Počítačové sítě/LAB: Zálohování dat (2x disk, RAID, LVM)

Požadavky

• VirtualBox
• Virtuální PC s instalovaným OS Debian

Zadání

Úkolem LABu je vytvořit dostatečně bezpečné a zároveň flexibilní řešení pro ukládání dat. Praktické využití je např. v domácím NAS - network attached storage (síťové úložiště).

Úkoly

• Přidat do virtuálního PC 2 disky
• Na discích nastavit RAID 1
• Na RAID 1 nastavit LVM
• Vytvořit LV "data", "fotky", "hudba"
• Mountovat LV
• Vytvořit snapshot z LV "data", vymazat soubory a obnovit je ze snapshotu

Řešení

HW příprava disků

• Ve VirtualBox přidat k virtuálnímu PC disky (Nastavení -> Úložiště -> Přidat pevný disk -> Vytvořit nový disk -> .VDI -> dynamicky alokované -> disk 1 -> Vytvořit)
• To samé pro disk2 (toto odpovídá fyzické instalaci disků do počítače)
• Velikost bude stačit výchozí hodnota (8GB)

Instalace potřebných balíků

Je třeba nainstalovat balíky mdadm pro konfiguraci a správu RAID a lvm2 pro konfiguraci a správu LVM.

apt-get install -y mdadm lvm2

SW příprava disků

• Seznam disků

ls /dev | grep sd

výpis:
sda
sda1
sda2
sda5
sdb
sdc

• Vytvořit jeden primární diskový oddíl o celkové kapacitě disku na nových discích (v tomto případě jsou to disky sdb a sdc.

fdisk /dev/sdb
n<enter>
<enter>
<enter>
<enter>
<enter>
w<enter>

• Vše nechat na výchozích hodnotách: n - nový, p - primární, 1 - číslo oddílu, první sektor, poslední sektor
• w<enter> uloží změny a ukončí program fdisk
• to samé pro sdc

fdisk /dev/sdc

• Seznam disků

ls /dev | grep sd

výpis:
sda
sda1
sda2
sda5
sdb
sdb1
sdc
sdc1

Vytvoření RAID 1 pole

• RAID 1 pole odpovídá zrcadlení - data se ukládají na oba disky, při výpadku jednoho disku jsou tedy uložena na druhém.

mdadm --create PrvniRaid --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1
y<enter>

• <enter> je k pokračování vytváření RAID pole, které nebude sloužit pro boot systému
• výpis stavu RAID pole

cat /proc/mdstat

Implementace LVM

• Vytvořit PV (physical volume)

pvcreate /dev/md/PrvniRaid

výpis:
Physical volume "/dev/md127" successfully created

vypsat všechny PV:
pvdisplay

• /dev/md127 je jméno PV

• Vytvořit VG (volume group)

vgcreate vgNAS /dev/md127

výpis:
Volume group "vgNAS" successfully created

vypsat všechny VG:
vgdisplay

• vgNAS je jméno VG
• /dev/md127 je jméno PV (může jich být více), které tvoří VG

• Vytvořit LV (logical volume)

lvcreate --name data --size 1G vgNAS
lvcreate --name fotky --size 2G vgNAS
lvcreate --name hudba --size 1G vgNAS

vypsat všechny LV:
lvdisplay

Souborový sytém

V tomto LABu je použit souborový systém Ext4.

mkfs.ext4 /dev/mapper/vgNAS-data
mkfs.ext4 /dev/mapper/vgNAS-fotky
mkfs.ext4 /dev/mapper/vgNAS-hudba

Adresářová struktura

• Vytvořit podadresáře v adresáři /mnt/

mkdir /mnt/data
mkdir /mnt/fotky
mkdir /mnt/hudba

• Připojit souborové systémy do vytvořených adresářů

mount /dev/mapper/vgNAS-data /mnt/data
mount /dev/mapper/vgNAS-fotky /mnt/fotky
mount /dev/mapper/vgNAS-hudba /mnt/hudba

• Zápis v souboru /etc/fstab pro automatické připojení po spuštění počítače

echo "/dev/mapper/vgNAS-data /mnt/data ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
echo "/dev/mapper/vgNAS-fotky /mnt/fotky ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
echo "/dev/mapper/vgNAS-hudba /mnt/hudba ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab

• Vytvoření tréningového souboru v adresáři /mnt/data/

echo "ahoj tam!" > /mnt/data/hello-world.txt
cat /mnt/data/hello-world.txt

výpis:
ahoj tam!

• Restartování počítače

reboot

• Listování adresářovou strukturou

ls -R /mnt

Vytvoření snapshotu

lvcreate --snapshot --size 100M --name snap-data /dev/mapper/vgNAS-data

Změna souboru

rm /mnt/data/hello-world.txt
reboot

Merge snapshotu

• výpis adresářové struktury a odpojení LV

ls -R /mnt
umount /mnt/data

• merge snapshotu do LV

lvconvert --merge /dev/mapper/vgNAS-snap--data

• připojení LV a výpis adresářové struktury

mount /mnt/data
ls -R /mnt