Amazon EBS und RAID Konfiguration - Amazon EBS

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Amazon EBS und RAID Konfiguration

Mit Amazon EBS können Sie jede der RAID Standardkonfigurationen verwenden, die Sie mit einem herkömmlichen Bare-Metal-Server verwenden können, sofern diese spezielle RAID Konfiguration vom Betriebssystem für Ihre Instance unterstützt wird. Das liegt daran, dass alles auf Softwareebene erledigt RAID wird.

EBSAmazon-Volumendaten werden auf mehreren Servern in einer Availability Zone repliziert, um den Verlust von Daten durch den Ausfall einer einzelnen Komponente zu verhindern. Durch diese Replikation sind EBS Amazon-Volumes zehnmal zuverlässiger als herkömmliche Festplattenlaufwerke. Weitere Informationen finden Sie unter EBSVerfügbarkeit und Haltbarkeit von Amazon auf den EBS Amazon-Produktdetailseiten.

RAIDKonfigurationsoptionen

Wenn Sie ein RAID 0-Array erstellen, können Sie ein höheres Leistungsniveau für ein Dateisystem erzielen, als Sie es auf einem einzelnen EBS Amazon-Volume bereitstellen können. Verwenden Sie RAID 0, wenn die I/O-Leistung von größter Bedeutung ist. Bei RAID 0 wird die I/O auf die Volumes in einem Stripe verteilt. Wenn Sie ein Volume hinzufügen, erhalten Sie direkt den zusätzlichen Durchsatz undIOPS. Beachten Sie jedoch, dass die Leistung des Stripe auf das am schlechtesten leistungsfähige Volume im Set beschränkt ist und dass der Verlust eines einzelnen Volumes im Set zu einem vollständigen Datenverlust für das Array führt.

Die resultierende Größe eines Arrays mit RAID 0 ist die Summe der Größen der darin enthaltenen Volumes, und die Bandbreite ist die Summe der verfügbaren Bandbreite der darin enthaltenen Volumes. Beispielsweise bilden zwei io1 500-GiB-Volumes mit IOPS jeweils 4.000 bereitgestellten Volumes ein RAID 1000-GiB-0-Array mit einer verfügbaren Bandbreite von 8.000 IOPS und 1.000 MiB/s Durchsatz.

Wichtig

RAID5 und RAID 6 werden für Amazon nicht empfohlenEBS, da die Paritätsschreibvorgänge dieser RAID Modi einen Teil der für Ihre Volumes IOPS verfügbaren Werte verbrauchen. Abhängig von der Konfiguration Ihres RAID Arrays bieten diese RAID Modi 20 bis 30% weniger Nutzbarkeit IOPS als eine Konfiguration mit RAID 0. Auch bei diesen RAID Modi spielen höhere Kosten eine Rolle. Bei Verwendung identischer Volume-Größen und Geschwindigkeiten kann ein RAID 0-Array mit 2 Volumes ein Array mit RAID 6 Volumes übertreffen, das doppelt so teuer ist.

RAID1 wird auch nicht für die Verwendung mit Amazon empfohlenEBS. RAID1 erfordert mehr EC2 EBS Amazon-zu-Amazon-Bandbreite als RAID Nichtkonfigurationen, da die Daten gleichzeitig auf mehrere Volumes geschrieben werden. Darüber hinaus bietet RAID 1 keine Verbesserung der Schreibleistung.

Erstellen Sie ein RAID 0-Array

Gehen Sie wie folgt vor, um das RAID 0-Array zu erstellen.

Überlegungen
  • Bevor Sie dieses Verfahren ausführen, müssen Sie entscheiden, wie groß Ihr RAID 0-Array sein soll und wie viele bereitgestellt werden IOPS sollen.

  • Erstellen Sie Volumes mit identischen Größen- und IOPS Leistungswerten für Ihr Array. Stellen Sie sicher, dass Sie kein Array erstellen, das die verfügbare Bandbreite Ihrer EC2 Instance überschreitet.

  • Sie sollten vermeiden, von einem RAID Volume aus zu booten. Wenn eines der Geräte ausfällt, können Sie das Betriebssystem möglicherweise nicht starten.

