A Raspberry Pi operációs rendszere az SD-kártyára vagy az USB-lemezre telepítve van. Az SD-kártyákon lévő flash cellák korlátozott írási ciklusa miatt megbízhatóságuk nem garantált. A merevlemezek és az SSD-k megbízhatóbbak; ez utóbbi kopásszintű algoritmusokat használ az eszköz élettartamának meghosszabbítására. Azonban az adatok egyetlen lemezen való tárolása mindig kockázatos.

Az adatok tükrözésének ötlete RAID-1 használatával

Az adatvesztés elkerülése érdekében lemezhiba esetén, RAID-1 adattükrözés végre kell hajtani. A probléma az, hogy a RAID beállítása nem lehetséges az operációs rendszer telepítési szakaszában Raspberry Pi-n.

Ez az ötlet a RAID-1 tükrözés beállításáról szól két USB SSD-n, majd a kezdőkönyvtár átmásolásáról a RAID partícióra, és a /home néven való használathoz. Mivel a felhasználói adatok a kezdőkönyvtárban találhatók, az adatok teljes mértékben visszaállíthatók, és a RAID újraépíthető egyetlen lemezhiba esetén.

Az operációs rendszer továbbra is az SD-kártyán (vagy egy másik SSD-n) marad. Ha az operációs rendszer lemez meghibásodik, a fontos adatok továbbra is elérhetők a RAID-1 tömbön. Ezenkívül az operációs rendszer lemeze tovább tart, mivel kisebb a lemeznyomás. Ennek az az oka, hogy a lemeztevékenység nagy része a /home könyvtárban történik (például folyamatos olvasás/írás a „Firefox profilfájlokba”).

instagram viewer

Ez a folyamat webes felületet használ a RAID beállításának egyébként bonyolult folyamatának leegyszerűsítésére. Itt látható a beállítás Ubuntu MATE 22.04-et használ és ugyanez a folyamat bármely más Pi OS-re is alkalmazható.

Válassza ki a megfelelő hardvert, figyelembe véve az energia rendelkezésre állását

A RAID-1-hez legalább két lemezre van szükség. Ezek a lemezek lehetnek merevlemezek vagy SSD-k. A RAID-1 beállítása után az adatok tükröződnek (klónozzák) a tömbön keresztül. Ez azt jelenti, hogy az adatok mindkét lemezre íródnak, és a leggyorsabb RAID-tagból kerülnek kiolvasásra.

Az USB–SATA adapterek az SSD-k Pi-hez való csatlakoztatására szolgálnak. Egy SSD körülbelül 5 wattot fogyaszt csúcshasználat közben. Mivel kettő kell belőlük a RAID-1-hez, az energia rendelkezésre állását figyelembe kell venni.

2 (SSD) x 5 (Watt) = 10 Watt

A normál órajelen működő Pi 4 körülbelül 6 wattot fogyaszt, és egy túlhúzott Pi 4 teljes terhelésen közel 8 wattot fogyaszt.

A Raspberry Pi 4 hivatalos tápegysége 5,1 V, 3,0 A.

5,1 (V) x 3 (Amper) = 15,3 Watt

Összegezve, a teljesítményigény több, mint az adapter maximális teljesítménye.

10 Watt + 8 Watt > 15,3 Watt

A Pi-nek a hűtőrendszerét is táplálnia kell. Tehát az SSD-ket külső tápellátással kell ellátni, hogy elegendő helyük legyen a stabil működéshez.

A USB HDD/SSD kettős dokkoló Ideálisan megfelel erre a célra, 2,5"-es és 3,5"-os lemezeket is elhelyezhet. Saját tápadapterrel rendelkezik, és nem vesz áramot a Pi-ből.

RAID SD-k esetén válasszon nem azonos TBW-vel rendelkező modelleket, hogy mindkét lemezen különböző időközönként legyen hibapont. Ez elegendő időt biztosít a RAID-tömb újjáépítéséhez, és az adatok folyamatosan érintetlenek maradnak. Két USB 3.0 port található a Pi 4-en. Mivel a dokkoló csak az egyiket használja, még mindig rendelkezésre áll egy tartalék port egy másik gyors eszköz csatlakoztatásához.

