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Installation avancée

RAID logiciel

Redundant Array of Independent Disks "RAID" is a method of using multiple disks to provide different balances of increasing data reliability and/or increasing input/output performance, depending on the RAID level being used. RAID is implemented in either software (where the operating system knows about both drives and actively maintains both of them) or hardware (where a special controller makes the OS think there's only one drive and maintains the drives 'invisibly').

Le logiciel RAID inclut dans les versions actuelles de Linux (dont Ubuntu) est basé sur le pilote 'mdadm' et fonctionne très bien, et même mieux que la plupart des soi-disant « contrôleurs matériels RAID ». Cette section vous aidera à installer l'Édition Serveur d'Ubuntu en utilisant deux partitions RAID1 avec deux disques durs, une partition pour /, une autre pour swap.

Partitionnement

Suivez les étapes d'installation jusqu'à l'étape de Partitionnement des disques, puis :

  1. Sélectionnez Manuel comme méthode de partitionnement.

  2. Sélectionnez le disque racine, et acceptez de « Créer une nouvelle table de partition sur ce périphérique ? ».

    Répétez cette étape pour chaque disque que vous souhaitez inclure dans la matrice RAID.

  3. Sélectionner l'« Espace libre » du premier disque, appuyez sur entrée puis choisissez « Créer une nouvelle partition ».

  4. Fixez ensuite la Taille de la partition. Elle sera utilisée pour le swap. Il est généralement recommandé de fixer la taille du fichier d'échange (swap) comme étant égale à deux fois celle de votre mémoire vive (RAM). Saisissez le nombre désiré, appuyez sur entrée, choisissez Primaire puis Début.

    Une partition d'échange de deux fois la taille de la RAM n'est pas forcement souhaitable, spécialement sur les systèmes dotés d'une grande quantité de RAM. Le calcul de la taille de la partition d’échange pour les serveurs dépend de la façon dont le système sera utilisé.

  5. Select the "Use as:" line at the top. By default this is "Ext4 journaling file system", change that to "physical volume for RAID" then "Done setting up partition".

  6. Agissez de manière similaire pour la partition /. Sélectionnez l'« Espace libre » du premier disque, appuyez sur entrée puis choisissez « Créer une nouvelle partition ».

  7. Utilisez l'espace libre restant et choisissez Continuer, puis Primaire.

  8. As with the swap partition, select the "Use as:" line at the top, changing it to "physical volume for RAID". Also select the "Bootable flag:" line to change the value to "on". Then choose "Done setting up partition".

  9. Répétez les étapes trois à huit pour les autres disques et partitions que vous souhaitez créer.

Configuration du RAID

Une fois les partitions configurées, les matrices sont prêtes à être paramétrées :

  1. Retournez à la page principale de « Partitionner les disques » et sélectionnez en haut « Configurer le RAID logiciel ».

  2. Sélectionnez « Oui » pour appliquer les changements au disque.

  3. Choisissez « Créer un périphérique MD ».

  4. Pour cet exemple, choisissez « RAID1 », mais si vous utilisez une autre configuration, choisissez un autre type (RAID0 RAID1 RAID5).

    Au moins trois disques sont nécessaires pour utiliser le RAID5. Deux suffisent pour le RAID0 ou le RAID1.

  5. Saisissez le nombre de périphériques actifs « 2 », ou le nombre de disques dur que vous possédez pour la matrice. Ensuite, sélectionnez « Continuer ».

  6. Ensuite, saisissez le nombre de périphériques restants « 0 » par défaut, puis, choisissez « Continuer ».

  7. Choisissez les partitions à utiliser (généralement sda1, sdb1, sdc1, etc.). Habituellement, les chiffres se correspondent et les différentes lettres correspondent à des disques différents.

    Pour la partition swap choisissez sda1 et sdb1. Sélectionnez ensuite « Continuer » pour vous rendre à l'étape suivante.

