��s�ndan hi�bir yararlan�m (advantage) bulunmaz.
RAID4
(Not: RAID2 ve RAID3 t�rleri art�k kullan�mamaktad�r).

 
Bu kipte sonu� erek RAID0 ve RAID1 tiplerinin yararlan�mlar�n� dengelemektir. Veri iki yolun kar���m�ndan olu�turulur. 1'den N-1'e fiziksel olanlar soyma kipinde (RAID0) d�zenlenir ve N'inci, 1 ve N-1 bloklar�na uyan bireysel bitlerin paritesini depolar. Eger herhangi bir teker bozulursa, N'inci kat� tekerdeki parite bilgisini kullanarak bunun �stesinden gelinilebilir. Okuma i�lemleri s�ras�ndaki verimlilik N-1; yaz� i�lemlerindeki ise 1/2'dir (��nk� �imdi bir veri par�as�na yazmak parite tekerine yazmay� da kapsar). Bozulmu� bir kat� tekeri yeniden depolamak i�in yaln�zca bilgi yeniden okunmal� ve yeniden yaz�lmal�d�r (bilgi parite tekerden okunur; ama yeni y�klenen kat� tekere yaz�l�r).
RAID5
Bu t�r RAID4'e benzer, ancak art�k parite tekerin bilgisi b�t�n kat� tekerlere yay�lm��t�r (parite teker yoktur). Bu, parite teker �zerindeki i� y�k�n� azaltmaya yarar; oysa RAID4'te her yaz� i�leminde bunun girilmesi gerekir (art�k bir izin parite bilgisinin sakland��� teker, her iz i�in de�i�mektedir).
... A��r�yineleme eksikli�ine ra�men en verimli olan RAID0 �zerinde odaklanaca��z.
RAID1'e ba�l� kar���k RAID t�rleri ve ba�ka �e�it RAID'ler de vard�r. Fiziksel kat� tekerlerdeki teker s�k��t�rmay� kullan�l�r hale getirmek i�in giri�imler de tart��mas�z olmamas�na ra�men vard�r, ��nk� s�k��t�rman�n avantaj�n�n ne olaca�� a��k de�ildir. Neredeyse kesinlikle, daha fazla �neri yak�n gelecekte geli�ecektir. �u anda RAID0 �zerinde duraca��z ��nk� kullan�c�y� teker hatalar�ndan koruyan a��r�yineleme eksikli�ine ra�men bu en verimlisidir. RAID birka� tekerden (3 ya da 4) olu�tu�u zaman a��r� yineleme fazladan maliyete neden olur (s��as�n�n ��te veya d�rtte birini kaybeder). RAID'deki a��r� yineleme verilerimizi teker hatalar�ndan korur; ancak kazara silinen bilgilerimizi korumaz. Bu y�zden a��r�yinelenmi� RAID bizi kopyalamaylasaklama (backup) alma i�leminden kurtarmaz. �te yandan, e�er fazla teker kullan�l�yorsa (5 ya da daha fazla), teker s��as� daha az bo�a harcan�r ve a��r�yineleme aza mal olur. Baz� 16-bit SCSI kartlar 15 ayg�ta kadar izin verirler. Bu durumda RAID5 �nemle sal�k verilecektir.

E�er okuyucu �zde� tekerleri kullanam�yorsa, RAID sistemlerinin her zaman �zde� bilgi bloklar�yla �al��t��� hesaba kat�lmal�d�r.Yava� kat� tekerlerin daha fazla �al��maya zorlanmas� olas�d�r; ama her durumda, RAID h�l� daha iyi bir ba�ar�m verir. RAID sisteminin ba�ar�m�ndaki bir art�� gayet g�steri�lidir. Ba�ar�m�n RAID'deki kat� tekerlerin say�s�yla do�rusal olarak artt���n� s�ylemek neredeyse do�rudur.

