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Do, 28. November 2013, 15:00

Raid unter Linux nutzen

Zwei SATA-Festplatten lassen sich in Linux per Software zu einem schnellen Raid-0-Verbund zusammenfassen. Das Einrichten ist im Grunde nicht mal besonders aufwendig.

SSDs sind unschlagbar schnell, aber aufgrund der vergleichsweise hohen Kosten pro Gigabyte, die aktuell bei 55 Cent (Euro-Cent) liegen, für große Datenmengen nicht attraktiv. Festplattenpreise haben sich dagegen nach dem verheerenden Hochwasser in Thailand im Oktober 2011, das zahlreiche Fertigungsstätten für Festplatten beeinträchtigte, wieder auf einem niedrigen Niveau normalisiert. Das Gigabyte ist hier wieder für etwa 0,4 Cent zu haben.

Eine Lösung, mehr Leistung aus herkömmlichen SATA-Festplatten heraus zu holen, bietet ein Datenträgerverbund nach Raid 0. Dieser Verbund teilt beide Festplatten in Blöcke (Stripes) auf, die abwechselnd beschrieben und gelesen werden. Alle Datenzugriffe teilt das Raid-0-System auf beide Platten auf: Lese- und Schreibzugriffe erfolgen parallel auf beiden Datenträgern. Im Idealfall halbiert sich damit die Zugriffszeit nahezu.

Die Lösung ist ideal, wenn es um große Datenmengen geht, die schnell verfügbar sein sollen, etwa bei Videoschnitt, virtuellen Gastsystemen oder riesigen Datenbanken. Der Preis ist, dass nur beide Festplatten zusammen einen Verbund-Datenträger ergeben. Bei Raid 0 geht es um Geschwindigkeit, nicht um Sicherheit. Fällt eine der beiden Festplatten aus, so sind auch die Daten nicht mehr komplett. Ein regelmäßiges und akribisches Backup der Daten aus dem Raid 0 gehört deshalb zum Pflichtprogramm.

Partitionieren: Auf beiden Festplatten erstellen Sie im verfügbaren Platz jeweils eine primäre Partition, die aber kein Dateisystem bekommt. In Gparted wählen Sie »Nicht formatiert«

David Wolski

Partitionieren: Auf beiden Festplatten erstellen Sie im verfügbaren Platz jeweils eine primäre Partition, die aber kein Dateisystem bekommt. In Gparted wählen Sie »Nicht formatiert«

Separates Raid 0

Unter Linux gelingt die Einrichtung eines Raid-0-Verbunds als Software-Raid schon mit zwei identischen SATA-Platten, denn der Kernel bietet die Unterstützung für »Multiple Devices« (MD) schon seit Version 2.6, und die Mdadm-Tools (Multiple Disk Administration) helfen bei der Erstellung und Verwaltung eines Raids. Es handelt sich dabei um ein Software-Raid ohne eigenen Hardware-Controller. Dies ist einfach einzurichten, hat aber auch Nachteile: Die CPU muss sich um die Aufteilung der Daten und Checksummenberechnung kümmern, was zu einer leicht höheren Prozessorauslastung führt. Zudem gibt es im Notfall keine vom Betriebssystem unabhängigen Analyse- oder Recovery-Tools. Andererseits ist die Einrichtung von Raid 0 auf zwei nachträglich hinzugefügten Festplatten mit geringem Aufwand möglich, und auch das Linux-System selbst muss dazu nur marginal angepasst werden.

Anders verhält es sich bei der Installation von Linux auf einem Raid-Verbund: Dieser Weg ist deutlich aufwendiger und unterscheidet sich je nach verwendeter Distribution; bei einigen Systemen ist hier viel Handarbeit gefragt, bis ein neu installiertes System von einem Raid-Verbund bootet. Da das Betriebssystem selbst nur wenig von Raid 0 profitiert, ist der einfachere und hier beschriebene Weg, einen Raid-Verbund auf zusätzlich hinzugefügten SATA-Platten zu betreiben und Linux auf einer separaten Festplatte oder SSD zu installieren.

Beide Partitionen zu Raid 0 zusammenfassen: Das Tool mdadm kümmert sich um die Zusammenführung beider Geräte zu einem »Multiple Device«, das hier den neuen Gerätenamen »/dev/md0« bekommt

David Wolski

Beide Partitionen zu Raid 0 zusammenfassen: Das Tool mdadm kümmert sich um die Zusammenführung beider Geräte zu einem »Multiple Device«, das hier den neuen Gerätenamen »/dev/md0« bekommt

Festplatten vorbereiten

Nachdem Sie die zwei Festplatten für Raid 0 eingebaut und Linux gestartet haben, erstellen Sie auf den beiden noch nackten Datenträgern eine neue Partitionstabelle und jeweils eine primäre Partition über den gesamten Speicherplatz.

Am einfachsten gelingt dies mit Gparted, das bei allen populären Distributionen in den Standard-Paketquellen zu finden ist und einen grafischen Partitionierer bietet. Die Partitionstabelle bei Festplatten bis 2 TB ist vom Typ »msdos«, ab 2 TB ist aber »gpt« (GUID Partition Table) Pflicht, damit der Platz initialisiert werden kann. Lassen Sie die Partitionen beim Erstellen unformatiert, indem Sie im Feld »Dateisystem« den Eintrag »Nicht formatiert« auswählen. Notieren Sie sich auch gleich die Gerätebezeichnung der neuen Partitionen auf den eingebauten Festplatten, beispielsweise »/dev/sdb1« und »dev/sdc1«.

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