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Solaris 9 9/04 Installationshandbuch

Kapitel 10 Erstellen von RAID-1-Volumes (Mirrors) bei der Installation (Überblick)

In diesem Teil wird diskutiert, welche Vorteile die Erstellung gespiegelter Dateisysteme bietet. Darüber hinaus werden in diesem Teil die zum Erstellen gespiegelter Dateisysteme benötigten Solaris Volume Manager-Komponenten beschrieben.

Er umfasst die folgenden Themen:

Weitere Informationen zur Erstellung gespiegelter Dateisysteme mit Solaris Live Upgrade finden Sie unter Allgemeine Richtlinien zur Erstellung gespiegelter Dateisysteme.

Weitere Informationen zur Erstellung gespiegelter Dateisysteme mithilfe des benutzerdefinierten JumpStart-Installationsverfahrens entnehmen Sie bitte den Abschnitten filesys-Profilschlüsselwort (Erstellen gespiegelter Dateisysteme) und metadb-Profilschlüsselwort (Erstellen von Statusdatenbankreplikationen) .

Spiegeln - weshalb?

Während der Installation oder des Upgrades haben Sie die Möglichkeit, gespiegelte Dateisysteme zu erstellen, um Ihre Systemdaten auf mehreren physischen Festplatten zu duplizieren. Indem Sie Ihre Daten auf mehrere separate Festplatten identisch kopieren, schützen Sie sie vor Festplattenschäden oder -ausfällen.

Beim benutzerdefinierten JumpStart- sowie dem Solaris Live Upgrade-Installationsverfahren kommt zum Erstellen gespiegelter Dateisysteme die Solaris Volume Manager-Technologie zum Einsatz. Solaris Volume Manager bietet einen leistungsfähigen Ansatz zur zuverlässigen Verwaltung Ihrer Festplatten und Daten: den Einsatz von Volumes. Solaris Volume Manager ermöglicht Verkettungen (Concatenations), Striping und andere komplexe Konfigurationen. Das benutzerdefinierte JumpStart- sowie das Solaris Live Upgrade-Installationsverfahren ermöglichen einige dieser Vorgänge, wie zum Beispiel das Erstellen eines RAID-1-Volumes für das Root-Dateisystem (/). Um diese Schritte nicht nach der Installation gesondert durchführen zu müssen, können Sie schon während der Installation oder des Upgrades gespiegelte Dateisysteme erstellen.

Hinweis –

Das benutzerdefinierte JumpStart- und das Solaris Live Upgrade-Installationsverfahren unterstützen lediglich die Erstellung von RAID-0- und RAID-1-Volumes. Andere Solaris Volume Manager-Komponenten, zum Beispiel RAID-5-Volumes, werden nicht unterstützt.

Mit dem benutzerdefinierten JumpStart-Installationsverfahren können gespiegelte Dateisysteme nur im Fall einer Neuinstallation erstellt werden. Solaris Live Upgrade unterstützt die Erstellung von gespiegelten Dateisystemen auch bei einem Upgrade.

Ausführliche Informationen zur Solaris Volume Manager-Software und ihren Komponenten entnehmen Sie bitte dem Dokument Solaris Volume Manager Administration Guide.

Funktionsweise der Spiegelung

Solaris Volume Manager verwaltet physische Festplatten und die darauf befindlichen Daten in Form von virtuellen Festplatten. In Solaris Volume Manager wird eine virtuelle Festplatte als Volume bezeichnet. Ein Volume ist ein Name für eine Gruppe physischer Slices, die das System als ein logisches Gerät auffasst. In der UNIX®-Standardterminologie handelt es sich bei Volumes eigentlich um Pseudo- oder virtuelle Geräte.

Aus der Sicht einer Anwendung oder eines Dateisystems (z. B. UFS) sind Volumes, was ihre Funktionsweise angeht, mit einer physischen Festplatte identisch. Solaris Volume Manager konvertiert E/A-Anforderungen an ein Volume in E/A-Anforderungen an die Festplatten, die das Volume bilden.

Solaris Volume Manager-Volumes setzen sich aus Slices (Festplattenpartitionen) oder anderen Solaris Volume Manager-Volumes zusammen.

Volumes dienen zur Steigerung der Systemleistung und Datenverfügbarkeit. Unter Umständen kann der Einsatz von Volumes auch die E/A-Leistung verbessern. Aus funktioneller Sicht verhalten sich Volumes genau wie Slices. Da Volumes wie Slices dargestellt werden, sind sie sowohl für die Endbenutzer als auch für Anwendungen und Dateisysteme transparent. Wie im Fall von physischen Geräten können Sie mit der Solaris Volume Manager-Software auch auf Volumes über blockorientierte oder Raw-Gerätenamen zugreifen. Dabei ist der Volume-Name davon abhängig, ob das blockorientierte oder das Raw-Gerät verwendet wird.

