Administracja systemem Linux mgr inż. Łukasz Kuczyński lkucz@icis.pcz.pl Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Administracja systemem Linux p. 1
Urzadzenia Blokowe Administracja systemem Linux p. 2
Urzadzenia Blokowe Urzadzenia blokowe to najczęściej urzadzenia z tzw. swobodnym dostępem, czyli takie, na których możliwe jest wykonywanie niesekwencyjnych operacji typu zapis/odczyt. Przykłady urzadzeń blokowych: twarde dyski partycje dyskowe stacje dyskietek RAM dyski woluminy logiczne woluminy RAID Administracja systemem Linux p. 3
LVM Logical Volume Management Administracja systemem Linux p. 4
Poprzez zastosowanie warstwy pośredniej, pomiędzy fizycznymi urzadzeniami a interfejsem wejścia/wyjścia, system operacyjny Linux został wzbogacony o wysokopoziomowy mechanizm zarzadzania pamięcia masowa. Administracja systemem Linux p. 5
LVM Logical Volume Management (1) LVM przynosi następujace korzyści: systemy plików i poszczególne pliki moga być większe niż rozmiar pojedynczego dysku systemy plików moga dynamicznie zwiększać swój rozmiar bez konieczności ich ponownego zakładania obsługiwany jest mirroring dysków (zapewnia on ochronę danych oraz możliwość ich ciagłego wykorzystywania, nawet w przypadku wystapienia awarii dysku Administracja systemem Linux p. 6
LVM Logical Volume Management (2) LVM przynosi następujace korzyści: dzięki zastosowaniu różnych urzadzeń, możliwe jest poprawienie wydajności systemów plików, przez równoczesny zapis/odczyt możliwość zastosowania w jednych systemie różnych rozwiazań np. IDE, SCSI, SATA Administracja systemem Linux p. 7
LVM Architektura Systemu (1) System logicznych woluminów składa się z następujacych elementów: fizyczne woluminy grupa woluminów logicznych logiczne woluminy Administracja systemem Linux p. 8
LVM Architektura Systemu (2) Administracja systemem Linux p. 9
Wolumin fizyczny jest urzadzeniem blokowym (najczęściej dyskiem twardym lub partycja), na którym zostanie stworzona struktura logiczna pozwalajaca na przechowywanie informacji w systemie LVM. Wolumin fizyczny jest zorganizowany w fizyczne kawałki (physical extents), których domyślny rozmiar wynosi 4MB. Administracja systemem Linux p. 10
Grupa woluminów jest zbiorem dysków (fizycznych woluminów), w obrębie której definiowane sa logiczne woluminy. Grupa może zostać poszerzona w dowolnym momencie o dodatkowe urzadzenia fizyczne. Administracja systemem Linux p. 11
Logiczne woluminy sa obiektami, na których rezyduja systemy plików. Składaja się one z pewnej liczby fizycznych kawałków, dowolnie umieszczonych w ramach grupy woluminów. Rozmiar logicznego woluminu może zostać zmieniony w dowolnym momencie eksploatacji systemu. Administracja systemem Linux p. 12
RAID Redundanat Array of Independent Disks Administracja systemem Linux p. 13
Urzadzenia RAID (1) Innym podejściem do łaczenia wielu dysków w jedno urzadzenie logiczne sa urzadzenia RAID (Redundanat Array of Independent Disks macierz niezależnych dysków z powtarzaniem danych). Urzadzenia te zostały zaprojektowane z myśla zwiększeniu spójności i dostępności danych. Administracja systemem Linux p. 14
Urzadzenia RAID (2) Korzyści stosowania urzadzeń RAID: poprawa wydajności operacji dyskowych zwiększenie rozmiaru przestrzeni dyskowej poprzez utworzenie jednego logicznego urzadzenia podwyższenie bezpieczeństwa danych na wypadek awarii jednego z dysków ułatwienie zarzadzania dyskami Administracja systemem Linux p. 15
RAID może być realizowany sprzętowo, poprzez specjalne kontrolery RAID oraz sofrware owo, poprzez wprowadzenie warstwy pośredniej pomiędzy sterownik dysku a system plików. Administracja systemem Linux p. 16
Poziomy RAID Istnieje 6 zdefiniowanych poziomów RAID, które różnia się w sposobie organizacji dysków w ramach jednego urzadzenia logicznego. Każdy z poziomów zapewnia inna funkcjonalność tzn. zwiększenie wydajności, niezawodności lub pojemności systemu plików. Administracja systemem Linux p. 17
RAID linear Poziom RAID linear pozwala na stworzenie wirtualnej partycji, której rozmiar przewyższa rozmiar pojedynczego dysku. Połaczenie dysków na tym poziomie nie zapewnia niezawodności. Administracja systemem Linux p. 18
RAID 0, stripping Poziom RAID 0, podobnie jak RAID linear pozwala na stworzenie wirtualnej partycji o rozmiarach większych, niż pojedyncze fizyczne urzadzenie. W odróżnieniu od poziomu linear, poziom 0 realizuje zapis na dyskach w blokach danych. Podnosi to wydajność operacji dyskowych pod warunkiem, że sprzęt zapewnia takie możliwości. Administracja systemem Linux p. 19
