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<!--
The FreeBSD Documentation Project
The FreeBSD German Documentation Project
$FreeBSD$
$FreeBSDde$
basiert auf: r39631
-->
<chapter id="GEOM">
<chapterinfo>
<authorgroup>
<author>
<firstname>Tom</firstname>
<surname>Rhodes</surname>
<contrib>Geschrieben von </contrib>
</author>
</authorgroup>
<authorgroup>
<author>
<firstname>Daniel</firstname>
<surname>Seuffert</surname>
<contrib>Übersetzt von </contrib>
</author>
<author>
<firstname>Johann</firstname>
<surname>Kois</surname>
</author>
</authorgroup>
</chapterinfo>
<title>GEOM: Modulares Framework zur
Plattentransformation</title>
<sect1 id="GEOM-synopsis">
<title>Übersicht</title>
<indexterm>
<primary>GEOM</primary>
</indexterm>
<indexterm>
<primary>GEOM Disk Framework</primary>
<see>GEOM</see>
</indexterm>
<para>Dieses Kapitel behandelt den Einsatz von Laufwerken mit
dem GEOM-Framework in &os;. Dies beinhaltet auch die wichtigen
<acronym role="Redundant Array of Inexpensive
Disks">RAID</acronym>-Überwachungswerkzeuge, welche das
Framework zur Konfiguration nutzen. Dieses Kapitel enthält
keine tiefschürfenden Betrachtungen, wie GEOM I/O nutzt
oder steuert, sein zugrundeliegendes Subsystem oder den
Quelltext von GEOM. Diese Information wird durch die
&man.geom.4;-Manualpage und seine zahlreichen <quote>SEE ALSO</quote>-Verweise
bereitgestellt. Dieses Kapitel ist auch kein ausführlicher
Führer für
<acronym>RAID</acronym>-Konfigurationen. Nur durch GEOM
unterstützte <acronym>RAID</acronym>-Klassen werden
erörtert.</para>
<para>Nach Lesen dieses Kapitels werden Sie folgendes
wissen:</para>
<itemizedlist>
<listitem>
<para>Welche Art von
<acronym>RAID</acronym>-Unterstützung durch GEOM
verfügbar ist.</para>
</listitem>
<listitem>
<para>Wie man die Basis-Dienstprogramme nutzt, um
verschiedene <acronym>RAID</acronym>-Stufen zu
konfigurieren, zu manipulieren und zu warten.</para>
</listitem>
<listitem>
<para>Wie man mittels GEOM spiegelt, striped,
verschlüsselt und entfernte Laufwerke verbindet.</para>
</listitem>
<listitem>
<para>Wie man an Laufwerken, welche an das GEOM-Framework
angeschlossen sind, Fehler behebt.</para>
</listitem>
</itemizedlist>
<para>Bevor Sie dieses Kapitel lesen, sollten Sie:</para>
<itemizedlist>
<listitem>
<para>Verstehen, wie &os; Laufwerke behandelt
(<xref linkend="disks"/>).</para>
</listitem>
<listitem>
<para>Wissen wie man einen neuen &os;-Kernel installiert
und konfiguriert (<xref linkend="kernelconfig"/>).</para>
</listitem>
</itemizedlist>
</sect1>
<sect1 id="GEOM-intro">
<title>Einführung in GEOM</title>
<para>GEOM erlaubt den Zugriff und die Kontrolle von Klassen
— Master Boot Records, <acronym>BSD</acronym>-Label usw.
— durch die Nutzung von Datenträgern (Providern) oder
den besonderen Dateien in <filename
class="directory">/dev</filename>. Verschiedene Software
<acronym>RAID</acronym>-Konfigurationen unterstützend, wird
GEOM Ihnen transparenten Zugriff auf das Betriebssystem und
System-Dienstprogramme gewähren.</para>
</sect1>
<sect1 id="GEOM-striping">
<sect1info>
<authorgroup>
<author>
<firstname>Tom</firstname>
<surname>Rhodes</surname>
<contrib>Geschrieben von </contrib>
</author>
<author>
<firstname>Murray</firstname>
<surname>Stokely</surname>
</author>
</authorgroup>
</sect1info>
<title>RAID0 - Striping</title>
<indexterm>
<primary>GEOM</primary>
</indexterm>
<indexterm>
<primary>Striping</primary>
</indexterm>
<para>Striping (stripe = Streifen) ist eine Methode, um
verschiedene Laufwerke in einem einzigen Datenträger
zusammenzufassen. In vielen Fällen wird dies durch die
Nutzung von Hardware-Controllern bewerkstelligt. Das
GEOM-Subsystem unterstützt
Software-<acronym>RAID</acronym>0 (welches auch als Striping
bekannt ist).</para>
<para>In einem <acronym>RAID</acronym>0-System werden die Daten
in einzelne Blöcke aufgeteilt, welche über alle
angeschlossenen Laufwerke in einem Datenfeld (Array) geschrieben
werden. Anstatt darauf warten zu müssen, dass 256K auf
ein einzelnes Laufwerk geschrieben werden, kann ein
<acronym>RAID</acronym>0-System gleichzeitig 64K auf jedes von 4
Laufwerken schreiben mit entsprechend besserer I/O-Leistung.