Sowohl das benutzerdefinierte JumpStart-Installationsverfahren als auch Solaris Live Upgrade unterstützen den Einsatz von blockorientierten Geräten für die Erstellung von gespiegelten Dateisystemen. Näheres über Volume-Namen finden Sie im Abschnitt Voraussetzungen für RAID-Volume-Namen und Richtlinien für das benutzerdefinierte JumpStart-Verfahren sowie für Solaris Live Upgrade.

Wenn Sie ein gespiegeltes Dateisystem erstellen, erzeugen Sie RAID-0-Volumes (Einzel-Slice-Verkettungen bzw. -Concatenations) und RAID-1-Volumes (Mirrors bzw. Spiegel). Solaris Volume Manager dupliziert Daten auf den Verkettungen (Submirrors bzw. untergeordnete Spiegel) und behandelt die Submirrors als ein Mirror-Volume.

Abbildung 10–1 zeigt einen Mirror, in dem das Root-Dateisystem (/) auf zwei physischen Festplatten identisch gespeichert ist.

Abbildung 10–1 Spiegelung des Root-Dateisystems auf zwei Festplatten

Das Schaubild wird im Kontext erläutert.

Abbildung 10–1 zeigt ein System mit der folgenden Konfiguration:

Überblick der Mirror-Komponenten

Sowohl mit dem benutzerdefinierten JumpStart-Installationsverfahren als auch mit Solaris Live Upgrade können Sie die folgenden Komponenten erzeugen, die für die Spiegelung von Dateisystemen erforderlich sind.

Dieser Abschnitt bietet eine kurze Beschreibung dieser Komponenten. Umfassende Informationen zu diesen Komponenten entnehmen Sie bitte dem Dokument Solaris Volume Manager Administration Guide.

Statusdatenbank und Statusdatenbankreplikationen

Die Statusdatenbank speichert Informationen über den Status Ihrer Solaris Volume Manager-Konfiguration auf einer Festplatte. Änderungen an der Konfiguration werden in der Statusdatenbank aufgezeichnet. Solaris Volume Manager aktualisiert die Statusdatenbank im Fall einer Konfigurations- oder Statusänderung automatisch. Die Erstellung eines neuen Volumes ist ein Beispiel für eine Konfigurationsänderung. Ein Beispiel für eine Statusänderung ist der Ausfall eines Submirrors.

Tatsächlich besteht die Statusdatenbank aus einer Sammlung mehrerer Datenbankkopien. Die Daten in jeder Datenbankkopie, die als Statusdatenbankreplikationen bezeichnet werden, sind stets gültig. Die Kopien der Statusdatenbank bedeuten einen Schutz gegen Datenverlust durch Redundanz. Die Statusdatenbank überwacht und speichert Angaben zu Speicherort und Status aller bekannten Statusdatenbankreplikationen.

Solange Sie die Statusdatenbank und ihre Statusdatenbankreplikationen nicht erzeugt haben, kann Solaris Volume Manager nicht betrieben werden. Eine Solaris Volume Manager-Konfiguration muss über eine funktionierende Statusdatenbank verfügen.

Bei der Einrichtung Ihrer Konfiguration können Sie die Statusdatenbankreplikationen an folgenden Stellen anlegen:

Auf einem Slice können mehrere Kopien einer Statusdatenbank hergestellt werden. Aufgrund der geringeren Redundanz wird das System durch die Anordnung mehrerer Statusdatenbankreplikationen auf einem einzigen Slice jedoch in gewisser Hinsicht unsicherer.

Die Statusdatenbankreplikationen gewährleisten, dass die Daten in der Statusdatenbank stets gültig sind. Bei einer Aktualisierung der Statusdatenbank werden immer auch alle Statusdatenbankreplikationen aktualisiert. Damit im Fall eines Systemabsturzes nicht sämtliche Aktualisierungen beschädigt werden, erfolgen die Aktualisierungen nacheinander.

Wenn Ihr System eine Statusdatenbankreplikation verliert, muss Solaris Volume Manager feststellen, welche Replikationen weiterhin gültige Daten enthalten. Dazu verwendet Solaris Volume Manager einen Mehrheitsentscheidungsalgorithmus. Dieser Algorithmus fordert, dass die Mehrheit (die Hälfte + 1) der Statusdatenbankreplikationen verfügbar sein und übereinstimmen muss, bevor eine der Kopien als gültig erklärt wird. Aufgrund dieses Verfahrens der Mehrheitsentscheidung (auch Mehrheits-Votieren) müssen Sie bei der Einrichtung Ihrer Festplattenkonfiguration mindestens drei Statusdatenbankreplikationen erstellen. Um eine "Entscheidung“ zu erreichen, müssen mindestens zwei von drei Statusdatenbanken verfügbar sein.

Jede Statusdatenbankreplikation belegt standardmäßig 4 MB (8192 Plattensektoren) Festplattenspeicherplatz. Replikationen können auf folgenden Geräten gespeichert werden:

Replikationen können hingegen nicht auf Root- (/), Swap-, /usr-Slices oder Slices mit bereits vorhandenen Dateisystemen oder Daten erstellt werden. Nachdem die Replikationen gespeichert wurden, können auf denselben Slices Volumes oder Dateisysteme erzeugt werden.