RAID0 Nas�l Kurulur

�imdi RAID0'nun nas�l kurulaca��n� konu�aca��z. E�er okuyucu RAID'i 2.00.xx �ekirde�i �zerindekinden farkl� bir �ekilde olu�turmak isterse ba�ka bir yama (patch) kullanmas� gerekir.

RAID0 a��r�yinelemeye sahip de�ildir. �unu unutmayal�m ki teker s��as�n� bo�a harcamamak i�in �ok say�da teker kullan�lmas�n�n �nerildi�i durumlarda a��r�yinelemeye sahip olunur. Sadece �� tekerimiz varken birini harcamak bo� yere yap�lm��t�r. �te yandan bu b�t�n olas� bilgi kay�plar�n� kapsamaz; nadir rastlanan bir olay olan kat� tekerin fiziksel yozla�mas�na (deterioration) ba�l� olanlar� kapsar. Eger 10 tane kat� teker kullan�l�yor olsayd�, o zaman bir parite kontrolu kullanmak bo� yere harcamak say�lmazd�. Bir RAID0'da tekerlerin herhangi birinde bir hataya sahip olmak, b�t�n fiziksel tekerlerde saklanan bilgiyi kaybetmek anlam�na gelmektedir ve biz hemen uygun bir kopyalamaylasaklama �neririz.

�lk ad�m �ekirde�e uygun s�r�c�lerin eklenmesidir. Linux 2.0.xx RAID i�in se�enekler �unlard�r: 

   Multiple devices driver support (CONFIG_BLK_DEV_MD) [Y/n/?] Y
      Linear (append) mode (CONFIG_MD_LINEAR) [Y/m/n/?] Y
      RAID-0 (striping) mode (CONFIG_MD_STRIPED) [Y/m/n/?] Y
Sistemi yeni �ekirdek ile ba�latt�ktan sonra /proc dosyasi; md0, md1, md2 ve md3 olarak yeni yarat�lan 4 (bu ana de�erdir) ayg�ttaki durumu i�eren mdstat giri�ine sahip olur. Hi�biri ba�lat�lmad��� i�in hepsinin �al�smayan durumda g�r�nmesi ve hen�z kullan�labilir halde olmamas� gerekir.
Yeni d�rt ayg�t a�a��daki 'mdutil'ler kullan�larak d�zenlenmi�tir; 
        -mdadd
        -mdrun
        -mdstop
        -mdop
Bu sweet-smoke.ufr-info-p7.ibp.fr /pub/Linux adresinden y�reye�ekilebilir; ama bunlar �o�unlukla da��l�mlar�n par�alar�d�r.

2.1.62 �ekirdekler ve daha y�ksekleri i�in RAID0, RAID4, RAID5 kullan�m�na izin veren 'RAIDtools' ad�nda farkl� bir paket bulunur.

A�a��daki �rnekte iki kat� tekeri �zel olarak /dev/sdb1 ve /dev/sdc1, kullanan bir RAID0 metatekerini tan�mlamay� g�steriyoruz.
 
meta-ayg�t� RAID Kipi Disk B�l�n�m� 1 Disk B�l�n�m� 1 
/dev/md0 do�rusal /dev/sdb1 /dev/sdc1 
Ba�ka b�l�n�mler de eklenebilirdi.

Metateker bi�imlendirildikten sonra hi�bir �ekilde de�i�tirilmemelidir yoksa i�indeki t�m bilgiler kaybedilir.
mdadd -a
mdrun -a

