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<HTML>
<HEAD>
<META NAME="GENERATOR" CONTENT="LinuxDoc-Tools 0.9.65">
<TITLE>Linux Software-RAID HOWTO: Root-Partition oder Swap-Partition als RAID </TITLE>
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<LINK HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-6.html" REL=previous>
<LINK HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc7" REL=contents>
</HEAD>
<BODY>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-8.html"><IMG SRC="next.png" ALT="Weiter"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-6.html"><IMG SRC="prev.png" ALT="Zurück"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc7"><IMG SRC="toc.png" ALT="Inhalt"></A>
<HR>
<H2><A NAME="DE-Sw-RAID-HOWTO-Root-RAID"></A> <A NAME="s7">7.</A> <A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc7">Root-Partition oder Swap-Partition als RAID </A></H2>
<H2><A NAME="ss7.1">7.1</A> <A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc7.1">Root-Partition als RAID </A>
<!--RAID!Root-Partition--></H2>
<P>Eine existierende HOWTO beschäftigt sich bereits mit dem Thema, allerdings ist
Sie erstens auf Englisch und zweitens geht es durch neue Kerneloptionen auch
eleganter als dort beschrieben. </P>
<P>Bitte erleichtern Sie sich Ihre Arbeit und senken Sie das Frustnieveau, indem
Sie vorab noch drei Tips beherzigen:</P>
<P>
<OL>
<LI>Erstellen Sie ein Backup Ihrer Daten. </LI>
<LI>Erstellen Sie sowohl eine funktionierende und getestete DOS als auch
Linux Bootdiskette. </LI>
<LI>Lesen Sie diese Ausführungen erstmal komplett durch, bevor Sie mittendrin
feststellen müssen, etwas wichtiges vergessen zu haben, das Sie zu so spätem
Zeitpunkt nicht mehr nachholen können.</LI>
</OL>
</P>
<H3>DLD 6.0</H3>
<P>Für dieses Verfahren wird noch eine DOS oder Win95 Partition in Verbindung mit
dem Loadlin benötigt. Loadlin befindet sich - so das Programm nicht schon eingesetzt
wird - auf der ersten DLD CD unter <CODE>/delix/RPMS/i386/loadlin-1.6.2.i386.rpm</CODE>.
Alternativ kann man sich auch eine Bootdiskette anfertigen.</P>
<P>Der Hintergrund ist ganz einfach der, daß LILO mit dem RAID-Device nicht
zurechtkommt und man somit nicht explizit von diesem RAID-Device booten kann.
Daher behilft man sich hier entweder mit Loadlin, oder aber mit einem Mini
Linux auf einer kleinen Extra-Partition. Weitere Möglichkeiten zum Booten von
Linux auch von RAID-Verbunden wurden bereits im Abschnitt
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-4.html#DE-Sw-RAID-HOWTO-MoegBoot">Möglichkeiten des Bootens von Linux</A> behandelt.</P>
<P>Nichts desto trotz bleiben wir bei dem Verfahren mit Loadlin. Das Programm
befindet sich nach erfolgreicher Installation des RPMS-Paketes unter
<CODE>/dos/loadlin/</CODE>. Auf der oben genannten nötigen DOS Partition richtet
man sich nun ein Verzeichnis wie z.B. Linux ein und kopiert die Dateien
<CODE>loadlin.bat</CODE> und <CODE>loadlin.exe</CODE> zusammen mit dem frischen
Kernel, in den die RAID-Parameter einkompiliert wurden, hinein.</P>
<P>Um sicherzugehen, daß auch wirklich nichts passiert, sollte man entweder die
nötigen Treiber für den (E)IDE Kontroller oder des passenden SCSI Kontroller
auch mit in den Kernel einkompiliert haben.</P>
<P>Die Batchdatei <CODE>loadlin.bat</CODE> wird nun dahingehend angepaßt, daß wir
die Parameter für das zu bootende RAID-Device gleich mit angeben:</P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
md=<md device no.>,<raid level>,<chunk size>,dev0,...,devn
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<P>
<DL>
<DT><B>md device no</B><DD>
<P>Die Nummer des RAID (md) Devices: »1« steht für
<CODE>/dev/md1</CODE>, »2« für <CODE>/dev/md2</CODE> usw.</P>
<DT><B>raid level</B><DD>
<P>Welches RAID Level wird verwendet:
»-1« für Linear Modus, »0« für RAID-0 (Striping).</P>
<DT><B>chunk size</B><DD>
<P>Legt die Chunk Size fest bei RAID-0 und RAID-1 fest.</P>
<DT><B>dev0-devn</B><DD>
<P>Eine durch Kommata getrennte Liste von Devices,
aus denen das md Device gebildet wird, z.B. <CODE>/dev/hda1,/dev/hdc1,/dev/sda1</CODE>. </P>
</DL>
</P>
<P>Andere RAID-Modi außer Linear und RAID-0 werden im Moment nicht unterstützt.