Um ein RAID 0-Array unter Linux zu erstellen
  1. Erstellen Sie die EBS Amazon-Volumes für Ihr Array. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen Sie ein EBS Amazon-Volume.

  2. Hängen Sie die EBS Amazon-Volumes an die Instance an, auf der Sie das Array hosten möchten. Weitere Informationen finden Sie unter Hängen Sie ein EBS Amazon-Volume an eine EC2 Amazon-Instance an.

  3. Verwenden Sie den mdadm Befehl, um ein logisches RAID Gerät aus den neu angehängten EBS Amazon-Volumes zu erstellen. Ersetzen Sie die Anzahl der Volumes in Ihrem Array durch number_of_volumes und die Gerätenamen für jedes Volume im Array (z. B./dev/xvdf) für device_name. Sie können es auch ersetzen MY_RAID mit Ihrem eigenen eindeutigen Namen für das Array.

    Anmerkung

    Sie können die Geräte in Ihrer Instance mit dem Befehl lsblk auflisten, um die Gerätenamen anzuzeigen.

    Um ein RAID 0-Array zu erstellen, führen Sie den folgenden Befehl aus (beachten Sie die --level=0 Option, das Array zu strippen):

    [ec2-user ~]$ sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=0 --name=MY_RAID --raid-devices=number_of_volumes device_name1 device_name2
    Tipp

    Wenn Sie den Fehler mdadm: command not found erhalten, verwenden Sie den folgenden Befehl, um mdadm zu installieren: sudo yum install mdadm.

  4. Warten Sie, bis das RAID Array initialisiert und synchronisiert ist. Sie können den Fortschritt dieser Vorgänge mit dem folgenden Befehl verfolgen:

    [ec2-user ~]$ sudo cat /proc/mdstat

    Ausgabebeispiel:

    Personalities : [raid0] md0 : active raid0 xvdc[1] xvdb[0] 41910272 blocks super 1.2 512k chunks unused devices: <none>

    Im Allgemeinen können Sie mit dem folgenden Befehl detaillierte Informationen zu Ihrem RAID Array anzeigen:

    [ec2-user ~]$ sudo mdadm --detail /dev/md0

    Das Folgende ist Ausgabebeispiel:

    /dev/md0: Version : 1.2 Creation Time : Wed May 19 11:12:56 2021 Raid Level : raid0 Array Size : 41910272 (39.97 GiB 42.92 GB) Raid Devices : 2 Total Devices : 2 Persistence : Superblock is persistent Update Time : Wed May 19 11:12:56 2021 State : clean Active Devices : 2 Working Devices : 2 Failed Devices : 0 Spare Devices : 0 Chunk Size : 512K Consistency Policy : none Name : MY_RAID UUID : 646aa723:db31bbc7:13c43daf:d5c51e0c Events : 0 Number Major Minor RaidDevice State 0 202 16 0 active sync /dev/sdb 1 202 32 1 active sync /dev/sdc
  5. Erstellen Sie ein Dateisystem auf Ihrem RAID Array und geben Sie diesem Dateisystem eine Bezeichnung, die Sie verwenden können, wenn Sie es später mounten. Zum Beispiel, um ein ext4-Dateisystem mit der Bezeichnung zu erstellen MY_RAID, führen Sie den folgenden Befehl aus:

    [ec2-user ~]$ sudo mkfs.ext4 -L MY_RAID /dev/md0

    Abhängig von den Anforderungen Ihrer Anwendung oder den Einschränkungen Ihres Betriebssystems können Sie einen anderen Dateisystemtyp verwenden, z. B. ext3 oder XFS (den entsprechenden Befehl zur Dateisystemerstellung finden Sie in Ihrer Dateisystemdokumentation).

  6. Um sicherzustellen, dass das RAID Array beim Start automatisch wieder zusammengesetzt wird, erstellen Sie eine Konfigurationsdatei, die folgende Informationen enthält: RAID

    [ec2-user ~]$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm.conf
    Anmerkung

    Wenn Sie eine andere Linux-Distribution als Amazon Linux verwenden, müssen Sie diesen Befehl möglicherweise ändern. Sie könnten beispielsweise die Datei an einem anderen Ort ablegen oder Sie müssen möglicherweise die --examine-Parameter hinzufügen. Um weitere Informationen zu erhalten, führen Sie man mdadm.conf auf Ihrer Linux-Instance aus.

