Konfigurasi RAID dan LVM pada CentOS 6.4

Oke sebelum mempelajari konfigurasi tentang RAID ada baiknya kita pelajari dulu apa sih sebenarnya RAID itu,

beberapa tulisan saya ambil dari sumber : http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/RAID

Redundant Arrays of Inexpensive Disks

Teknik yang menjadikan server menjadi menarik dari sisi storage / tempat penyimpanan data adalah kemampuan untuk mengumpulkan banyak harddisk kecil menjadi satu kesatuan menjadi harddisk besar. Teknik ini di kenal dengan nama Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID).

Tahun 1987, Patterson, Gibson dan Katz di University of California Berkeley, mempublikasikan sebuah paper yang berjudul "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)" . Paper tersebut menjelaskan berbagai tipe dari kumpulan harddisk, yang di beri nama RAID. Ide dasar dari RAID adalah menggabungkan beberapa hardisk kecil dan murah menjadi sebuah Array (kumpulan) yang ternyata mempunyai kemampuan di atas Single Large Expensive Drive (SLED). Tambahan lagi, kumpulan harddisk ini akan tampak sebagai satu buah harddisk atau logical storage unit padakomputer.

Rata-rata waktu rusak atau Mean Time Between Failure (MTBF) dari sebuah kumpulan harddisk akan sama dengan MTBF dari masing-masing harddisk, dibagi jumlah harddisk di array. Oleh karenanya, biasanya MTBF sebuah array biasanya sangat rendah untuk digunakan secara serius. Akan tetapi, kumpulan harddisk ini dapat dibuat tahan banting dengan cara menyimpan informasi secara redundan dengan berbagai cara.

Pada paper dari Berkeley, pada dasarnya ada lima (5) tipe arsitektur array, RAID-1 sampai RAID-5. Masing-masing teknik RAID menawarkan tingkat reliabitas dan performance yang berbeda satu sama lain. Di samping, ke lima arsitektur kumpulan harddisk yang redundan, yang menjadi populer juga adalah kumpulan harddisk yang tidak redundan yang di kenal sebagai RAID-0 yang menawarkan storage yang besar dan kecepatan yang tinggi.

RAID: Data Striping

Dasar dari teknik RAID adalah “striping”, sebuah metoda untuk menyatukan beberapa harddisk untuk menjadi sebuah harddisk virtual. Striping pada dasarnya membuat partisi pada setiap harddiskmenjadi banyak stripe (potongan kecil) yang mulai dari 512byte atau beberapa megabyte. Masing-masing stripe ini akan di tumpuk satu sama lain secara berputar / bergilir antar harddisk, oleh karena itu gabungan tempat penyimpanan di harddisk akan berurutan (berselang seling) dalam bentuk stripe dari setiap harddisk. Tergantung pada kebutuhan aplikasi, I/O atau data intensif, akan menentukan besar atau kecil-nya stripe yang akan digunakan.

Umumnya sistem operasi multiuser yang ada pada hari ini, seperti Unix, Linux, NT, mendukung operasi I/O harddisk yang overlap di banyak harddisk. Untuk memaksimalkan throughput dari harddisk, beban I/O harus dibuat seimbang pada semua harddisk, jadi semua harddisk harus dibuat sibuk semua jangan sampai ada yang idle. Membuat operasi balance seperti ini hanya mungkin terjadi kalau dilakukan proses striping. Karena pada banyak harddisk yang tidak di-striping, kemungkinan ada file yang sering di akses tapi berada pada satu harddisk saja. Oleh karena itu beban terberat hanya terjadi pada harddisk yang mempunyai file favorit saja, striping memungkinkan beban mejadi merata ke semua harddisk

Untuk lebih jelasnya perhatikan dan pahami gambar berikut :

Terlihat bahwa setiap RAID memiliki hardisk fisik sebanyak 2 Hardisk. RAID 0 dengan konsep Disk Stripping me-write data secara selang-seling, hal tersebut bertujuan untuk mengoptimalkan kecepatan penulisan, akan tetapi jika hardisk rusak maka data akan hilang dan data tersebut tidak di backup.

Berbeda dengan gambar RAID 1, terlihat bahwa RAID 1 me-write data secara ganda, tentunya hal tersebut bertujuan untuk back up data. Namun kelemahannya adalah penulisan data yang lebih lambat dibandingkan RAID 0, tetapi jika disk 1 tiba-tiba rusak maka kita tidak perlu khawatir karena sudah ada backup nya pada disk 2. Namun dosen saya pernah mengatakan bahwa ada kalanya hasil backup tersebut ternyata tidak bisa dibaca, hal tersebut dinamakan shit happen :p , tapi kecil kemungkinannya. 

Berbagai Level RAID

RAID-0 - RAID level 0 tidak redundan, oleh karena itu sebetulnya tidak sesuai dengan akronim RAID. Pada level 0 data di split pada beberapa harddisk yang menyebabkan throughput data yang lebih tinggi. Karena informasi redundansi tidak di simpan, maka performance menjadi sangat baik dan cepat, tapi jika ada harddisk yang rusak maka data akan hilang. Level ini sering di sebut sebagai stripping.

