Linear RAID, RAID0, RAID1, RAID5, RAID6

Linux

Created 2021-10-14 Last Modified 2021-10-14

차례

1 RAID 뜻과 종류
2 RAID용 파티션 만들기
3 RAID 만들기
4 포맷하고 마운트 하기
5 장애 발생 시 복구하는 방법
6 RAID 제거하기

RAID 뜻과 종류

RAID

Redundant Array of Inexpensive Disk or Redundant Array of Independent Disk
여러 개의 하드디스크를 하나처럼 사용하게 하는 기술. 예를 들어 1TB 하드디스크 두 개를 묶어서 2TB 하드디스크처럼 사용할 수 있다.
크게 하드웨어 RAID와 소프트웨어 RAID로 구분할 수 있다.
하드웨어 RAID는 성능이 좋으나 비싸다.
소프트웨어 RAID는 운영체제에서 지원하는 것으로 OS RAID라고도 한다.

Linear RAID

두 개 이상의 하드디스크를 하나처럼 사용하는 가장 단순한 RAID.
1TB + 2TB + 3TB = 6TB
순차적으로 하드디스크 사용. 예를 들어 A, B, C 하드디스크로 Linear RAID를 구성했다면 A에 먼저 데이터를 저장하고 A가 꽉 차면 B에 저장.
RAID에 속한 디스크가 손상되어도, 손상되지 않은 디스크에 있는 데이터는 살아 있음.

RAID0

두 개 이상의 하드디스크를 하나처럼 사용하는데, 저장은 디스크에 분배하여 저장한다. 예를 들어 A, B, C 디스크에 파일을 저장하면 1/3씩 나누어 각각의 디스크에 저장.
하나의 디스크가 꽉 차면 분배가 불가능하므로 작은 크기의 하드디스크 용량에 맞춰진다.
1TB + 2TB + 3TB = 3TB (각 디스크마다 1TB 만큼만 사용 가능)
Linear RAID에 비하여 속도가 빠르지만, 하나의 디스크만 고장 나도 모든 데이터가 손실된다.

RAID1

데이터를 하드디스크 여러 디스크에 중복하여 저장하는 것으로 데이터 보존에 중점을 둔 방식.
하나의 디스크가 꽉 차면 동시 저장이 불가능하므로 작은 크기의 하드디스크 용량에 맞춰진다.
1TB + 2TB = 1TB
하나의 하드디스크만 정상이어도 데이터 손실이 없음.

RAID5

세 개 이상의 하드디스크를 묶는 RAID.
모든 하드디스크에 분배하여 저장하고, Parity 한 개 사용.
한 개의 하드디스크가 고장 나도 데이터 손실이 없음.
1TB + 1TB + 1TB + 1TB = 3TB

RAID6

네 개 이상의 하드디스크 필요.
모든 하드디스크에 분배하여 저장하고, Parity 두 개 사용.
두 개의 하드디스크가 고장 나도 데이터 손실이 없음.
1TB + 1TB + 1TB + 1TB + 1TB = 3TB
RAID5에 비하여 성능이 떨어짐.

RAID용 파티션 만들기

fdisk 명령어로 디스크에 파티션을 만든다. 파티션의 Hex code는 fd로 한다.
예를 들어 /dev/sdb에 파티션을 만든다면 다음과 같이 한다.
n → 엔터 4번 → t → fd → w

# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 1
First sector (2048-209715199, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-209715199, default 209715199):
Using default value 209715199
Partition 1 of type Linux and of size 100 GiB is set

Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): fd
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux raid autodetect'

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

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

RAID에 사용할 디스크는 모두 위와 같이 작업한다.
아래는 RAID 구성에 사용할 디스크 9개를 장착하고 파티션을 만든 결과이다.

