Laboratorija: Postavljanje lvm-a, raid na linux

Mala digresija: ovaj LR je sintetički.
Neki od ovdje opisanih zadataka mogu se obaviti mnogo jednostavnije, ali pošto je zadatak l/r da upozna
uz raid i lvm funkcionalnost, neke operacije su umjetno komplikovane.

Zahtjevi za alate za izvođenje LR:

• Alati za virtuelizaciju kao što je Virtualbox
• Slika instalacije Linuxa, na primjer Debian9
• Dostupnost interneta za preuzimanje nekoliko paketa
• Povežite se putem ssh-a na instalirani VM (opcionalno)

PAŽNJA

Ovaj laboratorijski rad vezan je za tako suptilnu stvar kao što je sigurnost podataka – ovo je oblast u kojoj
što vam omogućava da izgubite sve svoje podatke zbog najmanje greške - jednog dodatnog slova ili broja.
S obzirom na to da radite laboratorijske radove, niste u opasnosti, osim što ćete morati sve iznova.
U stvarnom životu, sve je mnogo ozbiljnije, tako da nazive diskova treba unositi vrlo pažljivo, s razumijevanjem
šta tačno radite sa trenutnom komandom i sa kojim diskovima radite.

Druga važna točka je imenovanje diskova i particija: ovisno o situaciji, brojevi diskova mogu se razlikovati
od onih vrijednosti ​​koje su prikazane u komandama u laboratorijskom radu.
Tako, na primjer, ako uklonite sda ​​disk iz niza, a zatim dodate novi disk, novi disk će se prikazati
na sistemu pod nazivom sda. Ako restartujete prije dodavanja novog diska, onda novi
disk će se zvati sdb, a stari će se zvati sda

Laboratorija se mora pokrenuti kao superkorisnik (root) jer većina naredbi zahtijeva
povišene privilegije i nema smisla stalno eskalirati privilegije putem sudoa

Studijski materijali

• RAID
• LVM
• Imenovanje diskova u Linux OS-u
• Šta je sekcija
• Šta je particiona tabela i gde se čuva?
• Šta je grub

Korišteni komunalni programi

1) pogledajte informacije o disku

• lsblk -o NAZIV, VELIČINA, FSTIP, VRSTA, MOUNTPOINT
• fdisk -l
  2) pregled informacija i rad sa LVM-om
• pvs
• pvextend
• pvccreate
• pvresize
• itd
• vgreduce
• lvs
• lvextend
  3) pregled informacija i rad sa RAID-om
• mačka /proc/mdstat
• mdadm
  4) tačke montaže
• montiranje
• umount
• mačka /etc/fstab
• mačka /etc/mtab
  5) reparticija diska
• fdisk /dev/XXX
  6) kopiranje particija
• dd if=/dev/xxx od=/dev/yyy
  7) rad sa particionim stolom
• partx
• sfdisk
• mkfs.ext4
  8) rad sa bootloaderom
• grub-install /dev/XXX
• update-grub
  9) razno
• takođe
• pogodan
• rsync

Laboratorijski rad se sastoji iz 3 dijela:

• postavljanje radnog sistema koristeći lvm, raid
• emulacija jednog od kvarova na disku
• zamjena diskova u hodu, dodavanje novih diskova i pomicanje particija.

Zadatak 1 (instalacija OS-a i konfiguracija LVM-a, RAID-a)

1) Kreirajte novu virtuelnu mašinu, dajući joj sledeće karakteristike:

• 1 gb ram
• 1 cpu
• 2 hdd-a (imenujte ih ssd1, ssd2 i dodijelite jednake veličine, označite kutije za hot swap i ssd)
• SATA kontroler konfigurisan za 4 porta

2) Počnite instalirati Linux i kada dođete do odabira tvrdih diskova, učinite sljedeće:

• Metoda particioniranja: ručna, nakon čega biste trebali vidjeti ovu sliku:
  

• Postavljanje posebne particije za /boot: Odaberite prvi disk i kreirajte novu particijsku tablicu na njemu