Csatlakoztassa a lemezeket a dokkolóhoz, és kapcsolja be a Pi-t. A RAID beállítása egyszerű a "Webmin" nevű eszközzel, felülete a böngészőn keresztül érhető el. Nyissa meg a terminált (parancsikon: Ctrl+Alt+T), és használja ezeket a parancsokat a Webmin telepítéséhez:

A sources.list fájl szerkesztése:

sudo nano /etc/apt/sources.lista

Add hozzá ezt a sort (parancsikon: Ctrl+Shift+Beszúrás):

deb http://download.webmin.com/download/repository sarge contrib

Fájl mentése a használatával Ctrl+O, nyomja meg az „Enter” gombot, és lépjen ki a használatával Ctrl+X.

Töltse le a kulcsot a forrás megbízhatóságához:

wget -q -O- http://www.webmin.com/jcameron-key.asc | sudo apt-key add

Új adattárak frissítése:

sudo apt frissítés

Webmin telepítése:

sudo apt telepítés webmin -y

Az mdadm Software RAID segédprogram telepítése:

sudo apt telepítés mdadm -y

Telepítse a lemezkezelő eszközt:

sudo apt telepítés gnome-disk-utility -y

Állítson be jelszót a root felhasználó számára (a Webmin kezeléséhez):

sudo su
passwd

Frissítés, frissítés és újraindítás:

sudo apt frissítés && sudo apt upgrade -y && sudo újraindítás

A RAID-1 tömb felépítésének folyamata

Nyisd ki Lemezek eszköztől Menü > Beállítások. Használhatja a következő parancsot is:

gnome-lemezek

Megmutatná az új lemezeket, formázza mindkettőt.

Nyissa meg a webböngészőt, és írja be ezt az URL-t:

https://localhost: 10000

A Webmin a localhost 10000-es porton fut. Mivel a https használatban van, és az SSL-tanúsítvány nincs telepítve, a böngésző figyelmeztetést jelenít meg. Biztonságos a kattintás Fejlett és akkor Fogadja el a kockázatot, és folytassa.

Jelentkezzen be „root” felhasználóként, és a root számára korábban beállított jelszóval. Először is, Modulok frissítése. Ha kész, bővítse ki Hardver és válassza ki Linux RAID. A legördülő menüből válassza ki RAID1 (tükrözve) és kattintson a gombra Hozzon létre egy szintű RAID-eszközt.

Válassza ki a két lemezt a gomb lenyomva tartásával Ctrl kulcs. Váltás Az eszközök inicializálásának kihagyása. Ennek az az oka, hogy az inicializálás sok időt vesz igénybe, minden 100 GB-onként több mint egy órát vesz igénybe, és nincs szükség az üres lemezek replikálására.

Kattintson Teremt. A Webminnek három percen belül válaszolnia kell az újonnan létrehozott tömbbel. Utána további részleteket ellenőrizhet ezen keresztül /dev/md0. A két lemez a következőképpen jelenik meg: Partíciók a RAID-ben és a Fájlrendszer állapota van Aktív, de nincs felszerelve.

Az új RAID-tömböt formázni kell a beszerelés előtt. Ezt a bal oldali Lemezek segítségével teheti meg. Válaszd ki a RAID-1 tömb és Partíció formázása.

Adj meg egy nevet például Adat. Válassza ki a rádiógombot Belső lemez csak Linux rendszerekhez (Ext4) és haladjon a formázáshoz.

Ezt a tömböt minden rendszerindításkor automatikusan fel kell szerelni. Válassza ki Szerkessze a rögzítési beállításokat.

Váltás Felhasználói munkamenet alapbeállításai és kattintson rendben. A hitelesítés után ez a folyamat módosítja az „/etc/fstab” fájlt.

Újraindításkor a csatlakoztatott RAID-1 tömb "Data" mappaként jelenik meg a fájlkezelőben.

Helyezze át a kezdőkönyvtárat a RAID-1 tömbbe

A fontos adatok tükrözéséhez a kezdőkönyvtárnak RAID-1 tömbön kell lennie. Javasoljuk, hogy az áthelyezés helyett másolatot készítsen róla, mert ez segíti a „RAID újraépítést” a jövőben.