Dieser Durchsatz kann durch die Verwendung mehrerer
Controller noch zusätzlich gesteigert werden.</para>
<para>Jedes Laufwerk in einem <acronym>RAID</acronym>0-Stripe
muss die gleiche Größe haben, da
I/O-Anforderungen für das Lesen und Schreiben
abwechselnd auf mehrere Laufwerke parallel erfolgen.</para>
<mediaobject>
<imageobject>
<imagedata fileref="geom/striping" align="center"/>
</imageobject>
<textobject>
<phrase>Disk Striping Illustration</phrase>
</textobject>
</mediaobject>
<procedure>
<title>Erzeugen eines Stripe von unformatierten
ATA-Platten</title>
<step>
<para>Laden Sie das
<filename>geom_stripe.ko</filename>-Modul:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>kldload geom_stripe</userinput></screen>
</step>
<step>
<para>Stellen Sie sicher, dass ein geeigneter Mount-Punkt
existiert. Falls dieser Datenträger eine Root-Partition
werden soll, dann nutzen Sie zeitweise einen anderen
Mount-Punkt, beispielsweise <filename
class="directory">/mnt</filename>:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>mkdir /mnt</userinput></screen>
</step>
<step>
<para>Bestimmen Sie die Gerätenamen derjenigen Platten,
welche gestriped werden sollen, und erzeugen Sie ein neues
Stripe-Gerät. Das folgende Beispiel verwendet zwei
unbenutzte und unpartitionierte
<acronym>ATA</acronym>-Platten, die gestriped werden sollen.
Lauten die Gerätenamen <filename>/dev/ad2</filename>
und <filename>/dev/ad3</filename>, so verwenden Sie folgenden
Befehl:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>gstripe label -v st0 /dev/ad2 /dev/ad3</userinput>
Metadata value stored on /dev/ad2.
Metadata value stored on /dev/ad3.
Done.</screen>
</step>
<step>
<para>Schreiben Sie einen Standard-Label (auch als
Partitions-Tabelle bekannt) auf den neuen Datenträger
und installieren Sie den normalen Bootstrap-Code:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>bsdlabel -wB /dev/stripe/st0</userinput></screen>
</step>
<step>
<para>Dieser Prozess sollte zwei weitere Geräte im
Verzeichnis <filename
class="directory">/dev/stripe</filename> (zusätzlich zum
Gerät <devicename>st0</devicename>) erzeugt haben. Diese
schliessen <devicename>st0a</devicename> und
<devicename>st0c</devicename> ein. Nun kann ein Dateisystem
auf dem Gerät <devicename>st0a</devicename> mit dem
<command>newfs</command>-Dienstprogramm erzeugt
werden:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>newfs -U /dev/stripe/st0a</userinput></screen>
<para>Viele Zahlen rauschen nun über Ihren Bildschirm
und nach ein paar Sekunden wird der Prozess abgeschlossen
sein. Der Datenträger wurde erzeugt und kann in den
Verzeichnisbaum eingehängt werden.</para>
</step>
</procedure>
<para>Um das erzeugte Stripe manuell zu mounten:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>mount /dev/stripe/st0a /mnt</userinput></screen>
<para>Um das erzeugte Dateisystem automatisch während des
Startvorgangs zu mounten, müssen Sie die
Datenträgerinformation in die Datei
<filename>/etc/fstab</filename> schreiben. Dazu legen Sie einen
permanenten Mountpunkt namens
<filename class="directory">stripe</filename> an:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>mkdir /stripe</userinput>
&prompt.root; <userinput>echo "/dev/stripe/st0a /stripe ufs rw 2 2" \</userinput>
<userinput>>> /etc/fstab</userinput></screen>
<para>Das <filename>geom_stripe.ko</filename>-Modul muss
ebenfalls automatisch beim Systemstart geladen werden (durch
die Aufnahme der folgenden Zeile in die Datei
<filename>/boot/loader.conf</filename>):</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>echo 'geom_stripe_load="YES"' >> /boot/loader.conf</userinput></screen>
</sect1>
<sect1 id="GEOM-mirror">
<title>RAID1 - Spiegelung</title>
<indexterm>
<primary>GEOM</primary>
</indexterm>
<indexterm>
<primary>Disk Mirroring</primary>
</indexterm>
<para>Spiegelung (Mirroring) ist eine Technik, welche von vielen
Firmen und Heimnutzern eingesetzt wird, um Daten ohne
Unterbrechung zu sichern. Wenn ein Spiegel existiert, dann
bedeutet dies einfach nur, dass PlatteB die PlatteA