  8. Répétez les étapes trois à sept pour la partition / en choisissant cette fois sda2 et sdb2.

  9. Une fois fait, sélectionnez « Terminer ».

Formatage

Vous avez maintenant une liste des disques durs ainsi que celle des périphériques RAID. Il faut alors les formater et leur assigner le(s) point(s) de montage. Considérez les ensembles RAID comme des partitions normales en ce qui concerne le formatage et le montage.

  1. Sélectionnez « #1 » sous la partition « RAID1 périphérique #0 ».

  2. Choisissez Utiliser comme : suivi de espace d'échange (swap) puis Fin de paramétrage de cette partition.

  3. Ensuite, sélectionnez « #1 » sous la partition « RAID1 périphérique #1 ».

  4. Choisissez « Utiliser en tant que : », puis sélectionnez « système de fichiers journalisé Ext4 ».

  5. Choisissez Point de montage suivi de / - système de fichiers racine. Sélectionnez Fin de paramétrage de cette partition.

  6. Pour finir sélectionnez Fin de paramétrage de cette partition et appliquer les changements puis répondez Oui

Si vous choisissez de placer la partition racine sur une matrice RAID, l'installateur vous demandera alors si vous voulez démarrer dans un état RAID dégradé. Consultez RAIS dégradé pour plus de renseignements.

Le processus d'installation continuera ensuite normalement.

RAIS dégradé

Au cours de la vie d'un ordinateur, une panne de disque dur peut survenir. Lorsque ceci arrive avec du RAID logiciel, les système d'exploitation placera la matrice RAID dans un état que l'on appelle dégradé.

Si la matrice est endommagée, en raison de la possibilité de corruption de données, l'Edition Serveur d'Ubuntu démarrera par défaut vers initramfs au bout de trente secondes. Une fois que initramfs aura démarré, une invite sera affichée pendant quinze secondes vous donnant la possibilité de continuer et d'amorcer le système, ou de tenter de faire une récupération manuelle. Démarrer sur initramfs peut être ou non le comportement désiré, surtout si la machine est située dans un endroit éloigné. Le lancement d'une matrice endommagée peut être configuré de plusieurs manières :

  • L'outil dpkg-reconfigure peut être utilisé pour paramétrer le comportement par défaut. Durant ce processus, vous aurez à choisir de nouvelles options (surveillance, alertes par courriel etc.) concernant la matrice. Pour configurer à nouveau mdadm, saisissez :

    sudo dpkg-reconfigure mdadm

  • Le processus dpkg-reconfigure mdadm changera le contenu du fichier de configuration /etc/initramfs-tools/conf.d/mdadm. Ce fichier a l'avantage de pouvoir pré-configurer le comportement de votre système et il peut également être modifié manuellement :

    BOOT_DEGRADED=true

    Le fichier de configuration peut être outrepassé en utilisant un argument de noyau.

  • Donner un argument au noyau autorisera également le système à démarrer sur une matrice RAID endommagée :

    • Lorsque le serveur démarre, pressez Maj pour ouvrir le menu Grub.

    • Appuyez sur e pour modifier vos options de commande noyau.

    • Appuyez sur la flèche bas pour mettre en surbrillance la ligne du noyau.

    • Ajoutez "bootdegraded=true" (sans les guillemets) en fin de ligne.

    • Appuyez sur Ctrl+x pour démarrer le système.

Une fois le système démarré, vous pouvez réparer la matrice (voir Maintenance RAID pour de plus amples informations) ou transférez les données importantes vers un autre machine en cas de panne matérielle majeure.

Maintenance RAID

L'utilitaire mdadm peut être utilisé pour afficher l'état d'une matrice, ajouter des disques à une matrice, en supprimer etc... :

  • Pour afficher l'état d'une matrice, depuis un terminal entrez :

    sudo mdadm -D /dev/md0

    L'option -D ordonne à mdadm d'afficher les informations détaillées du périphérique /dev/md0. Remplacez /dev/md0 par le périphérique RAID souhaité.

  • Pour afficher l'état d'un disque d'une matrice, écrivez :

    sudo mdadm -E /dev/sda1

    Le résultat est très similaire à celui de la commande mdadm -D, modifiez /dev/sda1 à votre convenance pour chaque disque.