Gemäß der vorher beschriebenen Anleitung würde die Zeile in der <CODE>linux.bat</CODE>
dann so aussehen:</P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
c:\linux\loadlin c:\linux\zimage root=/dev/md0 md=0,0,0,0,/dev/sda6,/dev/sdb6 ro
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<P>Dies soll nur eine einzige Zeile sein; außerdem ist auch hier wieder auf die
richtige Reihenfolge der Partitionen zu achten. Weiterhin müßen natürlich zwei
oder mehrere Partitionen - zu entweder einem RAID-0 oder einem Linear Device
zusammengefaßt - bereits vorliegen. Der Kernel muß die o.a. Bootoption und die
nötigen RAID oder Linear Parameter in den Kernel einkompiliert haben; man
beachte: Nicht als Module. Dann mountet man das RAID-Device, welches später
die Root-Partition werden soll, nach z.B. <CODE>/mnt</CODE>, kopiert mittels einer
der im Abschnitt
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-4.html#DE-Sw-RAID-HOWTO-MoegKopvDat">Möglichkeiten zum Kopieren von Daten</A> beschriebenen
Methoden die benötigten Verzeichnisse auf das RAID-Device.</P>
<P>Speziell für die DLD 6.0, aber auch für alle anderen Distributionen sei hier
gesagt, daß beim Booten von einem RAID-Device der oben beschriebene Befehl
<CODE>mdadd -ar</CODE> vor dem ersten <CODE>mount</CODE> Befehl auszuführen ist. Für
die DLD 6.0 heißt das konkret, daß der Befehl bereits in das Skript
<CODE>/etc/init.d/bc.mount_root</CODE> eingetragen werden muß, da dort der erste
<CODE>mount</CODE> Befehl ausgeführt wird. Benutzer anderer Distributionen sind
hier auf sich gestellt oder schauen sich zur Not die Methode mit den neueun
RAID-Tools Version 0.9x an; siehe Abschnitt
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-6.html#DE-Sw-RAID-HOWTO-gen">RAID-Verbunde mit den RAID-Tools Version 0.9x erstellen</A>.</P>
<P>Jetzt fehlen nur noch die passenden Einträge in <CODE>/etc/fstab</CODE> und
<CODE>/etc/lilo.conf</CODE>, in denen man auf dem neuen RAID-Device die
ursprüngliche Root-Partition in <CODE>/dev/md0</CODE> umändert - im Moment liegen
diese Dateien natürlich noch unter <CODE>/mnt</CODE>.</P>
<P>An dieser Stelle sollte man die obige Liste noch einmal in Ruhe durchsehen,
sich vergewissern, daß alles stimmt, und dann die DOS oder Win95 Partition
booten. Dort führt man nun die Batchdatei <CODE>linux.bat</CODE> aus.</P>
<H3><A NAME="DE-Sw-RAID-HOWTO-Generst"></A> Generisch </H3>
<P>Im Abschnitt
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-6.html#DE-Sw-RAID-HOWTO-gen">RAID-Verbunde mit den RAID-Tools Version 0.9x erstellen</A>
wurde bereits auf die
vorzügliche Eigenschaft des automatischen Erkennens von RAID-Devices durch den
Kernel-Patch beim Startup des Linux-Systems hingewiesen. Dieser Umstand legt
die Vermutung nahe, daß es mit dieser Hilfe noch einfacher ist, die
Root-Partition als RAID-Device laufen zu lassen. Das ist auch wirklich so,
allerdings gibt es auch hierbei immer noch einige Kleinigkeiten zu beachten.