dupliziert. Oder PlatteC+D duplizieren PlatteA+A. Der
wichtigste Aspekt ist, dass Daten einer Platte oder
Partition dupliziert werden, unabhängig von der
Konfiguration der Platte. Dadurch kann später diese
Information leichter wiederhergestellt, ohne
Zugriffsunterbrechung gesichert oder sogar physisch in einem
Datentresor gelagert werden.</para>
<para>Stellen Sie zu Beginn sicher, dass ihr System zwei
Platten mit identischer Größe aufweist. In dieser
Übung gehen wir davon aus, dass es direkt
zugängliche (&man.da.4;) <acronym>SCSI</acronym>-Platten
sind.</para>
<sect2>
<title>Die primäre Platte spiegeln</title>
<para>Angenommen, &os; wurde auf der ersten Platte
<devicename>da0</devicename> installiert, dann sollte
&man.gmirror.8; angewiesen werden, seine primären Daten
auf dieser Platte zu speichern.</para>
<para>Bevor Sie den Spiegel aufbauen, sollten Sie die maximale
Protokollierung aktivieren und den Zugang zum Gerät
gestatten. Dazu setzen Sie die &man.sysctl.8;-Option
<varname>kern.geom.debugflags</varname> auf den folgenden
Wert:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>sysctl kern.geom.debugflags=17</userinput></screen>
<para>Nun können Sie den Spiegel aufbauen. Beginnen Sie den
Prozess, indem Sie die Metadaten-Informationen auf das Gerät
der primären Platte speichern. Konkret erzeugen Sie dabei
das Gerät
<filename class="devicefile">/dev/mirror/gm</filename>, indem Sie
den folgenden Befehl ausführen:</para>
<warning>
<para>Die Spiegelung der Bootplatte kann zu Datenverlust
führen, wenn Sie Daten im letzten Sektor der Platte
gespeichert haben. Dieses Risiko lässt sich minimieren,
wenn Sie den Spiegel unmittelbar nach der Installation von
&os; aufsetzen. Die im folgenden beschriebene Vorgehensweise ist
ebenfalls nicht kompatibel mit den
Standard-Installationseinstellungen von
&os; 9.<replaceable>X</replaceable>, die das neue
<acronym>GPT</acronym>-Partitionsschema verwenden. GEOM wird
<acronym>GPT</acronym>-Metadaten überschreiben, was zu
Datenverlust und einem möglicherweise nicht bootbarem System
führt.</para>
</warning>
<screen>&prompt.root; <userinput>gmirror label -vb round-robin gm0 /dev/da0</userinput></screen>
<para>Ihr System sollte wie folgt antworten:</para>
<screen>Metadata value stored on /dev/da0.
Done.</screen>
<para>Initialisieren Sie GEOM. Dadurch wird das Kernelmodul
<filename>/boot/kernel/geom_mirror.ko</filename> geladen:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>gmirror load</userinput></screen>
<note>
<para>Wenn dieser Befehl erfolgreich ausgeführt wurde, wird
die Gerätedatei <devicename>gm0</devicename> im
Verzeichnis <filename class="directory">/dev/mirror</filename>
erzeugt.</para>
</note>
<para>Stellen Sie sicher, dass das Kernelmodul
<filename>geom_mirror.ko</filename> beim Systemstart automatisch
geladen wird:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>echo 'geom_mirror_load="YES"' >> /boot/loader.conf</userinput></screen>
<para>Bearbeiten Sie die Datei <filename>/etc/fstab</filename>
und ersetzen Sie alle Verweise auf die alte Gerätedatei
<devicename>da0</devicename> durch die neue Gerätedatei
<devicename>gm0</devicename> des Plattenspiegels. Um die Datei
<filename>/etc/fstab</filename> bearbeiten zu können,
müssen Sie als Benutzer <username>root</username> am
System angemeldet sein.</para>
<note>
<para>Sollte &man.vi.1; ihr bevorzugter Texteditor sein,
kouml;nnen Sie diese Änderungen ganz einfach wie
folgt durchführen:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>vi /etc/fstab</userinput></screen>
<para>Bevor Sie die Datei bearbeiten, sollten Sie ein Backup
anlegen. Haben Sie die Datei mit &man.vi.1; geöffnet,
können Sie durch die Eingabe von
<userinput>:w /etc/fstab.bak</userinput> eine Sicherungskopie
der Datei anlegen. Danach ersetzen Sie alle alten Referenzen
auf <devicename>da0</devicename> durch
<devicename>gm0</devicename>, indem Sie
<userinput>:%s/da/mirror\/gm/g</userinput> eingeben.</para>
</note>
<para>Die geänderte <filename>fstab</filename> sollte nun
ähnlich wie im folgenden Beispiel aussehen. Es spielt