  • Si un disque devient défectueux et doit être retiré d'une matrice, entrez :

    sudo mdadm --remove /dev/md0 /dev/sda1

    Changez /dev/md0 et /dev/sda1 par les périphériques et les disques RAID appropriés.

  • De la même manière, pour ajouter un disque :

    sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1

Il peut arriver qu'un disque change d'état et soit décrit comme défectueux bien qu'il n'y ait aucun problème physique. Dans ce cas, il est généralement utile de le retirer de la matrice et de l'ajouter à nouveau. Cela forcera une synchronisation de la matrice. Si le disque ne se synchronise pas, alors il y a de fortes chances pour qu'il s'agisse d'une panne matérielle.

Le fichier /proc/mdstat contient également des informations utiles concernant les périphériques RAID du système.

cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1]
      10016384 blocks [2/2] [UU]
      
unused devices: <none>

La commande suivante est très utile pour surveiller l'état d'avancement d'une synchronisation de disque :

watch -n1 cat /proc/mdstat

Appuyez sur Ctrl+c pour arrêter la commande watch.

Une fois qu'un disque défectueux a été remplacé par un disque en bon état et que celui-ci a été synchronisé, vous devez installer grub. Pour l'installer sur le nouveau disque, saisissez :

sudo grub-install /dev/md0

Remplacez /dev/md0 par le nom du périphérique approprié.

Ressources

Les matrices RAID sont un sujet complexe en raison de la multitude de façons de paramétrer le RAID. Consultez les liens suivants pour plus d'informations :

Gestionnaire de volumes logiques (Logical Volume Manager, LVM)

Le gestionnaire de volumes logiques, ou LVM, permet aux administrateurs de créer des volumes logiques à partir d'un ou plusieurs espaces de stockage. Les volumes LVM peuvent être créés sur des partitions RAID logicielles ou sur des partitions normales résidant sur un unique disque. Les volumes peuvent être dimensionnés après-coup, donnant ainsi une plus grande flexibilité au système.

Aperçu

Un effet secondaire de la puissance et de la flexibilité de LVM est un degré accru de complexité. Avant de se plonger dans le processus d'installation de LVM, il est préférable de se familiariser avec quelques termes techniques.

  • Volume physique (PV) : disque dur physique, partition de disque ou partition RAID logicielle au format LVM PV.

  • Groupe de volumes (VG) : il est fait à partir d'un ou plusieurs volumes physiques. Un VG peut être étendu en ajoutant plus de volumes physiques (PV). Un VG est comme un disque dur virtuel, à partir duquel un ou plusieurs volumes logiques sont découpés.

  • Volume logique (LV) : est similaire à une partition dans un système sans LVM. Un LV est formaté avec le système de fichier de votre choix (EXT3, XFS, JFS, etc), il est alors disponible pour le montage et le stockage des données.

Installation

À titre d'exemple, cette section décrit l'installation d'Ubuntu édition serveur en montant /srv sur un volume LVM. Lors de l'installation initiale, un seul volume physique (PV) fera partie du groupe de volumes (VG). Un autre PV lui sera affecté plus tard pour montrer comment un VG peut être agrandi.

Plusieurs méthodes d'installation sont disponibles pour LVM : Assistée - utiliser tout un disque avec LVM, Assistée - utiliser tout un disque avec LVM chiffré et Manuelle. Pour l'instant l'approche manuelle est la seule option nous permettant de paramétrer des partitions usuelles et LVM.

  1. Suivez les étapes d'installation jusqu'à l'étape de Partitionnement des disques, puis :

  2. Choisissez Manuel à l'étape Partitionner les disques.

  3. Sélectionnez votre disque et répondez oui à la question Faut-il créer une nouvelle table de partitions sur ce disque de l'écran suivant.

  4. Créez ensuite trois partitions usuelles /boot, swap et / avec le système de fichiers de votre choix.

  5. Pour le LVM /srv, créez une nouvelle partition logique puis sélectionner « volume physique pour LVM » dans l'option « utiliser comme » et enfin « fin de paramétrage de cette partition ».