Generell kann man Linux entweder mittels Loadlin oder mit Hilfe von LILO
booten. Je nach Bootart ist die Vorgehensweise unterschiedlich aufwendig.</P>
<P>Für beide Fälle braucht man jedoch erstmal ein RAID-Device. Um bei dem
Beispiel des RAID-0 Devices mit den Partitionen <CODE>/dev/sda6</CODE> und
<CODE>/dev/sdb6</CODE> zu bleiben, nehmen wir dieses Device und mounten es in
unseren Verzeichnisbaum.</P>
<P>Hier muß allerdings noch einmal darauf hingewiesen werden, daß ein RAID-0
Device als Root-Partition ein denkbar schlechtes Beispiel ist. RAID-0 besitzt
keinerlei Redundanz; fällt eine Festplatte aus, ist das Ganze RAID im Eimer.
Für eine Root-Partition sollte man deshalb auf jeden Fall ein RAID-1 oder
RAID-5 Device vorziehen. Auch das funktioniert Dank der neuen
Autodetect Funktion und wird analog dem beschriebenen RAID-0 Verbund
eingerichtet.</P>
<P>Auf das gemountete RAID-Device <CODE>/dev/md0</CODE> kopiert man nun ganz simpel
mittels einer der im Abschnitt
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-4.html#DE-Sw-RAID-HOWTO-MoegKopvDat">Möglichkeiten zum Kopieren von Daten</A>
beschriebenen Methoden das komplette Root-Verzeichnis.</P>
<P>Danach muß auf dem RAID-Device noch die Datei <CODE>/etc/fstab</CODE> so angepaßt
werden, das als Root-Partition <CODE>/dev/md0</CODE> benutzt wird und nicht mehr
die originale Root-Partition.</P>
<P>Erstellen Sie sich eine DOS-Bootdiskette - das pure DOS von Win95 tut es
auch - und auf dieser ein Verzeichnis Linux. Hierher kopieren Sie nun aus dem
passenden RPM-Paket Ihrer Distribution das DOS-Tool <CODE>loadlin</CODE> und Ihren
aktuellen Kernel. Manchmal befindet sich <CODE>loadlin</CODE> auch unkomprimiert im
Hauptverzeichnis der Distributions-CD. Der Kernel sollte natürlich die
RAID-Unterstützung bereits implementiert haben. Nun erstellen Sie mit Ihrem
Lieblingseditor in dem neuen Linux Verzeichnis eine <CODE>loadlin.bat</CODE>. Haben
Sie Ihren Kernel z.B. <CODE>vmlinuz</CODE> genannt, sollte in der Datei
<CODE>loadlin.bat</CODE> etwas in dieser Art stehen: </P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
a:\linux\loadlin a:\linux\vmlinuz root=/dev/md0 ro vga=normal
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<P>Die Pfade müssen natürlich angepaßt werden. Ein Reboot und das Starten von der
Diskette mit der zusätzlichen Ausführung der <CODE>linux.bat</CODE> sollte Ihnen
ein vom RAID-Device gebootetes Linux bescheren. Booten Sie generell nur über
Loadlin, so endet für Sie hier die Beschreibung.</P>
<P>Möchten Sie allerdings Ihr neues Root-RAID mittels LILO booten, finden
Sie im Abschnitt
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-4.html#DE-Sw-RAID-HOWTO-MoegBoot">Möglichkeiten des Bootens von Linux</A> diverse Methoden
aufgelistet und teilweise sehr genau beschrieben, mit denen Sie sich noch bis zum
endgültigen Erfolg beschäftigen müßten.</P>
<H3>Anmerkung zum redundanten Root-RAID</H3>
<P>Hat man sich bei einer anderen Distribution als SuSE 6.2 für einen
Root-RAID Verbund entschieden, der im Fehlerfall auch von der zweiten
Festplatte booten soll, muß man noch folgendes beachten: Da auch auf der
zweiten Festplatte eine Boot-Partition benötigt wird, die zwar ebenso in der