  7. Erstellen Sie ein neues Ramdisk-Image, um die Blockgerätemodule für Ihre neue Konfiguration ordnungsgemäß vorab zu laden: RAID

    [ec2-user ~]$ sudo dracut -H -f /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
  8. Erstellen Sie einen Einhängepunkt für Ihr RAID Array.

    [ec2-user ~]$ sudo mkdir -p /mnt/raid
  9. Montieren Sie das RAID Gerät abschließend an dem von Ihnen erstellten Bereitstellungspunkt:

    [ec2-user ~]$ sudo mount LABEL=MY_RAID /mnt/raid

    Ihr RAID Gerät ist jetzt einsatzbereit.

  10. (Optional) Um dieses EBS Amazon-Volume bei jedem Systemneustart zu mounten, fügen Sie der /etc/fstab Datei einen Eintrag für das Gerät hinzu.

    1. Erstellen Sie eine Backup-Kopie der Datei /etc/fstab für den Fall, dass Sie diese Datei beim Bearbeiten versehentlich beschädigen oder löschen.

      [ec2-user ~]$ sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.orig
    2. Öffnen Sie die Datei /etc/fstab mit einem Texteditor Ihrer Wahl (z. B. nano oder vim).

    3. Kommentieren Sie alle Zeilen, die mit UUID= "" beginnen, und fügen Sie am Ende der Datei eine neue Zeile für Ihr RAID Volume hinzu. Verwenden Sie dabei das folgende Format:

      device_label mount_point file_system_type fs_mntops fs_freq fs_passno

      Die letzten drei Felder in dieser Zeile sind die Mounting-Optionen, die Sicherungshäufigkeit und die Reihenfolge der Überprüfungen beim Starten des Dateisystems. Wenn Sie nicht wissen, welche Werte Sie hier angeben sollten, dann verwenden Sie die Werte im Beispiel unten (defaults,nofail 0 2). Weitere Informationen zu /etc/fstab-Einträgen finden Sie in der fstab-Handbuchseite (durch Eingabe von man fstab in der Befehlszeile). Um beispielsweise das ext4-Dateisystem auf dem Gerät mit der Bezeichnung MY_ RAID am Bereitstellungspunkt zu mounten/mnt/raid, fügen Sie den folgenden Eintrag zu hinzu. /etc/fstab

      Anmerkung

      Wenn Sie jemals vorhaben, Ihre Instance zu booten, ohne dass dieses Volume angefügt ist (z. B. wenn dieses Volume zwischen verschiedenen Instances hin und her bewegt wird), sollten Sie die Mount-Option nofail hinzufügen; auf diese Weise ist ein Booten der Instance möglich, auch wenn beim Mounten des Volumes Probleme auftreten. Unter Debian-Derivaten wie Ubuntu muss außerdem die Mount-Option nobootwait hinzugefügt werden.

      LABEL=MY_RAID /mnt/raid ext4 defaults,nofail 0 2
    4. Wenn Sie den neuen Eintrag in /etc/fstab hinzugefügt haben, müssen Sie prüfen, ob Ihr Eintrag funktioniert. Führen Sie den Befehl sudo mount -a zum Mounten aller Dateisysteme in /etc/fstab aus.

      [ec2-user ~]$ sudo mount -a

      Wenn der letzte Befehl keinen Fehler produziert, dann ist die /etc/fstab-Datei in Ordnung und das Dateisystem wird beim nächste Bootvorgang automatisch gemountet. Wenn der Befehl Fehler zurückgibt, prüfen Sie diese und versuchen Sie, den Eintrag in entsprechend zu korrigiere /etc/fstab.

      Warnung

      Fehler in der Datei /etc/fstab können dazu führen, dass ein System nicht mehr gestartet werden kann. Fahren Sie das System nicht herunter, wenn Fehler in der Datei /etc/fstab auftreten.