A terminálban:

dir /mnt

Másolja le a RAID-csatlakozó nevét, ez így néz ki: „6256d81c-c23c-42c4-aea3-d194466c6c33”, és ez másként jelenik meg az Ön számára. Cserélje ki a könyvtár nevét, és használja ezt a parancsot a kezdőkönyvtár klónozásához:

sudo rsync -av /home/* /mnt/6256d81c-c23c-42c4-aea3-d194466c6c33/

Ezt az új könyvtárat állítsa be a /home néven a régi helyett:

sudo nano /etc/fstab

Keresse meg a vonalat /dev/disk... (általában az utolsó sor, mióta éppen felcsatolta), és módosítsa a csatolási pontot "/home"-ra, ahogy az alábbi képernyőképen látható.

Indítsa újra, a Pi kezdőkönyvtára most RAID-1-en van, és az adatok tükröződnek.

Raspberry Pi RAID hiba-helyreállítási lehetőségek

RAID-hiba esetén két helyreállítási lehetőség áll rendelkezésre, amelyeket most be kell állítani.

1) Szerelje fel a leromlott tömböt, és építse újra

Hozzon létre egy új fájlt:

sudo nano /etc/initramfs-tools/conf.d/mdadm

Tartalmazza ezt a tartalmat:

BOOT_DEGRADED=igaz

Ez akkor is csatlakoztatja a RAID-tömböt, ha egy lemez meghibásodik. A rendszer a degradált tömb saját könyvtárát használja.

2) Ne szereld fel a degradált tömböt, hanem építsd újra

Ne csinálj semmit, a leromlott tömb nem csatlakozik rendszerindításkor. Ehelyett a régi saját könyvtár kerül felhasználásra; korábban a saját könyvtárat másolta, ahelyett, hogy emiatt áthelyezte volna. Most segít a RAID-tömb újraépítésében. Ne essen pánikba, miután ebben a módban észleli a hiányzó adatokat, ne feledje, hogy ez nem az Ön tényleges kezdőkönyvtára. Adatai biztonságban vannak egy másik lemezen, és visszaállításra várnak.

Abban az esetben, ha a Webmin hibaüzenetet jelenít meg: "mdadm: Cannot get array info for /dev/md0."

Ezzel a paranccsal indítsa el a tömböt:

sudo mdadm --futtassa a /dev/md0

A tömb újjáépítése meghibásodás esetén

Bár nem szükséges megismételni ezt a lépést, jó tudni, hogy az adatok helyreállíthatók lemezhiba esetén.

Szimulációs folyamat

A Pi leáll, és egy lemezt eltávolítanak. Ezután a Pi bekapcsol, és a Webmin elérhető. Ban ben Linux RAID, az Állapot most így jelenik meg Inaktív. További átvizsgáláskor, ellenőrzés /dev/md0 degradált tömböt mutat csak egy lemezzel a RAID-ben.

Az adatok sértetlenek, de már csak egy lemezen vannak. A RAID-tömböt újra kell építeni az adatok megőrzéséhez.

A Pi leáll, egy új üres HDD/SSD lemez kerül a régi helyére és a Pi bekapcsol. A Webmin elérve, ellenőrzés /dev/md0 lehetőségeket mutat új lemez hozzáadására a RAID tömbhöz. Válassza ki az új lemezt a legördülő listából, és kattintson Partíció hozzáadása.

Az újraépítés azonnal megkezdődik, az időtartam a lemezek méretétől függ. Általában egy órát vesz igénybe minden 100 GB-hoz (SSD-k esetében).

A Pi adatainak védelme elengedhetetlen

Ezzel a megvalósítással az adatok biztonságosabbak, és a Pi napi illesztőprogramként használható. Az utóbbi időben a Raspberry Pi-ket széles körben használják ipari alkalmazásokban, és az állásidő minimalizálható.

Okosan dönthet az SSD-k kiválasztásával. A gyártók hasonló kapacitású SSD-kkel rendelkeznek különböző árpontokon, a különbség a TBW (Total Bytes Written); a jobb modell általában 50%-kal több TBW-vel rendelkezik. Ha SSD-ket használ RAID-hez, válasszon nem azonos TBW-vel rendelkező modelleket, hogy mindkét lemeznek különböző időközönként legyen hibapontja. Ez elegendő időt biztosít a RAID-tömb újjáépítéséhez, és az adatok folyamatosan érintetlenek maradnak.