Für die Planung relevante Informationen zu Voraussetzungen für Statusdatenbanken und Statusdatenbankreplikationen finden Sie unter Richtlinien und Voraussetzungen für Statusdatenbankreplikationen.

Ausführliche Informationen zu Statusdatenbanken und Statusdatenbankreplikationen stehen Ihnen im Dokument Solaris Volume Manager Administration Guide zur Verfügung.

RAID-0-Volumes (Verkettungen, Concatenations)

Das benutzerdefinierte JumpStart- sowie das Solaris Live Upgrade-Installationsverfahren bieten Ihnen die Möglichkeit, RAID-0-Volumes zu erzeugen. Ein RAID-0-Volume mit Einzel-Slice-Verkettung ist ein Volume, dessen Daten seriell und nebeneinander über Komponenten verteilt sind, die eine logische Speichereinheit bilden. Stripes oder andere komplexe Solaris Volume Manager-Volumes lassen sich weder mit dem benutzerdefinierten JumpStart-Installationsverfahren noch mit Solaris Live Upgrade erzeugen.

Während der Installation bzw. des Upgrades können Sie RAID-1-Volumes (Mirrors, dtsch. Spiegel) erzeugen und diesen Mirrors RAID-0-Volumes hinzufügen. Die gespiegelten RAID-0-Volumes heißen Submirrors (dtsch. Teilspiegel). Ein Mirror besteht aus einem oder mehreren RAID-0-Volumes. Nach der Installation können Sie durch Administration des RAID-1-Mirror-Volumes mit der Solaris Volume Manager-Software die Daten auf separaten RAID-0-Submirror-Volumes verwalten.

Das benutzerdefinierte JumpStart-Installationsverfahren bietet Ihnen die Möglichkeit, Mirrors aus bis zu zwei Submirrors zu erzeugen. Mit Solaris Live Upgrade können Sie Mirrors erzeugen, die bis zu drei Submirrors enthalten. Ein zweiteiliger Mirror ist in der Regel ausreichend. Ein dritter Submirror ermöglicht die Durchführung von Sicherungen bei laufendem Betrieb ohne Verzicht auf Datenredundanz, während einer der Submirrors für die Dauer der Sicherung außer Betrieb genommen wird.

Für die Planung relevante Informationen zu den Voraussetzungen für RAID–0-Volumes finden Sie unter Voraussetzungen und Richtlinien für Mirrors und Submirrors.

Umfassende Informationen zu RAID-0-Volumes entnehmen Sie bitte dem Dokument Solaris Volume Manager Administration Guide.

RAID-1-Volumes (Mirrors)

Ein RAID-1-Volume oder Mirror ist ein Volume, das identische Kopien der Daten auf RAID-0-Volumes (Einzel-Slice-Verkettungen) enthält.Die Spiegelungsstrategie erfordert eine Investition in Festplatten. Sie benötigen Festplattenspeicherplatz von mindestens dem Doppelten des zu spiegelnden Datenumfangs. Da die Solaris Volume Manager-Software auf alle Submirrors schreiben muss, kann die Spiegelung außerdem die Dauer von Schreibanforderungen verlängern.

Mit RAID-1-Volumes können Daten von beiden RAID-0-Volumes gleichzeitig gelesen werden (jedes Volume kann beliebige Anforderungen abarbeiten), wodurch eine Steigerung der Leistung erzielt wird. Sollte eine physische Festplatte ausfallen, funktioniert der Mirror ohne Leistungseinbußen oder Datenverlust weiter.

Nach der Konfiguration kann ein Mirror genau wie ein physisches Slice verwendet werden.

Sie können beliebige, einschließlich bereits vorhandener, Dateisysteme spiegeln. Außerdem können Sie Spiegelungen für beliebige Anwendungen wie z. B. Datenbanken einsetzen.

Für die Planung relevante Informationen zu den Voraussetzungen für RAID–1-Volumes finden Sie unter Voraussetzungen und Richtlinien für Mirrors und Submirrors.

Umfassende Informationen zu RAID-1-Volumes entnehmen Sie bitte dem Dokument Solaris Volume Manager Administration Guide.

Beispiel-Layout für gespiegelte Dateisysteme

Die folgende Abbildung zeigt einen Mirror, der das Root-Dateisystem (/) auf zwei physischen Festplatten spiegelt. Die Statusdatenbankreplikationen (metadbs) sind auf beide Festplatten verteilt.

Abbildung 10–2 Beispiel-Layout für ein gespiegeltes Root-Dateisystem

Das Schaubild wird im Kontext erläutert.

Abbildung 10–2 zeigt ein System mit der folgenden Konfiguration.

Beispiel 26–10 zeigt ein Profil, das diese Konfiguration mithilfe des benutzerdefinierten JumpStart-Installationsverfahrens herstellt.

Anweisungen zur Erstellung von gespiegelten Dateisystemen mit Solaris Live Upgrade finden Sie unter So erstellen Sie eine Boot-Umgebung mit RAID-1-Volumes (Befehlszeilenschnittstelle).