Capitolo 8 Creazione di volumi RAID-1 (mirror) durante l'installazione (panoramica)

Questo capitolo prende in esami i vantaggi della creazione di volumi RAID-1 (mirror) per il file system radice (/). Il capitolo descrive anche i componenti di Solaris Volume Manager richiesti per la creazione di file system in mirroring. Gli argomenti trattati sono i seguenti.

• Vantaggi dei volumi RAID-1

• Funzionamento dei volumi RAID-1

• Panoramica dei componenti di Solaris Volume Manager

• Esempio di configurazione dei dischi in un volume RAID-1

Per altre informazioni specifiche su Solaris Live Upgrade o JumpStart, vedere i seguenti testi di riferimento:

• Per Solaris Live Upgrade: Indicazioni generali per la creazione di file system in volumi RAID-1 (mirror) del Guida all’installazione di Solaris 10 8/07: Solaris Live Upgrade e pianificazione degli aggiornamenti

• Per JumpStart:

  • Parola chiave filesys (creazione di volumi RAID-1) del Guida all’installazione di Solaris 10 8/07: metodo JumpStart personalizzato e installazioni avanzate

  • Parola chiave metadb (creazione di repliche del database di stato) del Guida all’installazione di Solaris 10 8/07: metodo JumpStart personalizzato e installazioni avanzate

Vantaggi dei volumi RAID-1

Durante l'installazione o l'aggiornamento è possibile creare volumi RAID-1 per duplicare i dati del sistema su più dischi fisici. Duplicando i dati su dischi diversi è possibile proteggerli dal danneggiamento o da un guasto del disco.

I metodi di installazione JumpStart personalizzato e Solaris Live Upgrade utilizzano la tecnologia di Solaris Volume Manager per creare volumi RAID-1 che duplichino i file system. Solaris Volume Manager offre un metodo estremamente efficiente per gestire i dischi e i dati con l'uso dei volumi. Solaris Volume Manager permette di gestire le concatenazioni, le stripe e altre configurazioni complesse. I metodi di installazione JumpStart personalizzato e Solaris Live Upgrade consentono di eseguire un sottoinsieme di queste attività, ad esempio la creazione di un volume RAID-1 per il file system radice (/). È possibile creare i volumi RAID-1 durante l'installazione o l'aggiornamento, eliminando la necessità di crearli al termine dell'installazione.

• Per indicazioni, vedere Linee guida per JumpStart personalizzato e Solaris Live Upgrade.

• Per informazioni dettagliate sul software e sui componenti complessi di Solaris Volume Manager, vedere il manuale Solaris Volume Manager Administration Guide.

Funzionamento dei volumi RAID-1

Solaris Volume Manager usa i dischi virtuali per gestire i dischi fisici e i dati che contengono. In Solaris Volume Manager, un disco virtuale viene denominato volume. Il volume comprende un gruppo di slice fisiche che appaiono al sistema come un singolo dispositivo logico. I volumi sono in realtà pseudodispositivi (o dispositivi virtuali) secondo la terminologia standard di UNIX®.

Un volume è funzionalmente identico a un disco fisico dal punto di vista di un'applicazione e del file system (ad esempio UFS). Solaris Volume Manager converte le richieste di I/O dirette al volume in richieste di I/O ai dischi che lo compongono. I volumi di Solaris Volume Manager sono realizzati a partire dalle slice (partizioni del disco) o utilizzando altri volumi di Solaris Volume Manager.

I volumi possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni e la disponibilità dei dati. In alcuni casi, possono anche migliorare le prestazioni di I/O. Dal punto di vista funzionale, i volumi si comportano allo stesso modo delle slice. Grazie a questa analogia, i volumi sono trasparenti per gli utenti, le applicazioni e i file system. Come accade con i dispositivi fisici, è possibile usare Solaris Volume Manager per accedere ai volumi con i nomi di dispositivo a blocchi o raw. Il nome del volume è diverso a seconda che si utilizzi il dispositivo a blocchi o quello raw. I metodi di installazione JumpStart personalizzato e Solaris Live Upgrade supportano l'uso di dispositivi a blocchi per creare file system in mirroring. Per maggiori informazioni sui nomi dei volumi, vedere Requisiti dei nomi dei volumi RAID e linee guida per i metodi JumpStart personalizzato e Solaris Live Upgrade.