dabei keine Rolle, ob Sie <acronym>SCSI</acronym>- oder
<acronym>ATA</acronym>-Platten verwenden. Das
<acronym>RAID</acronym>-Gerät heißt in jedem Fall
<devicename>gm</devicename>.</para>
<programlisting># Device Mountpoint FStype Options Dump Pass#
/dev/mirror/gm0s1b none swap sw 0 0
/dev/mirror/gm0s1a / ufs rw 1 1
/dev/mirror/gm0s1d /usr ufs rw 0 0
/dev/mirror/gm0s1f /home ufs rw 2 2
#/dev/mirror/gm0s2d /store ufs rw 2 2
/dev/mirror/gm0s1e /var ufs rw 2 2
/dev/acd0 /cdrom cd9660 ro,noauto 0 0</programlisting>
<para>Führen Sie einen Systemneustart durch:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>shutdown -r now</userinput></screen>
<para>Wenn das System gestartet wird, sollten Sie nun nur noch
<devicename>gm0</devicename>-Geräte anstatt der bisherigen
<devicename>da0</devicename>-Geräte sehen. Nachdem das
System vollständig initialisiert wurde, können Sie
die neue Konfiguration testen, indem Sie den Befehl
<command>mount</command> ausführen:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>mount</userinput>
Filesystem 1K-blocks Used Avail Capacity Mounted on
/dev/mirror/gm0s1a 1012974 224604 707334 24% /
devfs 1 1 0 100% /dev
/dev/mirror/gm0s1f 45970182 28596 42263972 0% /home
/dev/mirror/gm0s1d 6090094 1348356 4254532 24% /usr
/dev/mirror/gm0s1e 3045006 2241420 559986 80% /var
devfs 1 1 0 100% /var/named/dev</screen>
<para>Hier ist alles in Ordnung. Alle Werte sehen aus wie
erwartet. Um die Synchronisierung zu beginnen, integrieren
Sie nun die Platte <devicename>da1</devicename> in den
Spiegel, indem Sie den folgenden Befehl eingeben:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>gmirror insert gm0 /dev/da1</userinput></screen>
<para>Während die Platten gespiegelt werden, können
Sie den Fortschritt durch die Eingabe des folgenden Befehls
überprüfen:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>gmirror status</userinput></screen>
<para>Nachdem die Plattenspiegelung erfolgreich abgeschlossen
wurde (und alle Daten synchronisiert wurden), sollte Sie
eine Ausgabe ähnlich der folgenden erhalten, wenn Sie
den Befehl erneut ausführen:</para>
<screen> Name Status Components
mirror/gm0 COMPLETE da0
da1</screen>
<para>Sollten Probleme aufgetreten oder sollte die
Synchronisierung noch nicht abgeschlossen sein, wäre
der Status <literal>DEGRADED</literal> anstatt
<literal>COMPLETE</literal>.</para>
</sect2>
<sect2>
<title>Fehlerbehebung</title>
<sect3>
<title>Das System weigert sich zu starten</title>
<para>Falls das System startet und eine Eingabeaufforderung
ähnlich der folgenden erscheint:</para>
<programlisting>ffs_mountroot: can't find rootvp
Root mount failed: 6
mountroot></programlisting>
<para>Starten Sie den Rechner neu mit der Power- oder
Resettaste. Wählen Sie im Startmenü Option sechs
(6). Dadurch erscheint eine Eingabeaufforderung für
&man.loader.8;. Laden Sie nun das Kernelmodul
händisch:</para>
<screen>OK? <userinput>load geom_mirror</userinput>
OK? <userinput>boot</userinput></screen>
<para>Falls dies funktioniert, wurde das Modul (aus welchen
Gründen auch immer) nicht richtig geladen. Prüfen
Sie, ob Ihr Eintrag in der Datei
<filename>/boot/loader.conf</filename> korrekt ist. Sollte
das Problem weiterhin bestehen, nehmen Sie die Zeile</para>
<programlisting>options GEOM_MIRROR</programlisting>
<para>in die Konfigurationsdatei des Kernels auf und führen
Sie einen Rebuild und eine erneute Installation durch. Dies
sollte das Problem beseitigen.</para>
</sect3>
</sect2>
<sect2>
<title>Wiederherstellung des Systems nach einem
Plattenausfall</title>
<para>Das Schöne an der Plattenspiegelung ist, dass eine
kaputte Platte ersetzt werden kann, ohne dass Sie dabei
Daten verlieren.</para>
<para>Basierend auf der vorhin besprochenen
<acronym>RAID</acronym>1-Konfiguration, nehmen wir nun an, dass
die Platte <devicename>da1</devicename> ausgefallen ist und daher
ersetzt werden muss. Um dies zu tun, müssen Sie
feststellen, welche Platte ausgefallen ist und das System
herunterfahren. Nun können Sie die kaputte Platte gegen
eine neue Platte austauschen und das System wieder starten.