Bu anda, md0 ba�lat�lm�� olarak g�z�kmelidir.Onu bi�imlendirmek i�in: 

mke2fs /dev/md0
Ve mount etmek i�in 
mkdir /mount/md0
mount /dev/md0 /mount/md0
�u ana kadar her �ey �al��t�ysa, okuyucu �imdi ba�lat�m yaz�m�ndaki (booting script) bu buyruklar� i�ermeye ilerleyebilir; b�ylece bir dahaki sefere sistem RAID0 metatekerini yeniden ba�latt���nda onu otomatik olarak mount edilmi� bi�imde al�r. Otomatik olarak RAID0 sistemini y�kseltmek i�in ilk olarak /etc/fstab dosyas�na bir giri� eklenmelidir, ayr�ca mount etmeden �nce cal��t�r�lm�� yaz�m dosyas�ndan 'mdadd -a' ve 'mdrun -a' buyruklar� �al��t�r�l�r. Bir Debian da��l�m�nda bu buyruklar i�in k�k dosyasistemini oku/yaz kipinden yeniden mount etmeden �nce, "mount -n -o remount,rw /" sat�r�nda iyi bir yer /etc/init.d/checkroot.sh yaz�m dosyas�d�r.

�rne�in:

Bu �u anda kulland���m bi�imlendirmedir. Bir 6.3 Gb IDE teker, 4.2 Gb SCSI ve 2Gb'lik bir di�erine sahibim.
HD 6.3Gb IDE
/ /bigTemp + /incoming  swap 2Gb(RAID) hda4 
HD 4.2Gb SCSI
C: D:  swap 2Gb(RAID) sda4 
HD 2Gb SCSI
swap 2Gb(RAID) sdb2  
#######</etc/fstab>################################################
# <file system> <mount point>  <type>  <options>     <dump>  <pass>
/dev/hda1       /               ext2    defaults       0       1
/dev/hda2       /mnt/hda2       ext2    defaults       0       2
/dev/md0        /mnt/md0        ext2    defaults       0       2
proc            /proc           proc    defaults       0       2
/dev/hda3        none           swap    sw,pri=10 
/dev/sdb1        none           swap    sw,pri=10 
/dev/sda3        none           swap    sw,pri=10
#########</etc/mdtab>####################################### 
# <meta-device> <RAID-mode> <DskPart1> <DskPart1> <DskPart1> 
/dev/md0         RAID0,8k    /dev/hda4  /dev/sda4 /dev/sdb2
K�k b�l�n�m� 6Gb teker �zerinde hda1 olarak bulunmakta, b�y�k bir b�l�n�m de internetten indirilenler i�in kullan�lmakta, CD resimleri deposu vs. Bu b�l�n�m �ok y�k kapsam�yor; ��nk� �ok fazla kullan�lm�yor. 4 Gb teker RAID'in verimlili�ini azaltan b�l�n�mlere sahip de�il; ��nk� bunlar Linux da �ok nadir kullan�lan MSDOS b�l�n�mlerdir. 2Gb teker neredeyse tamamiyle RAID sistemine ayr�lm��t�r. Her tekerde de�i�tirme bo�lu�u olarak k���k bir alan ayr�lm�st�r.

RAID'deki b�t�n tekerleri (b�l�n�mleri) yakla��k olarak ayn� boyutta yapmaya cal�smal�y�z; ��nk� b�y�k farklar RAID'in ba�ar�m�n� azaltacakt�r. K���k farklar �nemli de�ildir. Kullan�labilecek b�t�n bo�luklar� kullanarak tekerlerdeki kar��t�r�labilen b�t�n veriler birle�tirilebilir ve geri kalan veriler �zg�r kal�r.

Bir�ok IDE tekerini tek bir RAID'de mount etmek �ok yararl� degildir; ama IDE'yi bir�ok SCSI'da mount etmek iyi sonu� verir. IDE tekerleri e� zamanl� giri�lere izin vermez ama SCSI tekerleri verir.

Daha fazla bilgi i�in:

Yaz�n�n dergiye g�nderilen asl� �spanyolca'd�r
Javier Molero taraf�ndan yeniden g�zden ge�irilmi�tir.
Miguel A Sepulveda ve Jose Quesada taraf�ndan �ngilizce'ye �evirilmi�tir.
Bu g�rsel sanaly�renin bak�m�n� Miguel Angel Sepulveda yapmaktad�r.
� Antonio Castro 1999
LinuxFocus 1999