Quando si creano volumi RAID-1 con volumi RAID-0 (concatenazioni di una singola slice), Solaris Volume Manager duplica i dati sui submirror RAID-0 e tratta i submirror come un singolo volume.

La Figura 8–1 mostra un mirror che duplica il file system radice (/) su due dischi fisici.

Figura 8–1 Creazione di volumi RAID-1 nei file system radice (/) di due dischi

La Figura 8–1 mostra un sistema con la seguente configurazione.

• Il mirror denominato d30 consiste dei due submirror d31 e d32. Il mirror (d30), duplica i dati del file system radice (/) su entrambi i submirror.

• Il file system radice (/) su hdisk0 è incluso nella concatenazione di una singola slice denominata d31.

• Il file system radice (/) viene copiato sul disco rigido denominato hdisk1. Questa copia è la concatenazione di una singola slice denominata d32.

Panoramica dei componenti di Solaris Volume Manager

I metodi di installazione JumpStart personalizzato e Solaris Live Upgrade consentono di creare i seguenti componenti necessari per replicare i dati.

• Database di stato e repliche del database di stato (metadb)

• Volumi RAID-1 (mirror) con concatenazioni di una singola slice (submirror)

Questa sezione descrive brevemente ognuno di questi componenti. Per informazioni complete sui componenti qui descritti, vedere il manuale Solaris Volume Manager Administration Guide.

Database di stato e repliche del database di stato

Il database di stato è un database che memorizza informazioni su un disco fisico. Il database di stato registra e tiene traccia delle modifiche apportate alla configurazione. Solaris Volume Manager aggiorna automaticamente il database di stato quando si verifica una modifica alla configurazione o allo stato. La creazione di un nuovo volume è un esempio di modifica alla configurazione. Il guasto di un submirror è un esempio di modifica dello stato.

Il database di stato è in realtà una raccolta di più copie replicate del database. Ogni copia, detta replica del database di stato, garantisce che i dati del database siano sempre validi. La possibilità di disporre di più copie del database di stato garantisce dal rischio di perdita dei dati legata alla presenza di un singolo punto vulnerabile. Il database di stato tiene traccia della posizione e dello stato di tutte le repliche note.

Solaris Volume Manager non può operare fino a quando non sono stati creati il database di stato e le relative repliche. Una configurazione di Solaris Volume Manager deve disporre di un database di stato operativo.

Le repliche del database di stato garantiscono la validità dei dati del database. Quando il database di stato viene aggiornato, vengono aggiornate anche le repliche del database. Gli aggiornamenti vengono effettuati uno per volta per evitare un danneggiamento di tutti gli aggiornamenti nel caso di un'interruzione del sistema.

Se sul sistema si danneggia una replica del database di stato, Solaris Volume Manager deve identificare quali repliche del database contengono ancora dati validi. Solaris Volume Manager ottiene questa informazione applicando un algoritmo di consenso a maggioranza. Questo algoritmo richiede che la maggioranza (metà + 1) delle repliche del database di stato siano disponibili e coerenti tra loro prima che una qualsiasi di loro possa essere considerata valida. A causa di questo algoritmo, è necessario creare almeno tre repliche del database di stato quando si imposta la configurazione del disco. Il consenso viene raggiunto quando almeno due delle tre repliche sono disponibili.

Nell'impostazione predefinita, ogni replica del database di stato occupa 4 Mbyte (8192 settori del disco). Le repliche possono essere memorizzate sui seguenti dispositivi:

• Una slice dedicata del disco locale

• Solo per Solaris Live Upgrade:

  • Una slice locale che entrerà a far parte di un volume

  • Una slice locale che entrerà a far parte di un dispositivo di logging UFS

Le repliche non possono essere memorizzate nelle slice radice (/), swap o /usr, o sulle slice che contengono dati o ospitano un file system. Una volta memorizzate le repliche, è possibile posizionare i volumi o i file system sulla stessa slice.