# ls -l /dev/sd*
brw-rw----. 1 root disk 8,   0 Oct 12 19:13 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8,   1 Oct 12 19:13 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8,   2 Oct 12 19:13 /dev/sda2
brw-rw----. 1 root disk 8,  16 Oct 12 19:33 /dev/sdb
brw-rw----. 1 root disk 8,  17 Oct 12 19:33 /dev/sdb1
brw-rw----. 1 root disk 8,  32 Oct 12 19:34 /dev/sdc
brw-rw----. 1 root disk 8,  33 Oct 12 19:34 /dev/sdc1
brw-rw----. 1 root disk 8,  48 Oct 12 19:34 /dev/sdd
brw-rw----. 1 root disk 8,  49 Oct 12 19:34 /dev/sdd1
brw-rw----. 1 root disk 8,  64 Oct 12 19:36 /dev/sde
brw-rw----. 1 root disk 8,  65 Oct 12 19:36 /dev/sde1
brw-rw----. 1 root disk 8,  80 Oct 12 19:34 /dev/sdf
brw-rw----. 1 root disk 8,  81 Oct 12 19:34 /dev/sdf1
brw-rw----. 1 root disk 8,  96 Oct 12 19:34 /dev/sdg
brw-rw----. 1 root disk 8,  97 Oct 12 19:34 /dev/sdg1
brw-rw----. 1 root disk 8, 112 Oct 12 19:35 /dev/sdh
brw-rw----. 1 root disk 8, 113 Oct 12 19:35 /dev/sdh1
brw-rw----. 1 root disk 8, 128 Oct 12 19:35 /dev/sdi
brw-rw----. 1 root disk 8, 129 Oct 12 19:35 /dev/sdi1
brw-rw----. 1 root disk 8, 144 Oct 12 19:35 /dev/sdj
brw-rw----. 1 root disk 8, 145 Oct 12 19:35 /dev/sdj1

RAID 만들기

목표는 아래와 같이 RAID를 구성하는 것.

다음과 같이 명령하여 Linear RAID를 만든다.
/dev/md1 : 접근할 수 있는 이름. 이름은 /dev/md9처럼 md 뒤에 숫자를 붙여서 만든다.
--level=linear : Linear RAID를 만들겠다는 뜻. linear 대신 0, 1, 5, 6을 쓰면 RAID0, RAID1, RAID5, RAID6을 만든다.
--raid-devices=2 : 두 개의 디스크를 사용하겠다는 뜻.

# mdadm --create /dev/md1 --level=linear --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.

레이드 정보는 mdadm 명령어의 --detail 옵션으로 볼 수 있다.

# mdadm --detail /dev/md1
/dev/md1:
           Version : 1.2
     Creation Time : Wed Oct 13 19:00:59 2021
        Raid Level : linear
        Array Size : 314437632 (299.87 GiB 321.98 GB)
      Raid Devices : 2
     Total Devices : 2
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Wed Oct 13 19:00:59 2021
             State : clean
    Active Devices : 2
   Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

          Rounding : 0K

Consistency Policy : none

              Name : centos-7-01:1  (local to host centos-7-01)
              UUID : 2fbd4f18:2ba78530:0688808c:ce3614dd
            Events : 0

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       17        0      active sync   /dev/sdb1
       1       8       33        1      active sync   /dev/sdc1

다음과 같이 명령하여 RAID0를 만든다.

# mdadm --create /dev/md2 --level=0 --raid-devices=2 /dev/sdd1 /dev/sde1
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md2 started.

# mdadm --detail /dev/md2
/dev/md2:
           Version : 1.2
     Creation Time : Wed Oct 13 19:01:48 2021
        Raid Level : raid0
        Array Size : 209580032 (199.87 GiB 214.61 GB)
      Raid Devices : 2
     Total Devices : 2
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Wed Oct 13 19:01:48 2021
             State : clean
    Active Devices : 2
   Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : none

              Name : centos-7-01:2  (local to host centos-7-01)
              UUID : 042ff5cb:d504b4ea:d5bfdceb:8f639b76
            Events : 0

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       49        0      active sync   /dev/sdd1
       1       8       65        1      active sync   /dev/sde1

다음과 같이 명령하여 RAID1을 만든다.

# mdadm --create /dev/md3 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdf1 /dev/sdg1
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device.  If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md3 started.

# mdadm --detail /dev/md3
/dev/md3:
           Version : 1.2
     Creation Time : Wed Oct 13 19:02:53 2021
        Raid Level : raid1
        Array Size : 104790016 (99.94 GiB 107.30 GB)
     Used Dev Size : 104790016 (99.94 GiB 107.30 GB)
      Raid Devices : 2
     Total Devices : 2
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Wed Oct 13 19:13:32 2021
             State : clean, resyncing
    Active Devices : 2
   Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

Consistency Policy : resync

     Resync Status : 55% complete

              Name : centos-7-01:3  (local to host centos-7-01)
              UUID : e562257d:8aea50ad:d1c94c37:4bd39d94
            Events : 10

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       81        0      active sync   /dev/sdf1
       1       8       97        1      active sync   /dev/sdg1

다음과 같이 명령하여 RAID5를 만든다.

# mdadm --create /dev/md4 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdh1 /dev/sdi1 /dev/sdj1
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md4 started.

