- Работа с mdadm в Linux для организации RAID
- Установка mdadm
- Сборка RAID
- Подготовка носителей
- Создание рейда
- Создание файла mdadm.conf
- Создание файловой системы и монтирование массива
- Информация о RAID
- Программный RAID в Linux с помощью mdadm
- Установка утилиты управления программным RAID — mdadm
- Создание RAID из 2-х дисков
- Создание файловой системы на RAID, монтирование
- Просмотр состояния, проверка целостности RAID массива
- Восстановление RAID при сбое, замена диска
- Добавление и удаление дисков в RAID массив на Linux
- Добавление Hot-Spare диска в RAID массив
- Удаление массива
- Mdmonitor: Мониторинг состояния RAID и email оповещения
- RAID массив в состоянии inactive
Работа с mdadm в Linux для организации RAID
mdadm — утилита для работы с программными RAID-массивами различных уровней. В данной инструкции рассмотрим примеры ее использования.
Установка mdadm
Утилита mdadm может быть установлена одной командой.
Если используем CentOS / Red Hat:
yum install mdadm
Если используем Ubuntu / Debian:
apt-get install mdadm
Сборка RAID
Перед сборкой, стоит подготовить наши носители. Затем можно приступать к созданию рейд-массива.
Подготовка носителей
Сначала необходимо занулить суперблоки на дисках, которые мы будем использовать для построения RAID (если диски ранее использовались, их суперблоки могут содержать служебную информацию о других RAID):
mdadm —zero-superblock —force /dev/sd
* в данном примере мы зануляем суперблоки для дисков sdb и sdc.
Если мы получили ответ:
mdadm: Unrecognised md component device — /dev/sdb
mdadm: Unrecognised md component device — /dev/sdc
. то значит, что диски не использовались ранее для RAID. Просто продолжаем настройку.
Далее нужно удалить старые метаданные и подпись на дисках:
wipefs —all —force /dev/sd
Создание рейда
Для сборки избыточного массива применяем следующую команду:
mdadm —create —verbose /dev/md0 -l 1 -n 2 /dev/sd
- /dev/md0 — устройство RAID, которое появится после сборки;
- -l 1 — уровень RAID;
- -n 2 — количество дисков, из которых собирается массив;
- /dev/sd — сборка выполняется из дисков sdb и sdc.
Мы должны увидеть что-то на подобие:
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
may not be suitable as a boot device. If you plan to
store ‘/boot’ on this device please ensure that
your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
—metadata=0.90
mdadm: size set to 1046528K
Также система задаст контрольный вопрос, хотим ли мы продолжить и создать RAID — нужно ответить y:
Continue creating array? y
Мы увидим что-то на подобие:
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
. и находим информацию о том, что у наших дисков sdb и sdc появился раздел md0, например:
.
sdb 8:16 0 2G 0 disk
??md0 9:0 0 2G 0 raid1
sdc 8:32 0 2G 0 disk
??md0 9:0 0 2G 0 raid1
.
* в примере мы видим собранный raid1 из дисков sdb и sdc.
Создание файла mdadm.conf
В файле mdadm.conf находится информация о RAID-массивах и компонентах, которые в них входят. Для его создания выполняем следующие команды:
echo «DEVICE partitions» > /etc/mdadm/mdadm.conf
mdadm —detail —scan —verbose | awk ‘/ARRAY/
DEVICE partitions
ARRAY /dev/md0 level=raid1 num-devices=2 metadata=1.2 name=proxy.dmosk.local:0 UUID=411f9848:0fae25f9:85736344:ff18e41d
* в данном примере хранится информация о массиве /dev/md0 — его уровень 1, он собирается из 2-х дисков.
Создание файловой системы и монтирование массива
Создание файловой системы для массива выполняется также, как для раздела:
* данной командой мы создаем на md0 файловую систему ext4.
Примонтировать раздел можно командой:
mount /dev/md0 /mnt
* в данном случае мы примонтировали наш массив в каталог /mnt.
Чтобы данный раздел также монтировался при загрузке системы, добавляем в fstab следующее:
/dev/md0 /mnt ext4 defaults 1 2
Для проверки правильности fstab, вводим:
Мы должны увидеть примонтированный раздел md, например:
/dev/md0 990M 2,6M 921M 1% /mnt
Информация о RAID
Посмотреть состояние всех RAID можно командой:
В ответ мы получим что-то на подобие:
md0 : active raid1 sdc[1] sdb[0]
1046528 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
* где md0 — имя RAID устройства; raid1 sdc[1] sdb[0] — уровень избыточности и из каких дисков собран; 1046528 blocks — размер массива; [2/2] [UU] — количество юнитов, которые на данный момент используются.