RAID-1 - RAID Level 1 memberikan redundansi dengan cara menuliskan data ke dua atau lebih harddisk sekaligus. Performance dari RAID Level 1 ini biasanya lebih cepat pada saat membaca, dari lebih lambat pada saat menulis daripada sebuah harddisk biasa. Tapi jika ada harddisk yang rusak, data tidak ada yang hilang karena sudah di backup. Teknik termasuk teknik paling baik untuk sistem redundan sederhana, karena membutuhkan dua buah harddisk; satu untuk menyimpan data, satu lagi untuk duplikasi data. Oleh karena itu biaya per Mbyte data menjadi lebih mahal. Teknik ini sering di sebut mirroring.

RAID-2 - RAID Level 2 (sudah tidak digunakan), menggunakan kode koreksi kesalahan Hamming code, di maksudkan untuk digunakan di harddisk yang tidak mempunyai kemampuan pendeteksian kesalahan. Kebanyakanharddisk IDE terutama yang lama tidak mempunyai kemampuan ini. Pada hari ini semua harddisk SCSI juga keluarga SATA umumnya mempunyai kemampuan pendeteksi kesalahan, oleh karena ituRAID level 2 tidak terlalu dibutuhkan di harddisk modern.

RAID-3 - RAID Level 3 (sudah tidak digunakan), membagi data pada level byte pada beberapa harddisk, parity data di simpan pada satu harddisk. Pada dasarnya sama dengan RAID level 4. Striping pada level byte membutuhkan dukungan harddisk untuk effisiensi pengunaan.

RAID-4 - RAID Level 4 (sudah tidak digunakan), stripes data pada level block pada beberapa harddisk, dengan parity di simpan pada satu harddisk. Informasi parity memungkinkan kita untuk me-recover data jika ada kerusakan pada satu harddisk. Performance dari kumpulan harddisk RAID Level 4 sangat baik (kira-kira sama dengan level 0). Untuk menulis akan membutuhkan update data parity setiap kali melakukan penulisan. Proses ini akan memperlambat proses write yang random, tapi untuk write data besar atau write yang berurut (sequensial) cukup cepat. Karena hanya satu harddisk dalam kumpulan harddisk yang digunakan untuk menyimpan data, biaya per Mbyte level 4 biasanya lumayan rendah.

RAID-5 - RAID Level 5 mirip dengan level 4, bedanya mendistribusi parity di semua harddisk. Teknik ini akan mempercepat proses write yang kecil di sistem multiproces, karena sekarang parity tidak lagi menjadi bottleneck, karena pembacaan parity harus di lewati pada setiap harddisk. Akan tetapi performance untuk membaca cenderung tidak sebaik dari kumpulan harddisk RAID level 4. Biaya per megabyte-nya kira-kira sama dengan RAID Level 4.

Nah, lantas bagaimana dengan RAID 10 atau mungkin RAID 50 ?

Jawabnya, RAID tersebut merupakan RAID gabungan. Misalkan RAID 50, artinya RAID 0 + 5 sehingga dia di stripping terlebih dahulu kemudian dilanjutkan dengan teknologi RAID 5. 

Masih ada beberapa level RAID lainnya, tapi secara umum ke berbagai RAID di atas yang sering digunakan.

Dan dari berbagai level RAID diatas maka dapat disimpulkan sbb :

• RAID-0 paling cepat dan effisien, tapi tidak ada toleransi kepada kegagalan.
• RAID-1 merupakan pilihan bagi mereka yang membutuhkan lingkungan fault-tolerant & operasi yang kritis. RAID-1 juga merupakan pilihan untuk fault-toleran dengan tidak lebih dari dua (2) harddisk.
• RAID-2 pada hari ini jarang digunakan karena [[harddisk[[ modern umumnya telah menggunakan Error Correction Code di dalam-nya. (sudah tidak di gunakan)
• RAID-3 dapat digunakan untuk lingkungan single-user atau data intensive, yang biasanya mengakses data berurutan dengan record yang panjang. Tapi RAID-3 tidak memungkinkan operasi multiple I/O oleh karena itu dibutuhkan untuk sinkronisasi spindel harddisk agar tidak terjadi penurunan performance pada operasi record pendek.(sudah tidak digunakan)
• RAID-4 tidak ada kelebihan di bandingkan RAID-5 & tidak mendukung operasi multiple write secara simultan.(sudah tidak digunakan)
• RAID-5 merupakan pilihan terbaik untuk lingkungan multiuser yang tidak terlalu sensitif untuk performance write. Tapi, minimal tiga, atau biasanya lima (5) harddisk dibutuhkan pada RAID-5.