RAID 1, mirroring RAID 1 zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa przechowywanych danych. Każda partycja zdefiniowana na poziomie 1 posiada jedna lub więcej kopii, która znajduje się na odrębnym urzadzeniu. Zapis danych odbywa się jednocześnie na wszystkich kopiach. Administracja systemem Linux p. 20
RAID 4 Urzadzenia na poziomie 4 zwiększaja bezpieczeństwo przechowywanych danych poprzez zastosowanie dodatkowego dysku, na którym zapisywane sa informacje o parzystości. W przypadku utraty jednego z urzadzeń, na podstawie parzystości oraz pozostałych dysków można odzyskać utracona informację. Administracja systemem Linux p. 21
RAID 5 RAID 5 działa w podobny sposób jak RAID 4 z ta różnica, że informacje o parzystości zapisywane sa pomiędzy blokami z danymi. Administracja systemem Linux p. 22
Plik raidtab zawiera informację o urzadzeniach RAID zdefiniowanych w systemie. Plik podzielony jest na sekcje, z których każda rozpoczyna się nazwa urzadzenia np. raiddev /dev/md0. Administracja systemem Linux p. 23
Plik /etc/raidtab (1) W każdej sekcji powinny zostać zdefiniowane opcje dotyczace urzadzenia: raid-level poziom RAID nr-raid-disks liczba urzadzeń blokowych tworzacych RAID nr-spare-disks liczba urzadzeń zapasowych nr-parity-disks liczba urzadzeń zawierajacych informacje o parzystości (RAID 4) Administracja systemem Linux p. 24
Plik /etc/raidtab (2) W każdej sekcji powinny zostać zdefiniowane opcje dotyczace urzadzenia: chunk-size rozmiar bloku danych parity-algotithm rodzaj algorytmu zastosowanego przy wyliczaniu parzystości persistent-superblock informacje o urzadzeniu RAID device urzadzenie blokowe wchodzace w skład systemu RAID Administracja systemem Linux p. 25
Przykładowy plik /etc/raidtab (1) raiddev /dev/md0 raid-level 0 nr-raid-disks 2 persistent-superblock 0 chunk-size 8 device /dev/hda1 raid-disk 0 device /dev/hdb1 Administracja systemem Linux p. 26
Przykładowy plik /etc/raidtab (2) raiddev /dev/md1 raid-level 5 nr-raid-disks 2 nr-spare-disks 1 persistent-superblock 1 parity-algorithm left-symmetric device /dev/sda1 raid-disk 0 device /dev/sdb1 raid-disk 1 device /dev/sdd1 spare-disk 0 Administracja systemem Linux p. 27
Disk Quota System Kontroli Udziałów Administracja systemem Linux p. 28
System Kontroli Udziałów System kontroli udziałów pozwala administratorowi na ograniczenie ilości przestrzeni systemu plików, z której użytkownik może skorzystać. Jeżeli system udziałów jest aktywny, system operacyjny będzie kontrolował liczbę bloków i i-węzłów wykorzystywana przez użytkownika. Istnieja dwa rodzaje udziałów: ograniczenie miękkie możliwe do przekroczenia przez określony czas ograniczenie twarde niemożliwe do przekroczenia Administracja systemem Linux p. 29
Ograniczenia Miękkie Przy przekroczeniu ograniczeń miękkich system operacyjny wysyła ostrzeżenie do użytkownika, które będzie powtarzane przy każdej następnej sesji do momentu kiedy użytkownik: zredukuje zajmowane zasoby do poziomu, by zmieścić się poniżej ograniczenie miękkiego zostanie ostrzeżony pewna ustalona liczbę razy Administracja systemem Linux p. 30
Ograniczeń twardych nie można przekroczyć. System operacyjny zatrzymuje procesy, które próbuja przekroczyć wyznaczone przez administratora limity. Administracja systemem Linux p. 31
System Kontroli Udziałów W Linux ie System operacyjny Linux 2.4 został wyposażony w dwie wersje systemu kontroli udziałów. Starsza, obsługujac a tylko system ext2 oraz 16-bitowe identyfikatory UID/GID oraz nowsza, która: pozwala na zastosowanie 32-bitowych identyfikatorów UID/GID obsługuje różne systemy plików: ext2, ext3, reiser, xfs pozwala na indywidualne ustawienie czasu przekroczenia limitu miękkiego przez użytkownika Administracja systemem Linux p. 32
Raport Systemu Kontroli Udziałów *** Report for user quotas on device /dev/hda6 Block grace time: 7days; Inode grace time: 7days Block limits File limits User used soft hard grace used soft hard grace ---------------------------------------------------------------------- root -- 1494568 0 0 112843 0 0 nobody -- 92 0 0 6 0 0 bin -- 340 0 0 4 0 0 postgres -- 19576 0 0 162 0 0 wx -- 48 0 0 12 0 0 news -- 232 0 0 92 0 0 aa -+ 76 80 100 26 25 30 7days uucp -- 968 0 0 20 0 0 x2 +- 86 80 100 7days 9 25 30 x3 -- 28 0 0 8 0 0 Administracja systemem Linux p. 33