practica no.22: raid 0, 1 y 5 · 2019. 8. 13. · 1 y 5 3. lego hacemos click en next cuando damos...

1 PRACTICA NO.22: RAID 0, 1 y 5

By Roberto Rosario Rincón – SISTEMAS OPERATIVOS 3 – Prof.: José Doñe

RAID 0, 1 y 5

RAID 0 (Data Striping)

Un RAID 0 (también llamado conjuntodividido, volumen dividido, volumenseccionado) distribuye los datosequitativamente entre dos o más discossin información de paridad queproporcione redundancia. Es importanteseñalar que el RAID 0 no era uno de losniveles RAID originales y que no esredundante.

El RAID 0 se usa normalmente paraincrementar el rendimiento, aunquetambién puede utilizarse como forma decrear un pequeño número de grandesdiscos virtuales a partir de un grannúmero de pequeños discos físicos. UnRAID 0 puede ser creado con discos dediferentes tamaños, pero el espacio dealmacenamiento añadido al conjunto estará limitado por el tamaño del disco máspequeño (por ejemplo, si un disco de 300 GB se divide con uno de 100 GB, eltamaño del conjunto resultante será sólo de 200 GB, ya que cada disco aporta100GB).

Una buena implementación de un RAID 0 dividirá las operaciones de lectura yescritura en bloques de igual tamaño, por lo que distribuirá la informaciónequitativamente entre los dos discos. También es posible crear un RAID 0 conmás de dos discos, si bien, la fiabilidad del conjunto será igual a la fiabilidad mediade cada disco entre el número de discos del conjunto; es decir, la fiabilidad total —medida como MTTF o MTBF— es (aproximadamente) inversamente proporcionalal número de discos del conjunto (pues para que el conjunto falle es suficiente conque lo haga cualquiera de sus discos).



1. Para iniciar debemos comenzar con la instalación de OpenSUSE si necesitaayuda puede consultar el tutorial de instalación de OpenSUSE que está en estapágina.

Cuando llegamos a esta parte de la instalación el sistema nos proporciona unapropuesta para la partición de disco que necesitamos, pero nosotros haremos unainstalación avanzada y seleccionaremos la opción Create Partition Setup…

Luego debemos escoger Custom Partitioning (for experts)



2. Luego veremos la pantalla de configuración avanzada de discos. Vemoslos dos discos que he instalado par esta práctica

Seleccionamos en la parte inferior: Add Partition… seleccionamos en este casouna partición primaria y luego escogemos Custom Size para modificar el tamañode la nueva partición y dejar un espacio disponible para la partición Swap muyimportante para el buen funcionamiento del sistema.

ste resultado. Y para agregar RAID:



3. En la siguiente sección escogemos la opción Do not format Partition, yluego seleccionamos 0xFD Linux RAID, vemos que automáticamente la opciónDo not mount Partition es seleccionada.

4. Repetimos estos mismos pasos para el otro disco y la participación que lecrearemos y al final tendremos e



5. En la parte inferior de la ventana de RAID seleccionamos Add Raid. Y luego hacemos Click en Add All para que se añadan a los discos que formará RAID 0.

6. Cuando damos click en Next nos aparece la parte donde escogemos lasopciones de formato.



7. Luego vemos como se creó las el disco dividido en el espacio de los dosdiscos que agregamos al principio. Para proseguir con la instalación hacemosClick en accept.



Con esto ya estamos listos para proseguir con la instalación.



RAID 1

Un RAID 1 crea una copia exacta (o espejo)de un conjunto de datos en dos o másdiscos. Esto resulta útil cuando elrendimiento en lectura es más importanteque la capacidad. Un conjunto RAID 1 sólopuede ser tan grande como el más pequeñode sus discos.

Un RAID 1 clásico consiste en dos discos enespejo, lo que incrementa exponencialmentela fiabilidad respecto a un solo disco; esdecir, la probabilidad de fallo del conjunto esigual al producto de las probabilidades defallo de cada uno de los discos (pues paraque el conjunto falle es necesario que lohagan todos sus discos).

Adicionalmente, dado que todos los datos están en dos o más discos, conhardware habitualmente independiente, el rendimiento de lectura se incrementaaproximadamente como múltiplo lineal del número de copias; es decir, un RAID 1puede estar leyendo simultáneamente dos datos diferentes en dos discosdiferentes, por lo que su rendimiento se duplica.