KONFIGURASI RAID

Berikut langkah-langkah mengkonfigurasi RAID, dalam kasus ini saya mencontohkan konfigurasi RAID level 0 pada virtualbox:

Pertama tambahkan 3 buah hardisk pada virtual machine anda, masing-masing berukuran 100 MB,

Jika sudah maka hidupkan virtual machine CentOS anda dan pastikan bahwa penambahan HDD telah terdeteksi oleh OS, cek dengan perintah :

fdisk -l

Alright, terlihat bahwa penambahan 3 HDD tadi telah terdeteksi oleh OS, dan OS menempatkan 3 HDD tadi pada /dev/sdb , /dev/sdc/ , dan /dev/sdd , *ingat bahwa hasil penempatan HDD oleh OS bisa berbeda-beda. Step selanjutnya yang harus kita lakukan adalah PARTISI HDD.

Oke, kita partisi yang HDD yang pertama dulu, yaitu /dev/sdb . Ketikan perintah :

fdisk /dev/sdb

kemudian saya mengetikkan huruf "m" untuk bantuan / help seperti gambar berikut ,

next step, saya ingin melihat alokasi / space yang tersedia untuk dipartisi pada /dev/sdb ini dengan cara mengetikkan huruf "p" ,

nah terlihat diatas bahwa /dev/sdb masih memiliki space sebesar 104 MB. Dan mari kita partisi HDD ini dengan mengetikan perintah "n",

Oke saya beri penjelasan dari gambar diatas. Setelah memilih "n" dan menekan enter maka ada penawaran selanjutnya untuk memilih apakah partisi akan dijadikan extended atau primary, maka pilih primary dengan menekan tombol "p". Selanjutnya anda masih harus menginputkan nomor partisi, hal tersebut seperti partisi C, D, E dst.. pada windows, pilih saja partisi no "1". Oke selanjutnya masih ada inputan yang harus dimasukkan, yaitu mengenai first cylinder dan last cylinder, hal ini cukup penting karena berkaitan dengan volume atau besarnya kapasitas yang akan kita alokasikan pada suatu partisi. Oke sebagai contoh pada /dev/sdb ini saya kan memiliki total kapasitas HDD sebesar 104 MB, nah misalkan saya ingin mempartisi menjadi 2 partisi, masing-masing partisi memiliki kapasitas 52 MB caranya adalah: lihat pada gambar diatas terlihat rentang cylinder adalah 1-12, artinya 1-12 itu mewakili total alokasi space yang dimiliki HDD yaitu 104 MB. Jika kita ingin mengalokasikan sebesar 50 MB saja maka pada first cylinder ketikan angka 1 dan pada last cylinder ketikan angka 6 dimana hal tersebut berarti kita hanya menggunakan 1/2 dari total 12 cylinder atau 52 MB dari total 104 MB.

Kembali ke persoalan, karena kita hanya butuh 1 partisi dan alokasinya adalah seluruh space yang dimiliki HDD maka ketikan saja first cylinder = 1 dan last cylinder = 12 

Oke, next adalah pastikan bahwa partisi yang kita lakukan berhasil dan dicatat oleh sistem, cek dengan mengetikan huruf "p",

Dan terlihat bahwa partisi telah tercata oleh OS dengan nama /dev/sdb1, tapi partisi tersebut belum permanen karena bisa hilang saat OS reboot. Maka dari itu kita harus membuatnya permanen dengan cara mengetik huruf "w",

Langkah berikutnya adalah mem-format partisi tersebut kedalam file system tertentu, jika pada windows anda familiar dengan NTFS ataupun FAT, maka di linux kita akan menjumpai EXT. Dan jika pada windows anda dengan mudahnya mem-format partisi dengan klik kanan-format, maka pada linux kita melakukannya secara console. Oke kita format partisi /dev/sdb1 ini dengan format EXT4 dengan cara :

mkfs.ext4 /dev/sdb1

Setelah proses format selesai, langkah berikutnya adalah mounting, sepertinya halnya mounting media Flashdisk ke dalam sistem, kita harus menetapkan direktori untuk lokasi mounting nanti. Nah, dalam kasus ini saya letakkan di /mnt/raid . Direktori /mnt sudah secara default diciptakan oleh sistem, sehingga kita tinggal membuat direktori /raid didalam direktori /mnt.
Nah, proses mounting bisa saja kita lakukan dengan perintah mount /dev/sdb1 /mnt/raid akan tetapi perintah tersebut harus kita lakukan setiap kali OS selesai melakukan proses reboot. Nah, bagaimana caranya agar partisi tersebut di mounting secara permanen ? caranya adalah menambahkan konfigurasi pada /etc/fstab dengan cara:

masuk ke /etc/fstab,
vi /etc/fstab

tambahkan baris berikut,

/dev/sdb1        /mnt/raid        ext4      defaults      1 2

kemudian save konfigurasi, tahap terakhir adalah menjalankan perintah mounting dengan :

mount -a

jika sudah, maka cek apakah /dev/sdb1 sudah ter-mounting ke direktori yang kita inginkan,

df -h

oke partisi sudah selesai ! lakukan hal yang sama pada /dev/sdc dan /dev/sdd 

BERSAMBUNG KAWAN.. :D.

Share this :