Nachdem der Systemstart abgeschlossen ist, verwenden Sie die
folgenden Befehle, um die Plattenspiegelung wieder zu
reaktivieren:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>gmirror forget gm0</userinput></screen>
<screen>&prompt.root; <userinput>gmirror insert gm0 /dev/da1</userinput></screen>
<para>Der Befehl <command>gmirror</command> <option>status</option>
erlaubt es Ihnen, den Fortschritt bei der Wiederherstellung der
Plattenspiegelung zu beobachten. Das ist alles, was Sie tun
müssen.</para>
</sect2>
</sect1>
<sect1 id="geom-ggate">
<title>GEOM Gate Netzwerkgeräte</title>
<para>GEOM unterstützt die Verwendung entfernter Geräte
wie Festplatten, CD-ROMs, Dateien usw. mittels Nutzung
der Gate-Dienstprogramme. Dies ist vergleichbar mit
<acronym>NFS</acronym>.</para>
<para>Zu Beginn muss eine Exportdatei erzeugt werden. Diese
Datei legt fest, wer Zugriff auf die exportierten Ressourcen
hat und welche Zugriffstechniken angeboten werden. Um zum
Beispiel den vierten Slice auf der ersten
<acronym>SCSI</acronym>-Platte zu exportieren, ist die
folgende Datei <filename>/etc/gg.exports</filename>
mehr als ausreichend:</para>
<programlisting>192.168.1.0/24 RW /dev/da0s4d</programlisting>
<para>Sie wird allen Hosts innerhalb des privaten Netzwerkes
den Zugriff auf das Dateisystem auf der Partition
<devicename>da0s4d</devicename> erlauben.</para>
<para>Um dieses Gerät zu exportieren, stellen Sie bitte
sicher, dass es momentan nicht gemounted ist und
starten Sie den &man.ggated.8; Server-Daemon:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>ggated</userinput></screen>
<para>Um nun <command>mount</command> auf der Client-Maschine
auszuführen, geben Sie bitte die folgenden Befehle
ein:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>ggatec create -o rw 192.168.1.1 /dev/da0s4d</userinput>
ggate0
&prompt.root; <userinput>mount /dev/ggate0 /mnt</userinput></screen>
<para>Von nun an kann auf das Gerät über den Mount-Punkt
<filename class="directory">/mnt</filename> zugegriffen
werden.</para>
<note>
<para>Es sollte darauf hingewiesen werden, dass dies
scheitern wird, falls das Gerät momentan entweder
auf dem Server oder irgendeiner anderen Maschine
gemountet ist.</para>
</note>
<para>Wenn das Gerät nicht länger gebraucht wird,
dann kann es mit dem Befehl &man.umount.8;
ausgehängt werden (genauso wie jedes andere Laufwerk
auch).</para>
</sect1>
<sect1 id="geom-glabel">
<title>Das Labeln von Laufwerken</title>
<indexterm>
<primary>GEOM</primary>
</indexterm>
<indexterm>
<primary>Disk Labels</primary>
</indexterm>
<para>Während der Initialisierung des Systems legt der
&os;-Kernel für jedes gefundene Gerät Knotenpunkte
an. Diese Methode für die Überprüfung auf
vorhandene Geräte wirft einige Fragen auf. Was passiert
beispielsweise, wenn ein neues
<acronym>USB</acronym>-Laufwerk hinzugefügt wird?
Es ist sehr wahrscheinlich, dass ein
Flash-Speicher-Gerät den Gerätenamen
<devicename>da0</devicename> erhält, während
gleichzeitig das bisherige <devicename>da0</devicename>
zu <devicename>da1</devicename> wird. Dies verursacht
Probleme beim Einhängen von Dateisystemen, wenn diese
in der <filename>/etc/fstab</filename> aufgeführt
sind und schlussendlich mag das auch dazu führen,
dass das System nicht mehr startet.</para>
<para>Eine Lösung für dieses Problem ist das
Aneinanderketten der <acronym>SCSI</acronym>-Geräte,
damit ein neues Gerät, welches der
<acronym>SCSI</acronym>-Karte hinzugefügt wird,
unbenutzte Gerätenummern erhält. Aber was
geschieht, wenn ein <acronym>USB</acronym>-Gerät
möglicherweise die primäre
<acronym>SCSI</acronym>-Platte ersetzt? Dies kann
passieren, weil <acronym>USB</acronym>-Geräte
normalerweise vor der <acronym>SCSI</acronym>-Karte
geprüft werden. Eine Lösung ist das
Hinzufügen dieser Geräte, nachdem das System
gestartet ist. Eine andere Lösung könnte sein,
nur ein einzelnes <acronym>ATA</acronym>-Laufwerk zu
nutzen und die <acronym>SCSI</acronym>-Geräte niemals
in der <filename>/etc/fstab</filename> aufzuführen.</para>
<para>Es gibt allerdings eine bessere Lösung. Durch
Verwendung des <command>glabel</command>-Dienstprogramms
kann ein Administrator oder Benutzer seine Laufwerke mit
Labeln versehen und diese in der <filename>/etc/fstab</filename>
nutzen. Da <command>glabel</command> seine Label im letzten
Sektor jedes vorhandenen Datenträgers speichert, wird
das Label persistent bleiben (auch über Neustarts hinweg).