<CODE>/etc/fstab</CODE> aufgenommen wurde, aber im Fehlerfall nicht mehr
vorhanden ist, fällt die SuSE 6.2 Distribution in einen Notfall-Modus, in dem das
root-Paßwort eingegeben werden muß und das fragliche Dateisystem repariert
werden soll. Dies kann Ihnen auch bei anderen Distributionen passieren.</P>
<P>Es wird also ein Weg benötigt, die beiden Boot-Partitionen <CODE>/boot</CODE> und
<CODE>/boot2</CODE> nur dann zu mounten, wenn sie tatsächlich körperlich im
Rechner vorhanden sind. Hierbei hilft ihnen das Skript <CODE>mntboot</CODE>:</P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
#!/bin/sh
MNTBOOTTAB=/etc/mntboottab
case "$1" in
start)
[ -f $MNTBOOTTAB ] || {
echo "$0: *** $MNTBOOTTAB: not found" >&2
break
}
PARTS=`cat $MNTBOOTTAB`
for part in $PARTS ; do
[ "`awk '{print $2}' /etc/fstab | grep "^$part$"`" == "" ] && {
echo "$0: *** Partition $part: not in /etc/fstab" >&2
continue
}
[ "`awk '{print $2}' </proc/mounts | grep "^$part$"`" != "" ] && {
echo "$0: *** Partition $part: already mounted" >&2
continue
}
fsck -a $part
[ $? -le 1 ] || {
echo "$0: *** Partition $part: Defect? Unavailable?" >&2
continue
}
mount $part || {
echo "$0: *** Partition $part: cannot mount" >&2
continue
}
done
exit 0
;;
*)
echo "usage: $0 start" >&2
exit 1
;;
esac
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<P>Das Skript gehört bei SuSE Distributionen nach <CODE>/sbin/init.d</CODE>, bei
vermutlich allen anderen Linux Distributionen nach
<CODE>/etc/rc.d/init.d</CODE>. Auf das Skript sollte ein symbolischer Link
<CODE>/sbin/init.d/rc2.d/S02mntboot</CODE> zeigen. Für alle anderen gilt es
hier einen Link nach <CODE>/etc/rc.d/rc3.d/S02mntboot</CODE> zu setzen, da außer
den SuSE Distributionen wohl alle im Runlevel 3 starten und Ihre Links dafür
in diesem Verzeichnis haben. Das Skript prüft ein paar Nebenbedingungen für
diejenigen Partitionen, die in <CODE>/etc/mntboottab</CODE> eingetragen sind
(darin sollten <CODE>/boot</CODE> und <CODE>/boot2</CODE> stehen) und ruft jeweils
<CODE>fsck</CODE> und <CODE>mount</CODE> für diese Partitionen auf. Da es bei allen
anderen Distributionen keine <CODE>/etc/mntboottab</CODE> gibt, gilt es hier diese
zu erstellen oder anzupassen.</P>
<P>In der <CODE>/etc/fstab</CODE> sollten diese Partitionen mit »noauto« statt
»defaults« eingetragen werden. Außerdem muß im sechsten Feld der Wert »0«
stehen, da die Distribution im Backup-Fall sonst in den Notfall-Modus fällt.</P>
<H2><A NAME="ss7.2">7.2</A> <A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc7.2">RAID auch für Swap-Partitionen? </A>
<!--RAID!Swap-Partition--></H2>
<H3>RAID-Technik mit normalen Swap-Partitionen <!--Swap-Partition--></H3>
<P>Sie überlegen sich, RAID auch für Swap Partitionen einzurichten? Diese Mühe
können Sie sich sparen, denn der Linux-Kernel unterstützt ein RAID-Verhalten
auf Swap-Partitionen ähnlich dem RAID-0 Modus quasi »von Haus aus«. Legen
Sie einfach auf verschiedenen Festplatten ein paar Partitionen an, änderen
Sie den Partitionstyp mittels </P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
fdisk /dev/Ihre-Partition
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<P>und der Option »t« auf 82 und erstellen