** мы можем увидеть строку md0 : active(auto-read-only) — это означает, что после монтирования массива, он не использовался для записи.
Подробную информацию о конкретном массиве можно посмотреть командой:
* где /dev/md0 — имя RAID устройства.
Version : 1.2
Creation Time : Wed Mar 6 09:41:06 2019
Raid Level : raid1
Array Size : 1046528 (1022.00 MiB 1071.64 MB)
Used Dev Size : 1046528 (1022.00 MiB 1071.64 MB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Wed Mar 6 09:41:26 2019
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Consistency Policy : resync
Name : proxy.dmosk.local:0 (local to host proxy.dmosk.local)
UUID : 304ad447:a04cda4a:90457d04:d9a4e884
Events : 17
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
- Version — версия метаданных.
- Creation Time — дата в время создания массива.
- Raid Level — уровень RAID.
- Array Size — объем дискового пространства для RAID.
- Used Dev Size — используемый объем для устройств. Для каждого уровня будет индивидуальный расчет: RAID1 — равен половине общего размера дисков, RAID5 — равен размеру, используемому для контроля четности.
- Raid Devices — количество используемых устройств для RAID.
- Total Devices — количество добавленных в RAID устройств.
- Update Time — дата и время последнего изменения массива.
- State — текущее состояние. clean — все в порядке.
- Active Devices — количество работающих в массиве устройств.
- Working Devices — количество добавленных в массив устройств в рабочем состоянии.
- Failed Devices — количество сбойных устройств.
- Spare Devices — количество запасных устройств.
- Consistency Policy — политика согласованности активного массива (при неожиданном сбое). По умолчанию используется resync — полная ресинхронизация после восстановления. Также могут быть bitmap, journal, ppl.
- Name — имя компьютера.
- UUID — идентификатор для массива.
- Events — количество событий обновления.
- Chunk Size (для RAID5) — размер блока в килобайтах, который пишется на разные диски.
Подробнее про каждый параметр можно прочитать в мануале для mdadm:
Также, информацию о разделах и дисковом пространстве массива можно посмотреть командой fdisk:
Программный RAID в Linux с помощью mdadm
mdadm – утилита для работы с программными RAID-массивами в Linux. В статье мы рассмотрим, как работать с утилитой mdadm (multiple disks admin) для создания массива, добавления дисков, управления дисками, добавление hot-spare и много другой полезной информации.
Установка утилиты управления программным RAID — mdadm
Чтобы установить утилиту mdadm, запустите команду установки:
- Для Centos/Red Hat используется yum/dnf: yum install mdadm
- Для Ubuntu/Debian: apt-get install mdadm
В резульатте в системе будет установлена сама утилита mdadm и необходимые библиотеки:
Создание RAID из 2-х дисков
У меня на сервере установлены два дополнительных диска и я хочу содать на низ програмное зеркало (RAID1). Диски пустые, данные на них не писались. Для начала, нужно занулить все суперблоки на дисках, которые мы будем добавлять в RAID-массив:
# mdadm —zero-superblock —force /dev/vd
У меня два есть два чистых диска vdb и vdc.
Данный листинг означает, что ни один из дисков ранее не был добавлен в массив.
Чтобы собрать программный RAID1 из двух дисков в устройстве /dev/md0, используйтк команду:
# mdadm —create —verbose /dev/md0 -l 1 -n 2 /dev/vd
Где «-l 1» — это тип массива, в нашем случае RAID1
А «-n 2«- это количество дисков, которое добавляется в массив.
# mdadm —create —verbose /dev/md0 —level=0 —raid-devices=2 /dev/vdb /dev/vdc
RAID 5 из трех или более дисков:
# mdadm —create —verbose /dev/md0 —level=5 —raid-devices=3 /dev/vdb /dev/ vdс /dev/vdd
После запуска команды, нужно подтвердить действия и массив будет создан:
Теперь при просмотре информации о дисках, мы видим наш массив:
Создание файловой системы на RAID, монтирование
Чтобы создать файловую систему ext4 на нашем RAID1 массиве из двух дисков, используйте команду:
Создадим директорию backup и примонтируем к ней RAID устройство:
# mkdir /backup
# mount /dev/md0 /backup/
Массив смонтировался без ошибок. Чтобы не монтировать устройство каждый раз вручную, внесем изменения в fstab:
Просмотр состояния, проверка целостности RAID массива
Чтобы проверить целостность данных в массиве, используйте команду:
#echo ‘check’ > /sys/block/md0/md/sync_action
После чего, нужно посмотреть вывод файла:
Если в результате вы получаете 0, то с вашим массивом все в порядке:
Чтобы остановить проверку, используйте команду:
#echo ‘idle’ > /sys/block/md0/md/sync_action
Чтобы проверить состояние всех RAID -массивов доступны на сервере, используйте команду:
В листинге команды, видим информацию о нашем ранее созданном raid.
