Operačný systém Raspberry Pi je nainštalovaný buď na SD karte alebo na USB disku. Vzhľadom na obmedzené cykly zápisu flash buniek na SD karty nie je zaručená ich spoľahlivosť. Pevné disky a SSD sú na tom so spoľahlivosťou lepšie; posledný používa algoritmy úrovne opotrebovania na predĺženie životnosti zariadenia. Uchovávanie údajov iba na jednom disku je však vždy riskantné.

Myšlienka zrkadlenia údajov pomocou RAID-1

Aby ste predišli strate údajov v prípade zlyhania disku, Zrkadlenie dát RAID-1 by sa mali implementovať. Problém je v tom, že nastavenie RAID nie je možné počas fázy inštalácie operačného systému na Raspberry Pi.

Táto myšlienka je o nastavení zrkadlenia RAID-1 na dvoch USB SSD, následnom skopírovaní domovského adresára do oblasti RAID a konfigurácii na použitie ako /home. Keďže používateľské údaje sa nachádzajú v domovskom adresári, v prípade zlyhania jedného disku je možné údaje úplne obnoviť a znova vytvoriť pole RAID.

OS zostane na SD karte (alebo inom SSD). Ak zlyhá disk OS, dôležité údaje sú stále dostupné na poli RAID-1. Disk s operačným systémom tiež vydrží dlhšie, pretože je naň nižší tlak. Je to preto, že väčšina diskových aktivít prebieha v adresári /home (napríklad nepretržité čítanie/zápis do „Firefox Profile Files“).

instagram viewer

Tento proces využíva webové rozhranie na zjednodušenie inak zložitého procesu nastavenia RAID. Tu zobrazené nastavenie používa Ubuntu MATE 22.04 a rovnaký proces možno použiť na akýkoľvek iný operačný systém Pi.

Vyberte si správny hardvér s ohľadom na dostupnosť napájania

Pre RAID-1 sú potrebné minimálne dva disky. Tieto disky môžu byť pevné disky alebo SSD. Po nastavení RAID-1 sa dáta zrkadlia (klonujú) cez pole. Znamená to, že údaje sa zapisujú na oba disky a čítajú sa z najrýchlejšieho člena RAID.

Na pripojenie SSD k Pi sa používajú adaptéry USB na SATA. SSD spotrebuje pri maximálnom využití približne 5 wattov energie. Keďže pre RAID-1 sú potrebné dva z nich, je potrebné zohľadniť dostupnosť napájania.

2 (SSD) x 5 (Wattov) = 10 wattov

Pi 4 bežiaci na štandardných hodinách spotrebuje približne 6 wattov a pretaktovaný Pi 4 pri plnom zaťažení spotrebuje takmer 8 wattov.

Oficiálne napájanie Raspberry Pi 4 je 5,1 V, 3,0 A.

5,1 (V) x 3 (Ampéry) = 15,3 wattov

Keď to zhrnieme, spotreba energie je vyššia ako maximálny výkon adaptéra.

10 wattov + 8 wattov > 15,3 wattov

Pi bude tiež musieť napájať svoj chladiaci systém. Takže jednotky SSD musia byť napájané externe, aby mali priestor pre stabilnú prevádzku.

A USB HDD/SSD Dual Dock ideálne vyhovuje tomuto účelu, pojme 2,5" aj 3,5" disky. Má vlastný napájací adaptér a nebude čerpať energiu z Pi.

SD pre RAID, vyberte modely s neidentickými TBW, aby oba disky mali body zlyhania v rôznych intervaloch. To poskytuje dostatok času na prestavbu poľa RAID a vaše dáta budú navždy nedotknuté. Pi 4 má dva porty USB 3.0. Keďže dokovacia stanica využíva len jeden z nich, stále je k dispozícii náhradný port na pripojenie ďalšieho rýchleho zariadenia.

Zapojte disky do doku a zapnite Pi. Nastavenie RAID je jednoduché pomocou nástroja s názvom "Webmin", jeho rozhranie je prístupné cez prehliadač. Otvorte terminál (skratka: Ctrl+Alt+T) a na inštaláciu Webminu použite tieto príkazy:

Upravte súbor sources.list:

sudo nano /etc/apt/sources.zoznam

Pridajte tento riadok (skratka: Ctrl+Shift+Insert):

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

Uložte súbor pomocou Ctrl+O, stlačte „Enter“ a ukončite pomocou Ctrl+X.

Stiahnite si kľúč, aby ste dôverovali zdroju:

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

Aktualizujte nové úložiská:

sudo apt aktualizovať

Nainštalujte Webmin:

sudo apt Inštalácia webmin -y

Nainštalujte nástroj mdadm Software RAID:

sudo apt Inštalácia mdadm -y

Nainštalujte nástroj na správu diskov:

sudo apt Inštalácia gnome-disk-utility -y

Nastavte heslo pre používateľa root (na správu Webmin):

sudo su
passwd

Aktualizácia, aktualizácia a reštart:

aktualizácia sudo apt && sudo apt upgrade -y && sudo reštart

Proces zostavenia poľa RAID-1

OTVORENÉ Disky nástroj od Ponuka > Predvoľby. Môžete tiež použiť príkaz:

gnome-disky

Ukáže nové disky, naformátuje oba.

Otvorte webový prehliadač a zadajte túto adresu URL:

https://lokálny hostiteľ: 10 000

Webmin beží na localhost na porte 10000. Keďže sa používa https a certifikát SSL nie je nainštalovaný, prehliadač zobrazí varovanie. Je bezpečné kliknúť Pokročilé a potom Prijmite riziko a pokračujte.