# mdadm --detail /dev/md4
/dev/md4:
           Version : 1.2
     Creation Time : Wed Oct 13 19:03:29 2021
        Raid Level : raid5
        Array Size : 209580032 (199.87 GiB 214.61 GB)
     Used Dev Size : 104790016 (99.94 GiB 107.30 GB)
      Raid Devices : 3
     Total Devices : 3
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Wed Oct 13 19:34:40 2021
             State : clean
    Active Devices : 3
   Working Devices : 3
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

            Layout : left-symmetric
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

              Name : centos-7-01:4  (local to host centos-7-01)
              UUID : 7136aaa7:624fb41e:07dc4a32:b24b605b
            Events : 1156

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8      113        0      active sync   /dev/sdh1
       1       8      129        1      active sync   /dev/sdi1
       3       8      145        2      active sync   /dev/sdj1

RAID 목록은 다음과 같이 명령하여 볼 수 있다.

# ls -l /dev/md*
brw-rw----. 1 root disk 9, 1 Oct 13 19:00 /dev/md1
brw-rw----. 1 root disk 9, 2 Oct 13 19:01 /dev/md2
brw-rw----. 1 root disk 9, 3 Oct 13 19:02 /dev/md3
brw-rw----. 1 root disk 9, 4 Oct 13 19:03 /dev/md4

포맷하고 마운트 하기

일반 파티션과 마찬가지 방식으로 포맷한다.
아래는 /dev/md1을 ext4 형식으로 포맷하는 것. 마찬가지 방식으로 /dev/md2, /dev/md3, /dev/md4를 포맷한다.

# mkfs.ext4 /dev/md1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
19652608 inodes, 78609408 blocks
3930470 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2227175424
2399 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
        4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872, 71663616

Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

마운트할 폴더를 만든다.

mkdir /RAIDL /RAID0 /RAID1 /RAID5

마운트 한다.

# mount /dev/md1 /RAIDL
# mount /dev/md2 /RAID0
# mount /dev/md3 /RAID1
# mount /dev/md4 /RAID5

아래는 마운트 한 결과. 사이즈를 주의 깊게 보자.

# df -h
Filesystem               Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs                 1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs                    1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
tmpfs                    1.9G  9.4M  1.9G   1% /run
tmpfs                    1.9G     0  1.9G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root   50G  4.3G   46G   9% /
/dev/mapper/centos-home  969G   37M  969G   1% /home
/dev/sda1               1014M  239M  776M  24% /boot
tmpfs                    379M   12K  379M   1% /run/user/42
tmpfs                    379M     0  379M   0% /run/user/0
/dev/md1                 296G   65M  280G   1% /RAIDL
/dev/md2                 197G   61M  187G   1% /RAID0
/dev/md3                  99G   61M   94G   1% /RAID1
/dev/md4                 197G   61M  187G   1% /RAID5

장애 발생 시 복구하는 방법

예를 들어 /dev/md3에 속한 /dev/sdg가 망가져서 제거했다고 하자. 그래도 여전히 데이터는 사용할 수 있다.
RAID 정보에는 파티션이 제거되었다고 나온다.

# mdadm --detail /dev/md3
/dev/md3:
           Version : 1.2
     Creation Time : Wed Oct 13 19:02:53 2021
        Raid Level : raid1
        Array Size : 104790016 (99.94 GiB 107.30 GB)
     Used Dev Size : 104790016 (99.94 GiB 107.30 GB)
      Raid Devices : 2
     Total Devices : 1
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Wed Oct 13 19:43:12 2021
             State : clean, degraded
    Active Devices : 1
   Working Devices : 1
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

Consistency Policy : resync

              Name : centos-7-01:3  (local to host centos-7-01)
              UUID : e562257d:8aea50ad:d1c94c37:4bd39d94
            Events : 850

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       -       0        0        0      removed
       1       8       81        1      active sync   /dev/sdf1

새 디스크를 장착하고, 레이드용 파티션을 만든다.
파티션이 /dev/sdj1이라면, 아래와 같이 명령하여 /dev/md3에 추가한다.

# mdadm /dev/md3 --add /dev/sdj1
mdadm: added /dev/sdj1

RAID 정보를 보면 리빌딩 한다고 나오고, 충분한 시간이 지나면 RAID 복구가 완료된다.

