20.3. RAID0 - Striping

Geschrieben von Tom Rhodes und Murray Stokely.

Striping (stripe = Streifen) ist eine Methode, um verschiedene Laufwerke in einem einzigen Datenträger zusammenzufassen. In vielen Fällen wird dies durch die Nutzung von Hardware-Controllern bewerkstelligt. Das GEOM-Subsystem unterstützt Software-RAID0 (welches auch als Striping bekannt ist).

In einem RAID0-System werden die Daten in einzelne Blöcke aufgeteilt, welche über alle angeschlossenen Laufwerke in einem Datenfeld (Array) geschrieben werden. Anstatt darauf warten zu müssen, dass 256K auf ein einzelnes Laufwerk geschrieben werden, kann ein RAID0-System gleichzeitig 64K auf jedes von 4 Laufwerken schreiben mit entsprechend besserer I/O-Leistung. Dieser Durchsatz kann durch die Verwendung mehrerer Controller noch zusätzlich gesteigert werden.

Jedes Laufwerk in einem RAID0-Stripe muss die gleiche Größe haben, da I/O-Anforderungen für das Lesen und Schreiben abwechselnd auf mehrere Laufwerke parallel erfolgen.

Disk Striping Illustration
Prozedur 20.1. Erzeugen eines Stripe von unformatierten ATA-Platten
  1. Laden Sie das geom_stripe.ko-Modul:

    # kldload geom_stripe
  2. Stellen Sie sicher, dass ein geeigneter Mount-Punkt existiert. Falls dieser Datenträger eine Root-Partition werden soll, dann nutzen Sie zeitweise einen anderen Mount-Punkt, beispielsweise /mnt:

    # mkdir /mnt
  3. Bestimmen Sie die Gerätenamen derjenigen Platten, welche gestriped werden sollen, und erzeugen Sie ein neues Stripe-Gerät. Das folgende Beispiel verwendet zwei unbenutzte und unpartitionierte ATA-Platten, die gestriped werden sollen. Lauten die Gerätenamen /dev/ad2 und /dev/ad3, so verwenden Sie folgenden Befehl:

    # gstripe label -v st0 /dev/ad2 /dev/ad3
    Metadata value stored on /dev/ad2.
    Metadata value stored on /dev/ad3.
    Done.
  4. Schreiben Sie einen Standard-Label (auch als Partitions-Tabelle bekannt) auf den neuen Datenträger und installieren Sie den normalen Bootstrap-Code:

    # bsdlabel -wB /dev/stripe/st0
  5. Dieser Prozess sollte zwei weitere Geräte im Verzeichnis /dev/stripe (zusätzlich zum Gerät st0) erzeugt haben. Diese schliessen st0a und st0c ein. Nun kann ein Dateisystem auf dem Gerät st0a mit dem newfs-Dienstprogramm erzeugt werden:

    # newfs -U /dev/stripe/st0a

    Viele Zahlen rauschen nun über Ihren Bildschirm und nach ein paar Sekunden wird der Prozess abgeschlossen sein. Der Datenträger wurde erzeugt und kann in den Verzeichnisbaum eingehängt werden.

Um das erzeugte Stripe manuell zu mounten:

# mount /dev/stripe/st0a /mnt

Um das erzeugte Dateisystem automatisch während des Startvorgangs zu mounten, müssen Sie die Datenträgerinformation in die Datei /etc/fstab schreiben. Dazu legen Sie einen permanenten Mountpunkt namens stripe an:

# mkdir /stripe
# echo "/dev/stripe/st0a /stripe ufs rw 2 2" \
    >> /etc/fstab

Das geom_stripe.ko-Modul muss ebenfalls automatisch beim Systemstart geladen werden (durch die Aufnahme der folgenden Zeile in die Datei /boot/loader.conf):

# echo 'geom_stripe_load="YES"' >> /boot/loader.conf

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