Sie das Swap Dateisystem: </P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
mkswap /dev/Ihre-neue-Swap-Partition
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<P>Nun fügen Sie diese in die <CODE>/etc/fstab</CODE> ein und geben allen
Swap-Partitionen dieselbe Priorität.</P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
/dev/hda3 swap swap defaults,pri=1 0 0
/dev/hdb3 swap swap defaults,pri=1 0 0
/dev/sda4 swap swap defaults,pri=1 0 0
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<P>Vom nächsten Startup an werden die Swap Partitionen wie ein RAID-0 Device
behandelt, da die Lese- und Schreibzugriffe ab jetzt gleichmäßig über die
Swap-Partitionen verteilt werden.</P>
<P>Will man aus irgendwelchen Gründen zwei Swap-Partitionen höher priorisieren
als eine Dritte, so kann man das auch über den Parameter »pri=« ändern,
wobei die Priorität einen Wert zwischen »0« und »32767« annehmen kann. Ein höherer
Wert entspricht einer höheren Priorität. Je höher die Priorität desto eher
wird die Swap-Partition beschrieben. Bei der folgenden Konfiguration würde
also <CODE>/dev/hda3</CODE> wesentlich stärker als Swap-Partition genutzt werden
als <CODE>/dev/hdb3</CODE>. </P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
/dev/hda3 swap swap defaults,pri=5 0 0
/dev/hdb3 swap swap defaults,pri=1 0 0
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<H3>Swap-Partitionen auf RAID-1 Verbunden</H3>
<P>Erstellt man die Swap-Partition auf einem vorhandenen RAID-1 Verbund,
formatiert sie dann mittels <CODE>mkswap /dev/mdx</CODE> und trägt sie als
Swap-Partition in die <CODE>/etc/fstab</CODE> ein, so hat man zwar keinen, oder
nur einen kleinen lesenden Geschwindigkeitsvorteil, jedoch den großen, nicht
zu unterschätzenden Vorteil, daß man bei einem Festplattendefekt nach dem
Ausschalten des Rechners und dem Austausch der defekten Festplatte, ohne
weitere manuelle Eingriffe wieder ein vollständig funktionierendes System hat.
Der einzige Wermutstropfen betrifft hierbei die Freunde des Hot Plugging.
Erfahrungsgemäß verkraftet Linux das Hot Plugging eines dermaßen gestalteten
RAID-1 Verbundes nur, wenn vorher die Swap-Partitionen mittels <CODE>swapoff -a</CODE>
abgeschaltet wurden.</P>
<P>Als Warnung seien hier aber noch zwei der schlimmsten Fälle genannt, über die man sich
Gedanken machen sollte und die noch dazu voneinander abhängig sind: </P>
<P>Der erste Fall beschreibt die Situation, Swap auf einem RAID-1 Verbund mit den
alten RAID-Tools und damit den sowohl in den 2.0.xer als auch in den 2.2.xer
orginal im Kernel vorhandenen RAID Treibern zu benutzen. Hierbei können nach einer
gewissen Laufzeit des Linux-Systems unweigerliche Abstürze auftreten. Der Grund
dafür liegt in der Problematik der unterschiedlichen Cachestrategie von
Software-RAID einerseits und Swap-Partitionen andererseits. Erst mit den aktuellen
RAID-Treibern ist der Betrieb einer Swap-Partition auf einem RAID-Verbund stabil
geworden. Wollen Sie also einen sicheren RAID-Verbund erstellen, der nachher aus
Gründen der Ausfallsicherheit auch die Swap-Partition beinhalten soll, benutzen
Sie bitte immer die aktuellen RAID-Treiber in Form des aktuellen RAID-Patches.