Durch Nutzung dieses Labels als Gerät kann das
Dateisystem immer gemountet sein, unabhängig davon,
durch welchen Geräte-Knotenpunkt auf ihn zugegriffen
wird.</para>
<note>
<para>Der Label muss permanent (dauerhaft) sein.
Man kann das Dienstprogramm <command>glabel</command>
nutzen, um sowohl transiniente als auch permanente Label
zu erzeugen. Aber nur permanente (persistente) Label
bleiben konsistent über Neustarts hinweg. Lesen
Sie die &man.glabel.8;-Manualpage für weitere
Unterschiede zwischen den Label-Typen.</para>
</note>
<sect2>
<title>Label-Typen und Beispiele</title>
<para>Es gibt zwei Arten von Labeln: generische Label und
Dateisystem-Label. Label können dauerhaft (permanent)
oder temporär sein. Permanente Label können mit
&man.tunefs.8; oder &man.newfs.8; in einem speziellen
spezielles Verzeichnis in <filename
class="directory">/dev</filename> erzeugt werden, welches
entsprechend der Dateisystem-Art benannt wird.
<acronym>UFS</acronym>2-Dateisystem-Label werden zum
Beispiel im Verzeichnis
<filename class="directory">/dev/ufs</filename>
angelegt. Permanente Label können außerdem durch
den Befehl <command>glabel label</command> erzeugt werden.
Diese Label sind dann allerdings nicht dateisystemspezisch
und werden im Unterverzeichnis <filename
class="directory">/dev/label</filename> erzeugt.</para>
<para>Ein temporäres Label verschwindet mit dem
nächsten Systemstart. Diese Label werden im
Verzeichnis <filename class="directory">/dev/label</filename>
erzeugt und sind ideal für Testzwecke. Ein temporäres
Label kann durch den Befehl <command>glabel create</command>
erzeugt werden. Weitere Informationen finden sich in der
Manualpage &man.glabel.8;.</para>
<!-- XXXTR: How do you create a file system label without running newfs
or when there is no newfs (e.g.: cd9660)? -->
<para>Um ein permanentes Label auf einem
<acronym>UFS</acronym>2-Dateisystem ohne
Löschung von Daten zu erzeugen, kann man folgenden
Befehl verwenden:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>tunefs -L <replaceable>home</replaceable> <replaceable>/dev/da3</replaceable></userinput></screen>
<warning>
<para>Wenn das Dateisystem voll ist, kann dies zu
Datenkorruption führen; aber egal wie, falls das
Dateisystem voll ist, sollte das Hauptziel die
Entfernung ungenützter Dateien und nicht das
Hinzufügen von Labeln sein.</para>
</warning>
<para>Ein Label sollte nun in
<filename class="directory">/dev/ufs</filename> vorhanden
sein, der zu <filename>/etc/fstab</filename>
hinzugefügt wird:</para>
<programlisting>/dev/ufs/home /home ufs rw 2 2</programlisting>
<note>
<para>Das Dateisystem darf nicht gemountet sein beim
Versuch, <command>tunefs</command> auszuführen.</para>
</note>
<para>Nun kann das Dateisystem wie üblich gemountet
werden:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>mount /home</userinput></screen>
<para>Von nun an kann der Geräte-Knotenpunkt sich ohne
negative Effekte auf das System ändern, solange das
Kernelmodul <filename>geom_label.ko</filename> beim
Systemstart mittels <filename>/boot/loader.conf</filename>
geladen wird oder die
<literal>GEOM_LABEL</literal>-Kernel-Option aktiv ist.</para>
<para>Dateisysteme können auch mit einem Standard-Label
erzeugt werden (mittels des Flags <option>-L</option> in
<command>newfs</command>). Lesen Sie bitte die Manualpage
von &man.newfs.8; für weitere Informationen.</para>
<para>Der folgende Befehl kann genutzt werden, um das Label
zu beseitigen:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>glabel destroy home</userinput></screen>
<para>Das folgende Beispiel zeigt Ihnen, wie Sie Label für
die Partitionen einer Bootplatte erzeugen.</para>
<example>
<title>Die Partitionen einer Bootplatte labeln</title>
<para>Durch das Erstellen von permanenten Labeln für die
Partitionen einer Bootplatte sollte das System selbst dann noch
normal starten können, wenn Sie die Platte an einen
anderen Controller anschließen oder in ein anderes
System installieren. In diesem Beispiel nehmen wir an, dass
nur eine einzige <acronym>ATA</acronym>-Platte verwendet wird,
die Ihr System derzeit als <devicename>ad0</devicename>
erkennt. Weiters nehmen wir an, dass Sie das
Standard-Partionierungsschema von &os; vewendet haben und Ihre
Platte daher die Dateisysteme
<filename class="directory">/</filename>,
<filename class="directory">/var</filename>,
<filename class="directory">/usr</filename> sowie
<filename class="directory">/tmp</filename> aufweist.
