Pertenece a LPI Topic 204: Advanced Storage Device Administration

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• Description: Candidates should be able to configure kernel options to support various drives. This objective includes software tools to view & modify hard disk settings including iSCSI devices.
• Key Knowledge Areas:
  • Tools and utilities to configure DMA for IDE devices including ATAPI and SATA
  • Tools and utilities to configure Solid State Drives including AHCI and NVMe
  • Tools and utilities to manipulate or analyse system resources (e.g. interrupts)
  • Awareness of sdparm command and its uses
  • Tools and utilities for iSCSI
  • Awareness of SAN, including relevant protocols (AoE, FCoE)
• Terms and Utilities:
  • hdparm, sdparm
  • nvme
  • tune2fs
  • fstrim
  • sysctl
  • /dev/hd*, /dev/sd*, /dev/nvme*
  • iscsiadm, scsi_id, iscsid and iscsid.conf
  • WWID, WWN, LUN numbers

• PATA: Parallel Advanced Technology Attachment (IDE). Conexión paralelo.
• SATA: Serial Advanced Technology Attachment. Conexión serie.
• SCSI: Small Computers System Interface. Antiguo, pero más rápido que IDE.
• SAS: Serial Attached SCSI. Conexión serie.

SATA se ha convertido en un estándar. SAS es una evolución de SATA, pero se suele utilizar en cabinas de discos y servidores.

En la foto se muestran, de izquierda a derecha, IDE, SCSI, SATA, SAS.

Normalmente, IDE y SATA para PCs; SCSI y SAS para servidores.

Los discos PATA utilizan este tipo de controladores.

Los discos son etiquetados (por Linux) como:

• hda: IDE0, Master
• hdb: IDE0, Slave
• hdc: IDE1, Master
• hdd: IDE1, Slave

Esta nomenclatura desapareció en el kernel 2.6 (¿?). Se utiliza la misma que en los SCSI o SATA.

No hay límite de controladores IDE.

Los discos SATA, SCSI, SAS utilizan este tipo de controladores.

• sda: primer disco SCSI
• sdb: segundo disco SCSI
• sdc: tercer disco SCSI

SCSI soporta entre 8 (SCSI-I) y 16 (Wide-SCSI) dispositivos por bus.

Herramienta para saber qué dispositivos de bloque tenemos conectados a la máquina:

$ lsblk
NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   200G  0 disk
├─sda1   8:1    0   953M  0 part /boot
└─sda2   8:2    0 199.1G  0 part /

Linux considera dispositivo de bloques a los dispositivos de almacenamiento en general.

Si vamos a /dev/ y listamos con ls -lh podemos ver diferentes tipos de archivos:

• -: archivo normal.
• d: directorios.
• c: dispositivo de caracteres.
• l: enlace simbólico.
• b: dispositivo de bloques.

Ejemplo

(...)
brw-rw----  1 root disk      8,   0 Feb 15 10:02 sda
brw-rw----  1 root disk      8,   1 Feb 15 10:02 sda1

Permite ajustar y consultar los parámetros del hardware de los discos IDE y SCSI.

• -c: consulta / configura acceso de 32 bit al disco.
• -A: consulta / configura la lectura anticipada.
• -d: consulta / configura acceso por DMA.

1/0 Habilitamos/deshabilitamos dicha opción.

hdparm –c <1 | 0> /dev/sda

Ejecutando hdparm sobre /dev/sda sin más opciones:

/dev/sda:
 multcount     = 128 (on)
 IO_support    =  1 (32-bit)
 readonly      =  0 (off)
 readahead     = 256 (on)
 geometry      = 8354/255/63, sectors = 134217728, start = 0

Permite comunicación de bajo nivel con los periféricos SCSI (incluido SATA).

sdparm /dev/sda

    /dev/sda: ATA       VBOX HARDDISK     1.0
Read write error recovery mode page:
  AWRE          1  [cha: n, def:  1]
  ARRE          0  [cha: n, def:  0]
  PER           0  [cha: n, def:  0]
Caching (SBC) mode page:
  IC            0  [cha: n, def:  0]
  WCE           1  [cha: y, def:  1]
  RCD           0  [cha: n, def:  0]
Control mode page:
  TST           0  [cha: n, def:  0]
  SWP           0  [cha: n, def:  0]

Para monitorizar discos por fallos utilizamos el comando smartctl.

SMART es un sistema implementado en la mayoría de los discos modernos y permite que podamos acceder a ese disco y ver información de sus estado.

• smartd: demonio que monitorizará los discos

Ejemplo de uso de smartctl:

smartctl –a /dev/sdb

smartctl 6.6 2017-11-05 r4594 [x86_64-linux-4.19.0-14-amd64] (local build)
Copyright (C) 2002-17, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org

=== START OF INFORMATION SECTION ===
Device Model:     VBOX HARDDISK
Serial Number:    VB390ca983-db8c976a
Firmware Version: 1.0
User Capacity:    68,719,476,736 bytes [68.7 GB]
Sector Size:      512 bytes logical/physical
Device is:        Not in smartctl database [for details use: -P showall]
ATA Version is:   ATA/ATAPI-6 published, ANSI INCITS 361-2002
Local Time is:    Wed Apr  7 12:57:11 2021 CEST
SMART support is: Unavailable - device lacks SMART capability.

A mandatory SMART command failed: exiting. To continue, add one or more '-T permissive' options.

Abreviatura de Internet SCSI es un estándar que permite el uso del protocolo SCSI sobre redes TCP/IP.

Comando que permite descubrir los target iSCSI y acceder a los volúmenes descubiertos.

• target: entidad que exporta el dispositivo.
• initiator: entidad que importa el dispositivo.

Servicio que nos permite descubrir volúmenes en el cliente (initiator). El fichero de configuración es /etc/iscsi/iscsid.conf

• WWID: World wide identifier. Es el identificador único asociado a cada dispositivo SCSI conectado al bus.
• LUN: es otro identificador que identifica un dispositivo SCSI conectado a un bus concreto. Este identificador es a nivel local, mientras que WWID lo es a través de la red.

Los modernos discos SSD (solid state drive) utilizan el driver NVM Express (NVMe) para poder ser accesibles a través del bus PCI Express.

Este driver se incorpora a partir del kernel 3.3.

Los dispositivos NVMe suelen ser nombrados como /dev/nvmeX

Ejemplo de partición: /dev/nvme0n1p1

Como y henos visto en otras ocasiones, el subsistema /proc es un sistema de ficheros temporal que nos permite un acceso directo a parámetros e información del kernel.

Esto nos permite modificar dinamicamente opciones del kernel:

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

También podemos hacer estos cambios con el comando sysctl:

sysctl net.ipv4.ip_forward=1

Para realizar estos cambios de modo persistente, podemos editar el archivo /etc/sysctl.conf

En cuanto a dispositivos de bloques, podemos revisar /proc/sys/dev. Si tuviésemos un lector de CD: /proc/sys/dev/cdrom.

Un sistema con un único disco configurado como maestro y conectado al controlador primario IDE y una grabadora de CD configurada como esclavo y conectada al controlador secundario IDE. Si el sistema está correctamente configurado, ¿qué dispositivo representará a la grabadora de CD?

• /dev/hdd

Uno de los discos IDE en un servidor está transfiriendo información muy lentamente, ¿qué comando se debe utilizar para activar DMA en él?

• hdparm -d /dev/hda