Dies entspricht dann der Einrichtfunktionalität der RAID-Tools Version 0.9x.</P>
<P>Der zweite Fall beschreibt die generelle Problematik, mit der Sie sich bei der
Einrichtung von Swap-Partitionen in Bezug auf Software-RAID auseinandersetzen
müssen:</P>
<P>Hat man die Swap-Partition auf einen RAID-1 Verbund gelegt
und zusätzlich dafür eine Spare-Disk reserviert, würde diese Spare-Disk natürlich
bei einem Festplattendefekt sofort eingearbeitet werden. Das ist zwar erwünscht und
auch so gedacht, jedoch funktioniert das Resynchronisieren dieses RAID-1 Verbundes
mit einer aktiven Swap-Partition nicht. Die Software-RAID Treiber nutzen beim
Resynchronisieren den Puffer-Cache, die Swap-Partition aber nicht. Das Ergebnis ist
eine defekte Swap-Partition.</P>
<P>Als Lösung bleibt nur die Möglichkeit, keine Spare-Disks zu benutzen und nach
einem Festplattenausfall <CODE>swapoff -a</CODE> per Hand auszuführen, die defekte
Festplatte auszutauschen und nach dem Erstellen der Partitionen und des
Swap-Dateisystems mit <CODE>swapon -a</CODE> wieder zu aktivieren.</P>
<P>Ein Problem bleibt dennoch: Gesetzt den Fall der Linux-Rechner würde aufgrund
eines Stromausfalls nicht sauber heruntergefahren worden sein, so werden die
RAID-Verbunde beim nächsten Startup automatisch resynchronisiert. Dies erfolgt
mit einem automatischen »ge-nice-ten« Aufruf des entsprechenden RAID-Daemons im
Hintergrund bereits zu Anfang der Bootprozedur. Im weiteren Bootverlauf werden
aber irgendwann die Swap-Partitionen aktiviert und treffen auf ein nicht
synchronisiertes RAID. Das Aktivieren der Swap-Partitionen muß also verzögert
werden, bis die Resynchronisation abgeschlossen ist.</P>
<P>Wie unter Linux üblich läßt sich auch dieses Problem mit einem Skript lösen.
Der Gedanke dabei ist, den Befehl <CODE>swapon -a</CODE> durch ein Skript zu ersetzen,
welches die Pseudodatei <CODE>/proc/mdstat</CODE> nach der Zeichenfolge
<CODE>resync=</CODE> durchsucht und im Falle des Verschwindens dieser Zeichenfolge
die Swap-Partitionen aktiviert. Im folgenden finden Sie ein Beispiel dazu
abgedruckt:</P>
<P>
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
#!/bin/sh
#
RAIDDEVS=`grep swap /etc/fstab | grep /dev/md|cut -f1|cut -d/ -f3`
for raiddev in $RAIDDEVS
do
# echo "testing $raiddev"
while grep $raiddev /proc/mdstat | grep -q "resync="
do
# echo "`date`: $raiddev resyncing" >> /var/log/raidswap-status
sleep 20
done
/sbin/swapon /dev/$raiddev
done
exit 0
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<HR>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-8.html"><IMG SRC="next.png" ALT="Weiter"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-6.html"><IMG SRC="prev.png" ALT="Zurück"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc7"><IMG SRC="toc.png" ALT="Inhalt"></A>
</BODY>
</HTML>
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