Zusätzlich wurde eine Swap-Partition angelegt.</para>
<para>Starten Sie das System neu. Am &man.loader.8;-Prompt
drücken Sie die Taste <keycap>4</keycap>, um in den
Single-User-Modus zu gelangen. Dort führen Sie die
folgenden Befehle aus:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>glabel label rootfs /dev/ad0s1a</userinput>
GEOM_LABEL: Label for provider /dev/ad0s1a is label/rootfs
&prompt.root; <userinput>glabel label var /dev/ad0s1d</userinput>
GEOM_LABEL: Label for provider /dev/ad0s1d is label/var
&prompt.root; <userinput>glabel label usr /dev/ad0s1f</userinput>
GEOM_LABEL: Label for provider /dev/ad0s1f is label/usr
&prompt.root; <userinput>glabel label tmp /dev/ad0s1e</userinput>
GEOM_LABEL: Label for provider /dev/ad0s1e is label/tmp
&prompt.root; <userinput>glabel label swap /dev/ad0s1b</userinput>
GEOM_LABEL: Label for provider /dev/ad0s1b is label/swap
&prompt.root; <userinput>exit</userinput></screen>
<para>Das System startet daraufhin in den Multi-User-Modus.
Nachdem der Startvorgang abgeschlossen ist, editieren Sie die
Datei <filename>/etc/fstab</filename> und ersetzen die
konventionellen Gerätedateien durch die entsprechenden
Label. Ihre modifizierte <filename>/etc/fstab</filename>
sollte nun ähnlich der folgenden Ausgabe aussehen:</para>
<programlisting># Device Mountpoint FStype Options Dump Pass#
/dev/label/swap none swap sw 0 0
/dev/label/rootfs / ufs rw 1 1
/dev/label/tmp /tmp ufs rw 2 2
/dev/label/usr /usr ufs rw 2 2
/dev/label/var /var ufs rw 2 2</programlisting>
<para>Starten Sie Ihr System neu. Traten keine Probleme auf,
wird das System normal hochfahren und Sie erhalten die folgende
Ausgabe, wenn Sie den Befehl <command>mount</command>
ausführen:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>mount</userinput>
/dev/label/rootfs on / (ufs, local)
devfs on /dev (devfs, local)
/dev/label/tmp on /tmp (ufs, local, soft-updates)
/dev/label/usr on /usr (ufs, local, soft-updates)
/dev/label/var on /var (ufs, local, soft-updates)</screen>
</example>
<para>Beginnend mit &os; 7.2, unterstützt
&man.glabel.8; einen neuen Labeltyp für
<acronym>UFS</acronym>-Dateisysteme. Dieser basiert auf der
eindeutigen Dateisystem-ID <literal>ufsid</literal>.
Derartige Label finden sich im Verzeichnis
<filename class="directory">/dev/ufsid</filename> und werden
während des Systemstarts automatisch erzeugt. Es ist
möglich, diese <literal>ufsid</literal>-Label zum
automatischen Einhängen von Partitionen in der Datei
<filename>/etc/fstab</filename> einzusetzen. Verwenden Sie
den Befehl <command>glabel status</command>, um eine Liste
aller Dateisysteme und ihrer <literal>ufsid</literal>-Label
zu erhalten:</para>
<screen>&prompt.user; <userinput>glabel status</userinput>
Name Status Components
ufsid/486b6fc38d330916 N/A ad4s1d
ufsid/486b6fc16926168e N/A ad4s1f</screen>
<para>In diesem Beispiel repräsentiert
<devicename>ad4s1d</devicename> das
<filename class="directory">/var</filename>-Dateisystem,
während <devicename>ad4s1f</devicename> dem
<filename class="directory">/usr</filename>-Dateisystem
entspricht. Wenn Sie die angegebenen
<literal>ufsid</literal>-Werte verwenden, können
diese Dateisysteme durch die folgenden Einträge in
der Datei <filename>/etc/fstab</filename> gemountet
werden:</para>
<programlisting>/dev/ufsid/486b6fc38d330916 /var ufs rw 2 2
/dev/ufsid/486b6fc16926168e /usr ufs rw 2 2</programlisting>
<para>Jede Partition, die ein <literal>ufsid</literal>-Label
aufweist, kann auf diese Art gemountet werden. Dies hat
den Vorteil, dass Sie keine permanenten Label mehr anlegen
müssen, wobei sich die Platten nach wie vor über
geräteunabhängige Namen ansprechen und mounten
lassen.</para>
</sect2>
</sect1>
<sect1 id="geom-gjournal">
<title>UFS Journaling in GEOM</title>
<indexterm>
<primary>GEOM</primary>
</indexterm>
<indexterm>
<primary>Journaling</primary>
</indexterm>
<para>Mit &os; 7.0 wurde eine lang erwartete Funktion,
das Journaling, implementiert. Diese Funktion wird über
das <acronym>GEOM</acronym>-Subsystem realisiert und kann
über das Werkzeug &man.gjournal.8; eingerichtet
werden.</para>
<para>Was ist Journaling? Bei Journaling wird ein Protokoll
über alle Dateisystemtransaktionen angelegt, inklusive