  • Veličina particije: 512M
  • Tačka montiranja: /boot
  • Ponovite podešavanja za drugi disk, ali pošto ne možete da montirate/podižete sistem dva puta u isto vreme, izaberite tačku montiranja: nijedna, na kraju dobijete sledeće (slika sa ubodom, previše lijen da je ponovite):
    

• RAID postavka:

  • Odaberite slobodan prostor na prvom disku i konfigurirajte tip particije kao fizički volumen za RAID
  • Odaberite "Gotovo postavljanje particije"
  • Ponovite potpuno iste postavke za drugi disk, što rezultira sljedećim:
    
  • Odaberite "Konfiguriraj softverski RAID"
  • Kreirajte MD uređaj
  • Tip softverskog RAID uređaja: Odaberite zrcaljeni niz
  • Aktivni uređaji za RAID XXXX niz: Odaberite oba diska
  • Rezervni uređaji: Ostavite 0 kao zadano
  • Aktivni uređaji za RAID XX niz: odaberite particije koje ste kreirali pod raid-om
  • završiti
  • Kao rezultat, trebali biste dobiti sliku poput ove:
    

• Konfiguriranje LVM-a: Odaberite Konfiguriraj upravitelj logičkog volumena

  • Zadržite trenutni izgled particije i konfigurirajte LVM: Da
  • Kreirajte grupu volumena
  • Naziv grupe volumena: sistem
  • Uređaji za novu grupu volumena: Odaberite kreirani RAID
  • Kreirajte logički volumen
  • ime logičkog volumena: root
  • veličina logičkog volumena: 25 veličine vašeg diska
  • Kreirajte logički volumen
  • naziv logičkog volumena: var
  • veličina logičkog volumena: 25 veličine vašeg diska
  • Kreirajte logički volumen
  • naziv logičkog volumena: log
  • veličina logičkog volumena: 15 veličine vašeg diska
  • Odabirom Detalji konfiguracije prikaza trebali biste dobiti sljedeću sliku:
    
  • Nakon što završite postavljanje LVM-a, trebali biste vidjeti sljedeće:
    

• Izgled particije: jedan po jedan, odaberite svaki volumen kreiran u LVM-u i rasporedite ih, na primjer, za root ovako:

  • Koristi se kao: ext4
  • tačka montiranja: /
  • Rezultat označavanja korijenske particije trebao bi izgledati ovako:
    
  • ponovite operaciju particioniranja za var i log, odabirom odgovarajućih tačaka montiranja (/var i /var/log ručno unesenih), dobivši sljedeći rezultat:
    
  • Odaberite Završi particioniranje
  • Biće vam postavljeno nekoliko pitanja o činjenici da još uvek imate nemontiranu particiju i da swap nije konfigurisan. Na oba pitanja treba odgovoriti negativno.

• Konačni rezultat bi trebao izgledati ovako:
  
  3) Završite instalaciju OS-a tako što ćete instalirati grub na prvi uređaj (sda) i pokrenuti sistem.
  4) Kopirajte sadržaj /boot particije sa sda diska (ssd1) na sdb disk (ssd2)

  dd if=/dev/sda1 of=/dev/sdb1

  5) Instalirajte grub na drugi uređaj:

• pogledajte diskove u sistemu:

  fdisk -l
  lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

• Navedite sve diskove koje vam je dala prethodna naredba i opišite o kakvoj se vrsti diska radi

• Pronađite disk na kojem grub nije instaliran i izvršite ovu instalaciju:
  grub-install /dev/sdb

• pogledajte informacije o trenutnom napadu pomoću naredbe cat /proc/mdstat i zapišite šta vidite.

• pogledajte izlaz naredbi: pvs, vgs, lvs, mount i zapišite šta ste tačno vidjeli

Opišite svojim riječima šta ste radili i kakav ste rezultat dobili od zadatka.