È possibile conservare più di una copia del database di stato su una singola slice. Tuttavia, in questo modo il sistema è più esposto ai guasti legati alla presenza di un singolo punto vulnerabile.

Volumi RAID-1 (mirror)

Un volume RAID-1, o mirror, conserva una o più copie identiche dei dati contenuti nei volumi RAID-0 (concatenazioni di una singola slice). Una volta configurato un volume RAID-1, questo può essere utilizzato come una normale slice fisica. È possibile duplicare qualsiasi file system, anche già esistente. È anche possibile usare un volume RAID-1 per un'applicazione, ad esempio un database.

L'uso di volumi RAID-1 per il mirroring dei file system comporta vantaggi e svantaggi.

• Con i volumi RAID-1, i dati possono essere letti da entrambi i volumi RAID-0 simultaneamente (uno qualsiasi dei volumi può servire ogni richiesta) migliorando in questo modo le prestazioni. Se uno dei dischi fisici si guasta, è possibile continuare regolarmente utilizzando il mirror senza un calo di prestazioni o la perdita di dati.

• L'utilizzo di volumi RAID-1 richiede un investimento a livello di dischi. È infatti necessario disporre di uno spazio su disco almeno doppio rispetto a quello occupato dai dati.

• Poiché Solaris Volume Manager deve scrivere i dati in tutti i volumi RAID-0, la duplicazione dei dati può aumentare il tempo necessario per completare le richieste di scrittura.

Volumi RAID-0 (concatenazioni)

Un volume RAID-0 è una concatenazione di una singola slice. La concatenazione è un volume i cui dati vengono organizzati e posizionati in modo seriale e adiacente sui vari componenti, in modo da creare una singola unità di memorizzazione logica. I metodi di installazione JumpStart personalizzato e Solaris Live Upgrade non consentono la creazione di stripe o di altri volumi complessi consentiti da Solaris Volume Manager.

Durante l'installazione o l'aggiornamento, è possibile creare volumi RAID-1 (mirror) e collegare i volumi RAID-0 a questi mirror. I volumi RAID-0 che vengono posti in mirroring sono denominati submirror. Ogni mirror è composto da uno o più volumi RAID-0. Dopo l'installazione, è possibile gestire i dati residenti sui singoli submirror RAID-0 amministrando il volume mirror RAID-1 con il software Solaris Volume Manager.

Il metodo di installazione JumpStart personalizzato consente di creare un mirror composto da un massimo di due submirror. Solaris Live Upgrade consente invece di creare un mirror composto da un massimo di tre submirror. Nel normale utilizzo, i mirror a due vie (con due submirror) sono in genere sufficienti. Il terzo submirror consente l'effettuazione dei backup in linea senza mai rinunciare alla ridondanza dei dati anche quando uno dei submirror non è in linea per eseguire il backup.

Esempio di configurazione dei dischi in un volume RAID-1

La figura seguente mostra un volume RAID-1 che duplica il file system radice (/) su due dischi fisici. Le repliche del database di stato (metadb) vengono posizionate su entrambi i dischi.

Figura 8–2 Configurazione dei dischi in un volume RAID-1

La Figura 8–2 mostra un sistema con la seguente configurazione.

• Il mirror denominato d30 consiste dei due submirror d31 e d32. Il mirror (d30), duplica i dati del file system radice (/) su entrambi i submirror.

• Il file system radice (/) su hdisk0 è incluso nella concatenazione di una singola slice denominata d31.

• Il file system radice (/) viene copiato sul disco rigido denominato hdisk1. Questa copia è la concatenazione di una singola slice denominata d32.

• Le repliche del database di stato vengono create su entrambe le slice: hdisk0 e hdisk1.