Para maximizar los beneficios sobre el rendimiento del RAID 1 se recomienda eluso de controladoras de disco independientes, una para cada disco (práctica quealgunos denominan splitting o duplexing).




Cuando llegamos a esta parte de la instalación el sistema nos proporciona unapropuesta para la partición de disco que necesitamos, pero nosotros haremos unainstalación avanzada y seleccionaremos la opción Create Partition Setup…

Luego debemos escoger Custom Partitioning (for experts), como podemos ver parRAID 1 he escogido tres Discos, aunque pueden ser más.



2. Luego veremos la pantalla de configuración avanzada de discos. Vemoslos tres discos que he instalado para esta práctica

3. Seleccionamos en la parte inferior: Add Partition… seleccionamos en estecaso una partición primaria y luego escogemos Custom Size para modificar eltamaño de la nueva partición y dejar un espacio disponible para la partición Swapmuy importante para el buen funcionamiento del sistema.



1. En la siguiente sección escogemos la opción Do not format Partition, yluego seleccionamos 0xFD Linux RAID, vemos que automáticamente laopción Do not mount Partition es seleccionada.

Repetimos estos mismos pasos para el otro disco y la participación que lecrearemos y al final tendremos este resultado. Y para agregar RAID:



2. Cuando seleccionamos RAID + Add RAID veremos la siguiente ventana enla cual tenemos los discos que formaran u espejo uno del otro. HacemosClick en Add all.

Debemos seleccionar el tipo de RAID que queremos configurar en este caso 1



3. Lego hacemos click en Next Cuando damos click en Next nos aparece laparte donde escogemos las opciones de formato.

4. Como podemos ver ya el RAID 1 está creado solo nos queda proseguir conla instalación. A pesar de que los discos eran de 8 GB la partición tomo el tamañodel disco más pequeño.



RAID 5

Un RAID 5 usa división de datos anivel de bloques distribuyendo lainformación de paridad entre todoslos discos miembros del conjunto. ElRAID 5 ha logrado popularidadgracias a su bajo coste deredundancia. Generalmente, elRAID 5 se implementa con soportehardware para el cálculo de laparidad. RAID 5 necesitará unmínimo de 3 discos para serimplementado.

Cada vez que un bloque de datos se escribe en un RAID 5, se genera unbloque de paridad dentro de la misma división (stripe). Un bloque se compone amenudo de muchos sectores consecutivos de disco. Una serie de bloques (unbloque de cada uno de los discos del conjunto) recibe el nombre colectivo dedivisión (stripe). Si otro bloque, o alguna porción de un bloque, es escrita en esamisma división, el bloque de paridad (o una parte del mismo) es recalculada yvuelta a escribir. El disco utilizado por el bloque de paridad está escalonado deuna división a la siguiente, de ahí el término «bloques de paridad distribuidos».Las escrituras en un RAID 5 son costosas en términos de operaciones dedisco y tráfico entre los discos y la controladora.

Lo anterior se denomina a veces Modo Interino de Recuperación de Datos (InterimData Recovery Mode). El sistema sabe que un disco ha fallado, pero sólo con elfin de que el sistema operativo pueda notificar al administrador que una unidadnecesita ser reemplazada: las aplicaciones en ejecución siguen funcionandoajenas al fallo. Las lecturas y escrituras continúan normalmente en el conjunto dediscos, aunque con alguna degradación de rendimiento. La diferencia entreel RAID 4 y el RAID 5 es que, en el Modo Interno de Recuperación de Datos,el RAID 5 puede ser ligeramente más rápido, debido a que, cuando el CRC y laparidad están en el disco que falló, los cálculos no tienen que realizarse, mientrasque en el RAID 4, si uno de los discos de datos falla, los cálculos tienen que serrealizados en cada acceso.




2. Cuando llegamos a esta parte de la instalación el sistema nos proporcionauna propuesta para la partición de disco que necesitamos, pero nosotros haremosuna instalación avanzada y seleccionaremos la opción Create Partition Setup…

Luego debemos escoger Custom Partitioning (for experts), como podemos ver parRAID 1 he escogido tres Discos, aunque pueden ser más.