Nakon dovršetka ovog zadatka, preporučuje se da sačuvate rezervnu kopiju fascikle virtuelne mašine ili make
skitnica: https://t.me/bykvaadm/191

Rezultat: Virtuelna mašina sa diskovima ssd1, ssd2

Zadatak 2 (Emulacija kvara jednog od diskova)

1) Ako ste označili kutiju vruće zamjene, tada možete brisati diskove u hodu

• Izbrišite disk ssd1 u svojstvima mašine
• Pronađite direktorij u kojem su pohranjene datoteke vaše virtualne mašine i izbrišite ssd1.vmdk
  2) Uvjerite se da vaša virtualna mašina još uvijek radi
  3) Ponovo pokrenite virtuelnu mašinu i proverite da li još uvek radi
  4) provjerite status RAID niza: cat /proc/mdstat
  5) dodajte novi disk iste veličine u VM interfejs i nazovite ga ssd3
  6) obavlja operacije:
• vidite da je novi disk stigao u sistem koristeći fdisk -l
• kopirajte tabelu particija sa starog diska na novi: sfdisk -d /dev/XXXX | sfdisk /dev/YYY
• pogledajte rezultat koristeći fdisk -l
• Dodajte novi disk u raid niz: mdadm —upravljajte /dev/md0 —dodajte /dev/YYY
• Pogledajte rezultat: cat /proc/mdstat. Trebali biste vidjeti da je sinhronizacija počela
  7) Sada morate ručno sinkronizirati particije koje nisu dio RAID-a.
  Da bismo to učinili, koristit ćemo uslužni program dd, kopirajući sa "živog" diska na novi koji ste nedavno instalirali

  dd if=/dev/XXX of=/dev/YYY

  8) Nakon što je sinhronizacija završena, instalirajte grub na novi disk
  9) Ponovo pokrenite VM da biste bili sigurni da sve radi
  Opišite svojim riječima šta ste radili i kakav ste rezultat dobili od zadatka.
  Rezultat: Disk ssd1 je uklonjen, disk ssd2 je sačuvan, disk ssd3 je dodat.

  Zadatak 3 (Dodavanje novih diskova i premještanje particije)

  Ovo je najsloženiji i najobimniji zadatak od svih predstavljenih.
  Pažljivo provjerite šta radite i sa kojim diskovima i particijama.
  Preporučljivo je napraviti kopiju prije pokretanja.
  Ovaj zadatak je nezavisan od zadatka br. 2, može se izvesti nakon zadatka br. 1, prilagođen nazivima diskova.
  Drugi dio ovog laboratorijskog zadatka trebao bi dovesti do potpuno istog stanja koje je bilo nakon završetka prvog dijela.

  Da vam olakšam rad, mogu preporučiti da ne uklanjate diskove s glavnog računala, već samo
  odspojite ih u svojstvima mašine. Sa stanovišta OS-a u VM-u izgledat će potpuno isto, ali možete
  ako se nešto desi, ponovo povežite disk i nastavite sa radom vraćanjem nekoliko tačaka unazad, ako
  imate problema. Na primjer, možda ste to učinili pogrešno ili ste zaboravili kopirati /boot particiju na novi disk.
  Mogu vam samo savjetovati da nekoliko puta ili još bolje provjerite s kojim diskovima i particijama radite
  Zapišite na komad papira korespondenciju između diskova, particija i "fizičkog" broja diska. Lijepo i čisto drvo
  timski žrebovi lsblk, koristite ga što je češće moguće da analizirate šta ste uradili i šta treba da uradite.

  Za priču...

  Zamislite da vaš server radi dugo vremena na 2 SSD diska, kada odjednom...

  1) Simulirajte kvar ssd2 diska uklanjanjem diska iz svojstava VM-a i ponovnim pokretanjem
  2) Pogledajte trenutni status diskova i RAID-a:

  cat /proc/mdstat
  fdisk -l
  lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

  3) Imate sreće - vaši šefovi su vam dozvolili da kupite nekoliko novih diskova:

  2 SATA velikog kapaciteta za davno zakasneli zadatak premještanja particije sa zapisnicima na poseban disk

  2 SSD-a za zamjenu onog koji je umro, kao i za zamjenu onog koji još uvijek radi.

  Imajte na umu da korpa servera podržava instaliranje samo 4 diska istovremeno,
  stoga, ne možete dodati sve diskove odjednom.