  6. Sélectionnez ensuite « Configurez le gestionnaire de volumes logiques (LVM) » et répondez « Oui » pour appliquer les changements au disque.

  7. À l'écran suivant (Action de configuration de LVM), choisissez Créer un groupe de volumes. Saisissez un nom de volume (vg01 dans notre exemple) puis sélectionnez Continuer (appuyez sur entrée). Choisissez ensuite le volume physique qui fera partie du groupe de volume avec la barre d'espace puis sélectionnez Continuer (appuyez sur entrée).

  8. De retour à l'écran Action de configuration de LVM, sélectionnez Créer un volume logique. Sélectionnez le nouveau groupe de volumes et saisisez un nom pour le nouveau LV, srv dans notre exemple. Utilisez la partition entière ou non, de toute façon cette taille peut être chngée par la suite gràce aux outils LVM. Choisissez Terminer pour revenir à l'écran principal Partitionner les disques.

  9. Now add a filesystem to the new LVM. Select the partition under "LVM VG vg01, LV srv", or whatever name you have chosen, the choose Use as. Setup a file system as normal selecting /srv as the mount point. Once done, select "Done setting up the partition".

  10. Pour finir, sélectionnez « Terminer le partitionnement et appliquer les changements ». Puis confirmez les modifications et continuez avec le reste de l'installation.

Il existe des outils pratiques pour afficher des informations sur LVM :

  • pvdisplay: affiche des nformations sur les Volumes Physiques.

  • vgdisplay : affiche les informations des groupes de volumes.

  • lvdisplay: affiche des informations sur les Volumes Logiques.

Agrandir des groupes de volumes

Continuing with srv as an LVM volume example, this section covers adding a second hard disk, creating a Physical Volume (PV), adding it to the volume group (VG), extending the logical volume srv and finally extending the filesystem. This example assumes a second hard disk has been added to the system. In this example, this hard disk will be named /dev/sdb and we will use the entire disk as a physical volume (you could choose to create partitions and use them as different physical volumes)

Soyez sur que vous n'avez pas déjà un /dev/sdb existant avant d’exécuter les commandes ci-dessous. Vous pourriez perdre des données si vous exécutez ces commandes sur un disque qui n'est pas vide.

  1. Commencez par créer le volume physique. Depuis un terminal, lancez :

    sudo pvcreate /dev/sdb

  2. Agrandissez maintenant le groupe de volumes (VG) :

    sudo vgextend vg01 /dev/sdb

  3. Servez-vous de vgdisplay pour afficher les extensions physiques libres (Free PE - Size). Prenons pour exemple un espace libre de 511 PE (équivalent à 2 Go pour une taille de PE égale à 4 Mo) et nous utiliserons entièrement cet espace.

    Le volume logique (LV) peut désormais être agrandi par des méthodes différentes. Nous ne verrons que l'utilisation de PE pour étendre le volume logique (LV) :

    sudo lvextend /dev/vg01/srv -l +511

    L'option -l permet d'agrandir le volume logique LV en se servant de PE. L'option -L utilise la taille en octets (Mo, Go, To ...).

  4. Even though you are supposed to be able to expand an ext3 or ext4 filesystem without unmounting it first, it may be a good practice to unmount it anyway and check the filesystem, so that you don't mess up the day you want to reduce a logical volume (in that case unmounting first is compulsory).

    Les commandes suivantes sont pour un système de fichiers EXT3 ou EXT4. Si vous utilisez un autre système de fichiers, il peut exister d'autres utilitaires disponibles.

    sudo umount /srv
sudo e2fsck -f /dev/vg01/srv

    L'option -f de e2fsck force le contrôle, même si le système semble propre.

  5. Enfin, redimensionnez le système de fichiers :

    sudo resize2fs /dev/vg01/srv

  6. Montez ensuite la partition et vérifiez sa taille.

    mount /dev/vg01/srv /srv && df -h /srv

Ressources

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