    5. (Optional) Wenn Sie nicht sicher sind, wie Sie die Fehler in /etc/fstab korrigieren können, können Sie immer noch Ihre Backup-Kopie der Datei /etc/fstab wiederherstellen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen.

      [ec2-user ~]$ sudo mv /etc/fstab.orig /etc/fstab
Um ein RAID 0-Array unter Windows zu erstellen
  1. Erstellen Sie die EBS Amazon-Volumes für Ihr Array. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen Sie ein EBS Amazon-Volume.

  2. Hängen Sie die EBS Amazon-Volumes an die Instance an, auf der Sie das Array hosten möchten. Weitere Informationen finden Sie unter Hängen Sie ein EBS Amazon-Volume an eine EC2 Amazon-Instance an.

  3. Herstellen einer Verbindung mit Ihrer Windows-Instance. Weitere Informationen finden Sie unter Verbinden mit Ihrer Windows-Instance.

  4. Öffnen Sie eine Eingabeaufforderung und geben Sie den Befehl diskpart ein.

    diskpart Microsoft DiskPart version 6.1.7601 Copyright (C) 1999-2008 Microsoft Corporation. On computer: WIN-BM6QPPL51CO
  5. Listen Sie an der DISKPART-Eingabeaufforderung mit dem folgenden Befehl die verfügbaren Datenträger auf.

    DISKPART> list disk Disk ### Status Size Free Dyn Gpt -------- ------------- ------- ------- --- --- Disk 0 Online 30 GB 0 B Disk 1 Online 8 GB 0 B Disk 2 Online 8 GB 0 B

    Bestimmen Sie die Datenträger, die Sie in Ihrem Array verwenden möchten, und notieren Sie sich die entsprechenden Nummern.

  6. Jeder Datenträger, den Sie in Ihrem Array verwenden möchten, muss ein dynamischer Online-Datenträger sein, auf dem keine Volumes vorhanden sind. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um Basis-Datenträger in dynamische Datenträger zu konvertieren und alle vorhandenen Volumes zu löschen.

    1. Wählen Sie mit dem folgenden Befehl eine Festplatte aus, die Sie in Ihrem Array verwenden möchten, und ersetzen Sie n mit Ihrer Festplattennummer.

      DISKPART> select disk n Disk n is now the selected disk.
    2. Wenn der ausgewählte Datenträger als Offline angezeigt wird, schalten Sie ihn online, indem Sie den Befehl online disk ausführen.

    3. Wenn für den ausgewählten Datenträger in der Spalte Dyn in der letzten list disk-Befehlsausgabe kein Sternchen angezeigt wird, müssen Sie ihn in einen dynamische Datenträger konvertieren.

      DISKPART> convert dynamic
      Anmerkung

      Wenn eine Fehlermeldung ausgegeben wird, dass der Datenträger schreibgeschützt ist, können Sie das Schreibgeschützt-Flag mit dem Befehl ATTRIBUTE DISK CLEAR READONLY löschen und anschließend erneut versuchen, die Konvertierung in einen dynamische Datenträger durchzuführen.

    4. Mit dem Befehl detail disk können Sie prüfen, ob auf dem ausgewählten Datenträger Volumes vorhanden sind.

      DISKPART> detail disk XENSRC PVDISK SCSI Disk Device Disk ID: 2D8BF659 Type : SCSI Status : Online Path : 0 Target : 1 LUN ID : 0 Location Path : PCIROOT(0)#PCI(0300)#SCSI(P00T01L00) Current Read-only State : No Read-only : No Boot Disk : No Pagefile Disk : No Hibernation File Disk : No Crashdump Disk : No Clustered Disk : No Volume ### Ltr Label Fs Type Size Status Info ---------- --- ----------- ----- ---------- ------- --------- -------- Volume 2 D NEW VOLUME FAT32 Simple 8189 MB Healthy

      Notieren Sie sich die Nummern für alle Volumes auf dem Datenträger. In diesem Beispiel lautet die Nummer für das Volume 2. Wenn keine Volumes vorhanden sind, können Sie den nächsten Schritt überspringen.

    5. (Nur wenn im letzten Schritt Volumes ermittelt wurden) Wählen Sie alle im letzten Schritt ermittelten Volumes auf dem Datenträger aus und löschen Sie sie.