  Odaberite kapacitet HDD-a 2 puta veći od SSD-a.
  Kapacitet SSD-a je 1,25 puta veći od bivšeg SSD-a.

  4) Dodajte jedan novi ssd disk, nazovite ga ssd4 i nakon dodavanja provjerite šta se dogodilo:

  fdisk -l
  lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

  5) Prije svega, trebate voditi računa o sigurnosti podataka na starom disku.
  Ovaj put ćemo prenijeti podatke koristeći LVM:

  • Prije svega, trebate kopirati tabelu datoteka sa starog diska na novi:

    sfdisk -d /dev/XXX | sfdisk /dev/YYY

    Zamijenite ispravne diskove za x,y i shvatite šta ova naredba radi.

    Pokrenite lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT i uporedite njegov izlaz sa prethodnim pozivom.
    Šta se promijenilo?
    koristite naredbu dd da kopirate /boot podatke na novi disk

    dd if=/dev/XXX of=/dev/YYY

    ako je /boot ostao montiran na starom disku, trebalo bi ga ponovo montirati na live disk:

    mount | grep boot # смотрим куда смонтирован диск
    lsblk # смотрим какие диски есть в системе и смотрим есть ли диск, полученный из предыдущего пункта
    umount /boot # отмонтируем /boot
    mount -a # выполним монтирование всех точек согласно /etc/fstab. 
    # Поскольку там указана точка монтирования /dev/sda, то будет выполнено корректное перемонтирование на живой диск

    Instalirajte bootloader na novi ssd disk

    grub-install /dev/YYY

    Zašto izvodimo ovu operaciju?

    kreirajte novi raid niz koji uključuje samo jedan novi ssd disk:

    mdadm --create --verbose /dev/md63 --level=1 --raid-devices=1 /dev/YYY

    Gornja naredba neće raditi bez specificiranja posebnog ključa.
    Pročitajte pomoć i dodajte ovaj ključ naredbi.

    Koristite naredbu cat /proc/mdstat da provjerite rezultat vaše operacije. Šta se promijenilo?
    Pokrenite lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT i uporedite njegov izlaz sa prethodnim pozivom.
    Šta se promijenilo?
    6) Sljedeći korak je konfiguracija LVM-a
    pokrenite naredbu pvs da vidite informacije o trenutnim fizičkim volumenima
    kreirajte novi fizički volumen uključujući prethodno kreirani RAID niz:

    pvcreate /dev/md63

    Pokrenite lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT i uporedite njegov izlaz sa prethodnim pozivom.
    Šta se promijenilo?
    Pokrenite pvs komandu ponovo. Šta se promijenilo?
    Povećajmo veličinu sistema Volume Group koristeći sljedeću naredbu:

    vgextend system /dev/md63

    Pokrenite komande i zapišite šta ste videli i šta se promenilo.

    vgdisplay system -v
    pvs
    vgs
    lvs -a -o+devices

    Na kom fizičkom disku se trenutno nalaze LV var,log,root?

    Premjestite podatke sa starog diska na novi, koristeći ispravne nazive uređaja.

    pvmove -i 10 -n /dev/system/root /dev/md0 /dev/md63 

    Ponovite operaciju za sve logičke volumene

    Pokrenite komande i zapišite šta ste videli i šta se promenilo.

    vgdisplay system -v
    pvs
    vgs
    lvs -a -o+devices
    lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

    Promijenimo naš VG uklanjanjem starog raid diska iz njega. Zamijenite ispravan naziv racije.

    vgreduce system /dev/md0

    Pokrenite komande i zapišite šta ste videli i šta se promenilo.

    lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT
    pvs
    vgs

    Da bi slika bila ljepša, ponovo montirajte /boot na drugi ssd disk (ssd4) i pokrenite lsblk. Kao rezultat toga, ssd3 disk ne radi
    ništa ne treba montirati. Pažljivo provjerite da /boot particija nije prazna! ls /boot mora pokazati
    nekoliko fajlova i foldera. Proučite šta je pohranjeno u ovom dijelu i zapišite koji direktorij datoteka je za šta odgovoran.
    7) uklonite ssd3 disk i dodajte ssd5, hdd1, hdd2 prema gore opisanim tehničkim specifikacijama, što rezultira:
    ssd4 - prvi novi ssd
    ssd5 - drugi novi ssd
    hdd1 - prvi novi hdd
    hdd2 - drugi novi hdd