3. Luego veremos la pantalla de configuración avanzada de discos. Vemoslos tres discos que he instalado para esta práctica

4. Seleccionamos en la parte inferior: Add Partition… seleccionamos en estecaso una partición primaria y luego escogemos Custom Size para modificar eltamaño de la nueva partición y dejar un espacio disponible para la partición Swapmuy importante para el buen funcionamiento del sistema.



5. En la siguiente sección escogemos la opción Do not format Partition, yluego seleccionamos 0xFD Linux RAID, vemos que automáticamente la opciónDo not mount Partition es seleccionada.

Repetimos estos mismos pasos para el otro disco y la participación que lecrearemos y al final tendremos este resultado. Y para agregar RAID:



6. Cuando seleccionamos RAID + Add RAID veremos la siguiente ventana enla cual tenemos los discos que formaran u espejo uno del otro. Hacemos Click enAdd all. Debemos seleccionar el tipo de RAID que queremos configurar en estecaso 5.

7. Lego hacemos click en Next Cuando damos click en Next nos aparece laparte donde escogemos las opciones de formato.



8. Como podemos ver ya el RAID 5 está creado. A pesar de que los discoseran de 8 GB el tamaño final es el resultado del calculo que hace RAID 5.

Luego hacemos click en accept y continuamos con la instalación de nuestrosistema operativo.



RAID a nivel de Software

1. En principio el paquete mdadm viene instalado por defecto en OpenSUSE.Asimismo si no dispones del paquete instalado puedes instalarlo con YaST o biencon el siguiente comando: # zypper install mdadm

2. Debemos tener en cuenta, que puesto que vamos a crear un SoftwareRAID, vamos a utilizar particiones en lugar de discos. Así pues primeramentedebemos preparar las particiones que vamos a utilizar para crear la RAID.

Para esto podemos utilizar cualquier herramienta de particionamiento.Usaremos el que trae por defecto OpenSUSE, yendo a YaST y luegoSystem y seleccionamos Partitioner

Ya hemos visto como crear las particiones en los discos una vez tenemos lasparticiones listas podemos avanzar-



3. Proseguimos a la creación del md en el que crearemos la RAID. Para elloutilizaremos el comando mknod como se muestra en la siguiente orden:

4. Si ya tuviéramos algún otro array llamado md0, podemos crear un mddiferente: md1, md2... Procedemos ahora a crear finalmente la RAID, en este casocrearemos una de nivel 5 con 4 discos

Detalles del comando mdadm --create /dev/md0 --level=raid5 --raid-devices=4/dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 :

• En --create /dev/md0 le indicaremos el md al que vamos a asignar el array. Si hemosescogido otro lo deberemos cambiar aquí.

• En --level=raid5 indicaremos el tipo de raid que queremos que sea. Los valores validosaquí son: linear, raid0, 0, stripe, raid1, 1, mirror, raid4, 4, raid5, 5, raid6, 6, multipath, mp, fautly.Como vemos algunos de ellos son sinónimos, por lo que para una RAID5 podemosintroducir "raid5" o bien "5".

• Como vemos debemos indicarle las PARTICIONES (no los discos) con las que hacer laRAID, así como el número de particiones: --raid-devices=4 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1/dev/sde1

5. Una vez hemos lanzado la orden de creación de RAID, empezarán atrabajar los discos. Este proceso puede durar varias horas dependiendo de lacapacidad de los discos y la potencia del ordenador/discos.

Podemos visualizar en cualquier momento el estado de éste proceso en el fichero/proc/mdstat:



6. Una vez creada la RAID solo debemos montarla y formatearla con elsistema de ficheros que deseemos.

• Para formatear la RAID utilizaremos el comando mkfs:

• Para montar la RAID añadimos la siguiente línea al fichero /etc/fstab

En este caso la ruta de montaje es /dev/raid (escoge la ruta que quieras), con lospermisos correspondientes a los usuarios que quieras que accedan a la RAID.Recuerda también que debes especificar qué sistema de archivos es la RAIDcambiando ext4... según hayas escogido.

Para montar la raid bastara luego con hacer:

# mount /dev/raid

O bien reiniciar y que OpenSUSE la monte automáticamente en el inicio delsistema.

De esta forma ya sabemos cómo configurar RAID en un sistemade OpenSUSE.

practica no.22: raid 0, 1 y 5 · 2019. 8. 13. · 1 y 5 3. lego hacemos click en next cuando damos...

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