# mdadm --detail /dev/md3
/dev/md3:
           Version : 1.2
     Creation Time : Wed Oct 13 19:02:53 2021
        Raid Level : raid1
        Array Size : 104790016 (99.94 GiB 107.30 GB)
     Used Dev Size : 104790016 (99.94 GiB 107.30 GB)
      Raid Devices : 2
     Total Devices : 2
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Wed Oct 13 23:08:02 2021
             State : clean, degraded, recovering
    Active Devices : 1
   Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 1

Consistency Policy : resync

    Rebuild Status : 5% complete

              Name : centos-7-01:3  (local to host centos-7-01)
              UUID : e562257d:8aea50ad:d1c94c37:4bd39d94
            Events : 875

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       2       8      145        0      spare rebuilding   /dev/sdj1
       1       8       81        1      active sync   /dev/sdf1

RAID 제거하기

예를 들어 /dev/md1로 레이드를 만들었다면, 다음과 같이 제거한다.

마운트가 되어 있다면 해제한다.

# umount /dev/md1

레이드를 정지한다.

# mdadm --stop /dev/md1

레이드에 속해있던 파티션에 있는 레이드 정보를 제거한다. 예를 들어 /dev/sdb1에 있는 레이드 정보를 제거하려면 다음과 같이 명령한다.

# mdadm --zero-superblock /dev/sdb1

Linux

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방법 1 다음과 같이 명령하면 SELinux가 꺼진다. 재부팅하면 다시 SELinux가 켜진다. setenforce 0 만약 다시 SELinux를 사용하고 싶다면 다음과 같이 명령한다. setenforce 1 방법 2 /etc/selinux/config에 다음과 같은 코드가 있다. SELINUX=enforcing 다음과 같이 바꾼다. SELINUX=disabled 시스템을 재부팅하면 적용된다. 방법 1과는 달리 재부팅해도 설정이 유지된다.

Ubuntu 16.04 Server / logrotate 설치하고 설정하기

우분투(Ubuntu)는 여러 작업의 내용을 로그(Log) 파일로 남깁니다. 예를 들어 웹서버 운영과 관련된 로그는 /var/log/apache2에 있습니다. 로그는 기본적으로 하나의 파일에 계속 추가하는 것이어서, 시간이 지날수록 파일의 크기가 커집니다. 로그 파일의 크기가 너무 커지면, 시스템이 느려지거나 다운되기도 합니다. 이러한 문제를 해결해주는 패키지가 logrotate입니다. 로그 파일이 일정 기준을 충족하면 기존 로그 파일을 다른 이름으로 변경하여 저장하고 ...

리눅스 / 명령어 / man / 명령어의 설명서 출력하는 명령어

man은 manual의 약어로, 명령어의 설명서를 출력하는 명령어이다. man 뒤에 명령어 이름을 넣고 엔터를 누릅니다. 예를 들어 # man rm 은 rm 명령어의 설명서를 출력한다. ↑ 키를 누르면 한 줄 위로 올라가고, ↓ 키를 누르면 한 줄 아래로 내려간다. Page Up 키를 누르면 한 페이지 위로 올라가고, Page Down 키를 누르면 한 페이지 아래로 내려간다. /를 ...

리눅스 / 명령어 / free / 메모리 사용량 확인하는 명령어

free는 메모리 사용량을 확인하는 명령어이다. free # free total used free shared buff/cache available Mem: ...

CentOS 8 / Squid로 Proxy Server 만드는 방법

리눅스로 프록시 서버(Proxy Server)를 만들 때 스퀴드(Squid)를 주로 사용합니다. 오픈 소스이고, 대부분의 리눅스 배포판에 패키지로 포함되어 있습니다. 스퀴드(squid)는 대중적인 오픈 소스(GPL)소프트웨어 프록시 서버이자 웹 캐시이다. 반복된 요청을 캐싱함으로 웹서버의 속도를 향상시키는 것부터, 네트워크 자원을 공유하려는 사람들에게 웹, DNS와 다른 네트워크 검색의 캐싱을 제공하고, 트래픽을 걸러줌으로써 안정성에 도움을 주는 등에 이르기까지 광범위 ...

리눅스 / LVM / 만드는 방법, 수정하는 방법, 삭제하는 방법

1TB 디스크와 2TB 디스크를 추가했다고 하자. 디스크 크기에 맞게 그대로 사용할 수도 있지만, 3TB 하나인 것처럼 사용하거나 1.5TB 두 개인 것처럼 사용하고 싶을 수도 있다. 즉, 물리적인 디스크 크기와 무관하게 자유롭게 볼륨을 만들고 싶은 것이다. 이럴 때 사용하는 것이 LVM(Logical Volume Manager)이다. 여러 개의 볼륨을 하나로 묶은 후 다시 배분하여 사용한다.(이렇게 ...