Das Floppy-RAID

Dieses Dokument beschäftigt sich mit einem Rechnersystem, das zur Zusammenschaltung von vier Diskettenlaufwerken entstanden ist. Der Hauptgrund der Entstehung war die Freude am Basteln. Ein großer Bedarf für derartige Systeme besteht meines Wissens nicht.

Die Hardware

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Auf diesem Bild sieht man das Big-Tower-Gehäuse mit den vier bereits eingebauten 5,25-Zoll-Floppy-Laufwerken. Hinter den Laufwerken versteckt sich ein relativ großes 230 W-Netzteil. Im unteren Bereich ist bereits die Hauptplatine von Pirat, dem zweiten Rechner des Floppy-RAID, montiert. Es handelt sich hierbei um einen 486 mit 33MHz. Der Schacht für 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerke wurde – mangels passender Originalkappen – mit einer kunstlederüberzogenen Pertinaxscheibe verkleidet. Auf dem Gehäuse liegt derzeit die Hauptplatine des Rechners Floh, einem 486 mit 66MHz. Beide Rechner verfügen übrigens über 8MB RAM.

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Hier die gleiche Szene mit etwas Abstand. Man erkennt jetzt den netten Schwarzweiß-Monitor mit Telekom-Emblem viel besser, und die Tastatur ist auch komplett zu erkennen. Diese waren allerdings nur während der Entwicklung angeschlossen. Das Floppy-RAID arbeitet ansonsten völlig übers Netzwerk.

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Der Rohbau aus der Nähe mit 8"-Diskettenpackungen als Dekoration ist hier zu sehen. Ich habe den Tisch etwas aufgeräumt und inzwischen ist auch ein passendes Blech für die Hauptplatine von Floh gefunden. Es stammt aus einem anderen Gehäuse. Wohl deshalb, weil die meisten PC-Gehäuse für nur eine Hauptplatine ausgelegt sind. Obenauf liegt ein zweites Netzteil, welches ich zunächst einbauen wollte. Aus Platzgründen habe ich das jedoch unterlassen und das eingebaute Netzteil in einer kurzen Lötaktion dahingehend umgebaut, daß es jetzt zwei Anschlüsse für Hauptplatinen besitzt.

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Jetzt sitzt der Floh auf seiner Hauptplatine, zusammen mit einer Netzwerkkarte (natürlich NE2000), einer Grafikkarte für den Ernstfall und natürlich einer Schnittstellenkarte im oberen Slot. Sehr schön ist auch das BNC-Kabel zu erkennen, das auf der Rückseite durch ein Slotblech in den Rechner geführt wird, die äußere Netzwerkkarte Pirats mit der inneren Netzwerkkarte Flohs verbindet und wieder nach außen führt. Das Floppy-RAID kann damit sowohl in ein bestehendes Netz eingeschleift werden, oder auch per Endwiderstand den Abschluß bilden. Das heraushängende Kabel ist etwa 3 Meter lang. Außerdem sind in Höhe der Gehäuseschalter inzwischen die beiden Festplatten montiert, auf denen das System (Debian stable, stark abgespeckt) läuft.

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Das Floppy-RAID ist fertig und verschlossen. Die hübschen Seitenrahmen bestehen aus Holz, auf welches erst ein Blech bzw. ein Gitter genagelt wurde. Anschließend habe ich jeweils rotes und schwarzes Kunstleder aufgezogen und angetackert. Die Rahmen werden über eine einfache Konstruktion von Winkeln schräg eingehakt und anschließend unten verriegelt. Eigentlich sollten auf dem Bild auch einige Laufwerks-LEDs leuchten, aber da habe ich wohl im falschen Moment abgedrückt.

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Und weil es so schön war, das Ganze noch einmal von der Seite.

Die Software

Die Rechner starten mit leicht abgespeckten Init-Scripten auf einem speziell abgespeckten 2.4er Kernel. Per ARP-Tabelle ermitteln sie gegenseitig ihre IP-Adressen, die sie per DHCP beziehen sollten, fallen ggf. aber auf Standardwerte zurück. Verbesserungswürdig wäre vielleicht noch, daß sie vorher schauen, ob diese Standard-IP-Adresse möglicherweise schon belegt ist. Da war ich etwas faul.

Wurden sie dann fündig, laden sie zunächst lokal ein Mirror-RAID über je zwei Laufwerke. Da es einige Probleme mit den Network Block Devices gab, über die ich die Laufwerke zunächst verbinden wollte, wird ein Samba-Daemon (nur smbd) geladen, der einen einzigen, paßwortgeschützten Account für den Schreibzugriff auf das RAID von Pirat erlaubt, und zwar nur für Floh. Auf Pirat liegt deshalb eine, das RAID völlig ausfüllende, Datei, welche dann auf Floh per Loop-Device gemountet wird. Das RAID-Device von Floh und das Loop-Device werden anschließend per Striping zu einem Device zusammengeführt, welches je nach Größe der Disketten mehr oder weniger Speicherplatz bietet - und einen relativ ausfallsicheren dazu. Derzeit sind es etwa 620kB, da das Dateisystem ein wenig Platz beansprucht.

Ursprünglich wollte ich auf Floh ein RAID-5 einrichten, jedoch scheiterte dies daran, daß die Software-RAID-Implementation an die Grenzen der 8MB stieß und damit so furchtbar langsam wurde, daß es einfach keinen Spaß mehr gemacht hat, mit dem RAID zu arbeiten. Selbst die Initialisierung dauerte über eine halbe Stunde.