    8) Provjerite šta se dogodilo nakon dodavanja diskova:

    fdisk -l
    lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

    9) Vratimo rad glavnog raid niza:

    • kopirajte tabelu particija, zamjenjujući ispravne diskove:

      sfdisk -d /dev/XXX | sfdisk /dev/YYY

    • Imajte na umu da kada smo kopirali tabelu particija sa starog diska, izgledalo je da je nova veličina
      ne koristi cijeli kapacitet tvrdog diska.
      Stoga ćemo uskoro morati promijeniti veličinu ove particije i proširiti raid.
      Uvjerite se sami pokretanjem naredbe:

      lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

      10) kopirajte particiju za pokretanje /boot sa ssd4 na ssd5

      dd if=/dev/XXX of=/dev/YYY

      11) Instalirajte grub na novi disk (ssd5)
      12) promenite veličinu druge particije ssd5 diska

      pokrenite uslužni program za particioniranje diska:

      fdisk /dev/XXX

      unesite tipku d da obrišete postojeću particiju (odaberite 2)
      unesite ključ n da kreirate novu particiju
      unesite tipku p da označite da je tip particije "primarni"
      unesite ključ 2 tako da nova particija ima drugi broj
      Prvi sektor: pritisnite enter da prihvatite automatski izračunatu veličinu početka particije
      Zadnji sektor: pritisnite enter da prihvatite automatski izračunatu veličinu kraja particije
      unesite tipku l da vidite listu svih mogućih tipova particija i pronađete Linux raid auto u njoj
      unesite tipku t da promijenite tip kreirane particije (2) i unesite broj pronađen u prethodnom koraku.
      unesite w ključ da zapišete promjenu na disk.
      12) ponovo pročitajte particionu tabelu i proverite rezultat

      partx -u /dev/XXX
      lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

      dodajte novi disk u trenutni raid niz (ne zaboravite zamijeniti ispravne diskove)

      mdadm --manage /dev/md63 --add /dev/sda2

      Proširimo broj diskova u našem nizu na 2:

      mdadm --grow /dev/md63 --raid-devices=2

      Pogledajte rezultat: imamo 2 označena niza, ali oba dijela uključena u ovaj niz imaju različite veličine

      lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

      13) povećajte veličinu particije na ssd4 disku

      pokrenite uslužni program za particioniranje diska:

      fdisk /dev/XXX

      unesite tipku d da obrišete postojeću particiju (odaberite 2)
      unesite ključ n da kreirate novu particiju
      unesite tipku p da označite da je tip particije "primarni"
      unesite ključ 2 tako da nova particija ima drugi broj
      Prvi sektor: pritisnite enter da prihvatite automatski izračunatu veličinu početka particije
      Zadnji sektor: pritisnite enter da prihvatite automatski izračunatu veličinu kraja particije
      Na kraju označavanja izaberite Ne da biste ostavili potpis članstva particije u nizu.
      unesite w ključ da zapišete promjenu na disk.
      12) ponovo pročitajte particionu tabelu i proverite rezultat

      partx -u /dev/XXX
      lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

      Imajte na umu da sada sda2, sdc2 particije imaju veličinu > od veličine raid uređaja.

      13) u ovoj fazi se veličina racije sada može proširiti

      mdadm --grow /dev/md63 --size=max
      lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT # check result

      Pregledajte lsblk i zabilježite šta se promijenilo
      14) Međutim, iako smo promijenili veličinu raida, same veličine vg root,var,log nisu se promijenile

      • pogledajte PV veličinu:

        pvs

      • Proširimo veličinu našeg PV-a:

        pvresize /dev/md63

      • pogledajte PV veličinu:

        pvs

        15) Dodajte novopojavljenu lokaciju VG var,root

        lvs # посмотрим сколько сейчас размечено
        lvextend -l +50%FREE /dev/system/root
        lvextend -l +100%FREE /dev/system/var
        lvs # проверьте что получилось

        U ovom trenutku, završili ste migraciju glavnog niza na nove diskove. rad sa ssd1, ssd2 je završen

        16) Naš sljedeći zadatak je da premjestimo /var/log na nove diskove, za to ćemo kreirati novi niz i lvm na hdd diskovima.