Prihláste sa s používateľom ako „root“ a heslom, ktoré ste predtým nastavili pre root. v prvom rade Obnoviť moduly. Po dokončení rozbaľte Hardvér a vyberte Linuxový RAID. V rozbaľovacej ponuke vyberte RAID1 (zrkadlené) a kliknite na tlačidlo Vytvorte RAID zariadenie úrovne.

Vyberte dva disky podržaním tlačidla Ctrl kľúč. Prepnúť Preskočiť inicializáciu zariadení. Dôvodom je, že inicializácia trvá veľa času, viac ako hodinu na každých 100 GB, a nie je potrebné replikovať prázdne disky.

Kliknite Vytvorte. Webmin by mal reagovať do troch minút s novovytvoreným poľom. Potom si môžete skontrolovať ďalšie podrobnosti /dev/md0. Dva disky sú zobrazené ako Oddiely v RAID a Stav súborového systému je Aktívne, ale nenamontované.

Nové pole RAID musí byť pred pripojením naformátované. Môžete to urobiť pomocou Diskov na ľavej strane. Vyberte Pole RAID-1 a Formátovať oddiel.

Daj meno napr Údaje. Vyberte prepínač Interný disk na použitie len so systémami Linux (Ext4) a pokračujte v jeho formátovaní.

Toto pole je potrebné automaticky namontovať pri každom spustení. Vyberte Upraviť možnosti pripojenia.

Prepnúť Predvolené nastavenia relácie používateľa a kliknite OK. Po overení tento proces upraví súbor „/etc/fstab“.

Po reštarte sa pripojené pole RAID-1 zobrazí ako priečinok "Data" v prieskumníkovi súborov.

Presuňte domovský adresár do poľa RAID-1

Ak chcete zrkadliť dôležité údaje, domovský adresár musí byť v poli RAID-1. Namiesto presúvania sa odporúča vytvoriť kópiu, pretože to v budúcnosti pomôže pri „opätovnom zostavení RAID“.

V termináli:

dir /mnt

Skopírujte názov RAID mount, vyzerá ako „6256d81c-c23c-42c4-aea3-d194466c6c33“ a pre vás je iný. Nahraďte názov adresára a použite tento príkaz na klonovanie domovského adresára:

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

Vytvorte tento nový adresár na pripojenie ako /home namiesto starého:

sudo nano /etc/fstab

Nájdite čiaru /dev/disk... (zvyčajne posledný riadok, odkedy ste ho práve pripojili) a zmeňte bod pripojenia na "/home", ako je znázornené na obrázku nižšie.

Reštartujte, domovský adresár Pi je teraz na RAID-1 a údaje sa zrkadlia.

Možnosti obnovy po zlyhaní Raspberry Pi RAID

V prípade zlyhania poľa RAID sú k dispozícii dve možnosti obnovy a je potrebné ich teraz nastaviť.

1) Namontujte poškodené pole a znova ho vytvorte

Vytvorte nový súbor:

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

Zahrnúť tento obsah:

BOOT_DEGRADED=pravda

Tým sa pole RAID pripojí aj v prípade, že disk zlyhá. Použije sa domovský adresár na degradovanom poli.

2) Nepripájajte degradované pole, ale prestavte ho

Nerobte nič, degradované pole sa pri štarte nepripojí. Namiesto toho sa použije starý domovský adresár; skôr ste domovský adresár z tohto dôvodu skopírovali namiesto toho, aby ste ho presunuli. Teraz to pomôže obnoviť pole RAID. Po spozorovaní chýbajúcich údajov v tomto režime neprepadajte panike, nezabudnite, že toto nie je váš skutočný domovský adresár. Vaše dáta sú v bezpečí na inom disku a čakajú na obnovenie.

V prípade, že Webmin zobrazí chybové hlásenie "mdadm: Nie je možné získať informácie o poli pre /dev/md0."

Na spustenie poľa použite tento príkaz:

sudo mdadm --run /dev/md0

Prestavba poľa v prípade zlyhania

Aj keď nie je potrebné, aby ste tento krok opakovali, je dobré vedieť, že údaje je možné obnoviť v prípade zlyhania disku.

Proces simulácie

Pi sa vypne a jeden disk sa odstráni. Pi sa potom zapne a spustí sa Webmin. In Linuxový RAID, Postavenie sa teraz zobrazuje ako Neaktívne. Pri ďalšej kontrole, kontrola /dev/md0 zobrazuje degradované pole iba s jedným diskom v RAID.

Dáta sú neporušené, ale teraz sú len na jednom disku. Pole RAID je potrebné prebudovať, aby sa zachovali údaje.

Pi sa vypne, na miesto starého sa vloží nový prázdny HDD/SSD disk a Pi sa zapne. Webmin je prístupný, kontroluje sa /dev/md0 zobrazuje možnosti na pridanie nového disku do poľa RAID. V rozbaľovacej ponuke vyberte nový disk a kliknite naň Pridať oddiel.

Prestavba by sa začala okamžite, trvanie závisí od veľkosti diskov. Vo všeobecnosti to trvá hodinu na každých 100 GB (pre SSD).

Ochrana údajov vášho Pi je nevyhnutná

Vďaka tejto implementácii sú dáta bezpečnejšie a Pi možno používať ako denný ovládač. V poslednej dobe sa Raspberry Pi vo veľkej miere používajú v priemyselných aplikáciách a prestoje je možné minimalizovať.

S výberom SSD diskov sa môžete inteligentne rozhodnúť. Výrobcovia majú SSD s podobnou kapacitou v rôznych cenových bodoch, pričom rozdiel je TBW (Total Bytes Written); lepší model má zvyčajne o 50% viac TBW. Keď používate SSD pre RAID, vyberte modely s neidentickými TBW, aby oba disky mali body zlyhania v rôznych intervaloch. To poskytuje dostatok času na prestavbu poľa RAID a vaše dáta budú navždy nedotknuté.