      Warnung

      Dadurch werden alle vorhandenen Daten auf dem Volume gelöscht.

      1. Wählen Sie das Volumen aus und ersetzen Sie es n mit Ihrer Bandnummer.

        DISKPART> select volume n Volume n is the selected volume.
      2. Löschen Sie das Volume.

        DISKPART> delete volume DiskPart successfully deleted the volume.
      3. Wiederholen Sie diese Teilschritte für jedes Volume, das Sie auf dem ausgewählten Datenträger löschen müssen.

    6. Wiederholen Sie Schritt 6 für jeden Datenträger, den Sie in Ihrem Array verwenden möchten.

  7. Stellen Sie sicher, dass alle Datenträger, die Sie verwenden möchten, dynamische Datenträger sind. In diesem Fall verwenden wir die Festplatten 1 und 2 für das RAID Volume.

    DISKPART> list disk Disk ### Status Size Free Dyn Gpt -------- ------------- ------- ------- --- --- Disk 0 Online 30 GB 0 B Disk 1 Online 8 GB 0 B * Disk 2 Online 8 GB 0 B *
  8. Erstellen Sie Ihr RAID-Array. Unter Windows wird ein Volume mit RAID 0 als Striped-Volume bezeichnet.

    Um ein Stripe-Volume-Array auf den Datenträgern 1 und 2 zu erstellen, verwenden Sie den folgenden Befehl (beachten Sie die stripe-Option zum Stripe des Arrays):

    DISKPART> create volume stripe disk=1,2 DiskPart successfully created the volume.
  9. Überprüfen Sie das neue Volume.

    DISKPART> list volume DISKPART> list volume Volume ### Ltr Label Fs Type Size Status Info ---------- --- ----------- ----- ---------- ------- --------- -------- Volume 0 C NTFS Partition 29 GB Healthy System Volume 1 RAW Stripe 15 GB Healthy

    Beachten Sie, dass die Spalte Type jetzt anzeigt, dass Volume 1 ein stripe-Volume ist.

  10. Wählen Sie Ihr Volume aus und formatieren Sie es; anschließend können Sie es verwenden.

    1. Wählen Sie das Volume aus, das Sie formatieren möchten, und ersetzen Sie es n mit Ihrer Bandnummer.

      DISKPART> select volume n Volume n is the selected volume.
    2. Formatieren Sie das Volume.

      Anmerkung

      Sie führen eine vollständige Formatierung durch, indem Sie die Option quick auslassen.

      DISKPART> format quick recommended label="My new volume" 100 percent completed DiskPart successfully formatted the volume.
    3. Weisen Sie Ihrem Volume einen verfügbaren Laufwerkbuchstaben zu.

      DISKPART> assign letter f DiskPart successfully assigned the drive letter or mount point.

    Ihr neues Volume ist jetzt einsatzbereit.

Erstellen Sie Schnappschüsse von Volumes in einem Array RAID

Wenn Sie die Daten auf den EBS Volumes in einem RAID Array mithilfe von Snapshots sichern möchten, müssen Sie sicherstellen, dass die Snapshots konsistent sind. Dies liegt daran, dass die Snapshots dieser Volumes unabhängig voneinander erstellt werden. Die Wiederherstellung von EBS Volumes in einem RAID Array anhand von Snapshots, die nicht synchron sind, würde die Integrität des Arrays beeinträchtigen.

Verwenden EBS Sie Snapshots mit mehreren Volumes, um einen konsistenten Satz von Snapshots für Ihr RAID Array zu erstellen. Snapshots mit mehreren Volumes ermöglichen es Ihnen point-in-time, datenkoordinierte und absturzsichere Snapshots auf mehreren Volumes zu erstellen, die mit einer Instance verbunden sind. EBS EC2 Sie müssen Ihre Instance nicht anhalten, um die Koordination zwischen Volumes zu gewährleisten, um die Konsistenz zu gewährleisten, da Snapshots automatisch über mehrere Volumes hinweg erstellt werden. EBS Weitere Informationen finden Sie in den Schritten zum Erstellen von Snapshots mit mehreren Volumes unter EBSAmazon-Snapshots erstellen.