        • hajde da vidimo koja imena imaju novi hdd diskovi

          fdisk -l

        • napravimo raid niz

          mdadm --create /dev/md127 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdc /dev/sdd

        • napravimo novi PV na raid-u od velikih diskova

          pvcreate data /dev/md127

        • Kreirajmo grupu u ovom PV-u pod nazivom podaci

          vgcreate data /dev/md127

        • Kreirajmo logički volumen s veličinom cijelog slobodnog prostora i nazovimo ga val_log

          lvcreate -l 100%FREE -n var_log data # lvs # посмотрим результат

        • formatirajte kreiranu particiju u ext4

          mkfs.ext4 /dev/mapper/data-var_log

        • da vidimo rezultat

          lsblk

          17) prenijeti podatke dnevnika sa stare particije na novu

          privremeno instalirajte novu pohranu dnevnika

          mount /dev/mapper/data-var_log /mnt

          hajde da sinhronizujemo particije

          apt install rsync
          rsync -avzr /var/log/ /mnt/

          Hajde da saznamo koji se procesi trenutno pokreću u /var/log

          apt install lsof
          lsof | grep '/var/log'

          zaustavi ove procese

          systemctl stop rsyslog.service syslog.socket

          izvršiti konačnu sinhronizaciju particija (podaci koji su se možda promijenili od posljednje sinhronizacije)

          rsync -avzr /var/log/ /mnt/

          zamijenite dijelove

          umount /mnt
          umount /var/log
          mount /dev/mapper/data-var_log /var/log

          hajde da proverimo šta se desilo

          lsblk

          18) Uredite /etc/fstab
          fstab - datoteka koja bilježi pravila po kojima će se particije montirati pri pokretanju
          naš zadatak je da pronađemo liniju u kojoj je montiran /var/log i popravimo uređaj system-log na data-var_log

          19) Najvažnije u ovoj fazi je da ne zaboravite da promenite tabelu radela (ext4, na primer). Jer bez obzira na to kako promijenimo bilo koji raid, lvm, dok FS na particiji ne bude obaviješten da se veličina particije sada promijenila, nećemo moći koristiti novi prostor. Koristite komandu resize2fs za promjenu FS.

          20) Završni akord

          • Hajdemo ponovo pokrenuti. Ako ste sve uradili ispravno, bićete vraćeni na vaš OS (ovo je neophodno da biste bili sigurni da sve radi. Ovaj korak nema nikakvog značenja osim samotestiranja)
          • provjerite da li je sve što smo htjeli da uradimo zaista i urađeno:

            pvs
            lvs
            vgs
            lsblk
            cat /proc/mdstat

          21) [OPCIONALNO] Pratite korake

          • ponovo pokrenite pritiskom na F12 da navedete različite diskove prilikom pokretanja kako biste bili sigurni da možete pokrenuti
            sa bilo kojeg od ssd diskova, tako da se ne bojimo kvara jednog od njih
          • sada imate nepotreban LV log u VG sistemu. Podijelite ovaj prostor između root ili var, ali umjesto korištenja
            dizajni 100% BESPLATNO odredite veličinu ručno pomoću tipke -L:

            -L 500M

          • riješite problem da se /boot nalazi na dvije particije bez sinhronizacije, nema potrebe da to radite ispravno,
            ovdje je dodat kao primjer. Ne zaboravite prvo negdje kopirati sadržaj /boot.
            • kreirajte novi raid i uključite sda1,sda2 u njega
            • uključite ove particije u postojeći raid i vratite /boot na glavni raid, ali bez njegovog montiranja.

izvor: www.habr.com