aller Veränderungen, aus denen ein kompletter
Schreibvorgang besteht, bevor diese Änderungen (Metadaten
sowie tatsächliche Schreibvorgänge) physisch auf
der Festplatte ausgeführt werden. Dieses Protokoll kann
später erneut aufgerufen werden, um diese Vorgänge
zu wiederholen (beispielsweise um Systeminkonsistenzen zu
vermeiden).</para>
<para>Diese Technik bietet eine weitere Möglichkeit,
sich vor Datenverlust und Dateisystem-Inkonsistenzen zu
schützen. Im Gegensatz zu Soft Updates (die
Metadaten-Aktualisierungen verfolgen und erzwingen) und
Snapshots (die ein Image eines Dateisystems darstellen) wird
bei Journaling ein tatsächliches Protokoll in einem
speziell dafür bereitgestellten Bereich der Festplatte
(oder manchmal sogar auf einer separaten Platte)
gespeichert.</para>
<para>Im Gegensatz zu anderen Journaling-Dateisystemen arbeitet
die <command>gjournal</command>-Methode blockbasiert und wurde
nicht als Teil des Dateisystems implementiert, sondern als
<acronym>GEOM</acronym>-Erweiterung.</para>
<para>Um die <command>gjournal</command>-Unterstützung zu
aktivieren, muss der &os;-Kernel die folgende Option enthalten
(was seit &os; 7.0 bereits in der Voreinstellung der Fall
ist):</para>
<programlisting>options UFS_GJOURNAL</programlisting>
<para>Um ein Volume mit Journalunterstützung beim Systemstart
automatisch zu mounten, muss das Kernelmodul
<filename>geom_journal.ko</filename> ebenfalls automatisch geladen
werden (durch einen entsprechenden Eintrag in der Datei
<filename>/boot/loader.conf</filename>):</para>
<programlisting>geom_journal_load="YES"</programlisting>
<para>Alternativ können Sie auch einen angepassten Kernel
bauen, der diese Funktionalität enthält, indem Sie die
folgende Zeile in Ihrer Kernelkonfigurationsdatei
aufnehmen:</para>
<programlisting>options GEOM_JOURNAL</programlisting>
<para>Das Anlegen eines neuen Journals auf einem freien Dateisystem
erfolgt durch die folgenden Schritte (im Folgenden wird
angenommen, dass es sich bei <devicename>da4</devicename> um
eine neue <acronym>SCSI</acronym>-Platte handelt):</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>gjournal load</userinput>
&prompt.root; <userinput>gjournal label /dev/da4</userinput></screen>
<para>Danach sollten die Gerätedateien
<devicename>/dev/da4</devicename> sowie
<devicename>/dev/da4.journal</devicename> vorhanden sein. Nun
können Sie auf diesem Gerät ein Dateisystem
anlegen:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>newfs -O 2 -J /dev/da4.journal</userinput></screen>
<para>Dieser Befehl erzeugt ein <acronym>UFS</acronym>2-Dateisystem
auf dem Gerät, für das im letzten Schritt das
Journaling aktiviert wurde.</para>
<para>Danach hängen Sie das neue Dateisystem mit
<command>mount</command> in Ihren Verzeichnisbaum ein:</para>
<screen>&prompt.root; <userinput>mount /dev/da4.journal <replaceable>/mnt</replaceable></userinput></screen>
<note>
<para>Falls auf Ihrem System mehrere Slices angelegt sind
(beispielsweise <devicename>ad4s1</devicename> sowie
<devicename>ad4s2</devicename>), wird
<command>gjournal</command> für jedes Slice ein
Journal anlegen (also <devicename>ad4s1.journal</devicename>
sowie <devicename>ad4s2.journal</devicename>).</para>
</note>
<para>Um die Leistung zu optimieren, kann das Journal auf eine
externe Platte ausgelagert werden. In einem solchen Fall
geben Sie die Gerätedatei der Platte nach dem Gerät
an, für das Sie Journaling aktivieren wollen.
Theoretisch ist es auch möglich, Journaling auf bereits
existierenden Dateisystemen durch das Werkzeug
<command>tunefs</command> zu aktivieren. Machen Sie aber
in jedem Fall ein Backup Ihrer Daten, bevor Sie versuchen,
ein existierendes Dateisystem zu ändern.
<command>gjournal</command> wird zwar den Vorgang abbrechen,
wenn es das Journal nicht erzeugen kann, allerdings schützt
Sie dies nicht vor Datenverlust durch einen fehlerhaften Einsatz
von <command>tunefs</command>.</para>
<para>Es ist möglich, Journale auch für die Bootplatte
eines &os;-System zu verwenden. Lesen Sie bitte den Artikel
<ulink
url="&url.articles.gjournal-desktop.en;/article.html">
Implementing UFS Journaling on a Desktop PC</ulink>, wenn Sie
an einer derartigen Konfiguration interessiert sind.</para>
</sect1>
</chapter>