Более подробную информацию о конкретном raid-массиве, можно посмотреть командой:
Разберем основные пункты листинга команды:
- Version – версия метаданных;
- Creation Time – дата и время создания raid-массива;
- Raid Level – уровень raid-массива;
- Array Size – объем дискового пространства для raid-массива;
- Used Dev Size – используемый объем для устройств;
- Raid Device – количество дисков в raid-массиве;
- Total Devices – количество добавленных в raid-массив дисков;
- State – текущее состояние (clean – все ОК);
- Active Devices — количество активных дисков в raid-массиве;
- Working Devises — количество рабочих дисков в raid-массиве;
- Failed Devices – количество устройств со сбоями в raid-массиве;
- Spare Devices – количество запасных дисков в raid-массиве;
- Consistency Policy — параметр задающий тип синхронизации после сбоя в raid-массиве, rsync— полная синхронизация после восстановления raid-массива (доступны режимы bitmap, journal, ppl);
- UUID – идентификатор raid-массива
Краткую информацию можно посмотреть с помощью утилиты fdisk:
Восстановление RAID при сбое, замена диска
Если у вас вышел из строя или повредился один из дисков в RAID-массиве, его можно заменить другим. Для начала определим, поврежден ли диск и какой диск нам следует менять.
Из листинга команды, вы видим, что только один диск активен. Так же о проблеме говорит [U_]. Когда оба диска рабочие, вывод будет [UU].
Подробная информация о RAID-массиве также показывает, что естт проблемы:
State : clean, degraded – данная строка указывает на то, что диск в raid-массиве поврежден.
В нашем случае нужно заменить неисправный диск /dev/vdc. Для восстановления массива, нужно удалить нерабочий диск и добавить новый.
Удаляем неиспраный диск:
# mdadm /dev/md0 —remove /dev/vdc
Добавляем в массив новый диск :
# mdadm /dev/md0 —add /dev/vdd
Восстановление диска запустится автоматически после добавления нового диска:
rebuild Status : 69% complete — показывает текущее состояние восстановления массива.
spare rebuilding /dev/vdd — показывает какой диск добавляется к массиву.
После восстановления массива, листинг по дискам выглядит так:
Добавление и удаление дисков в RAID массив на Linux
Чтобы разобрать ранее созданный массив, нужно отмонтировать его :
И выполнить команду:
После разбора массива, он не должен определяться как устройство:
Чтобы собрать массив, который мы ранее разобрали вручную, запустите команду:
# mdadm —assemble —scan
Данная команда просканирует диски из разобранного или развалившегося RAID массива и по метаданным попробует собрать из них RAID.
Если вам нужно удалить рабочий диск из массива и заменить его на другой, нужно для начала пометить рабочий диск как нерабочий:
# mdadm /dev/md0 —fail /dev/vdc
После чего диск можно будет удалить командой::
# mdadm /dev/md0 —remove /dev/vdc
Добавляется новый диск, так же как и в случае с нерабочим диском:
# mdadm /dev/md0 —add /dev/vdd
Добавление Hot-Spare диска в RAID массив
Вы можете добавит в массив hot-spare диск для горячей замены при выходе из строя одного из активных дисков. Добавьте свободный диск в нужный массив:
# mdadm /dev/md0 —add /dev/vdc
После чего проверив статус raid-массива, мы увидим данный диск как spare:
Чтобы проверить, сработает ли «горячая замена» диска, пометим любой из дисков как нерабочий и проверим статус raid-массива:
# mdadm /dev/md0 —fail /dev/vdb
После чего при проверке статуса массива, будет видно, что началась пересборка массива:
Диск /dev/vdb помечен как нерабочий, а hot-spare диск стал одним из активных дисков RAID и запустился процесс восстановления.
Чтобы добавить дополнительный рабочий диск в RAID, нужно выполнить два шага.
Добавить пустой диск массиву:
# mdadm /dev/md0 —add /dev/vdb
Теперь данный диск будет отображаться как hot-spare, чтобы сделать его рабочим, расширим raid-массив:
# mdadm -G /dev/md0 —raid-devices=3
После чего запустится процесс пересборки массива:
После выполнения пересборки, все диски стали активны:
Удаление массива
Если вы хотите безвозвратно удалить raid-массив, используйте следующую схему:
# umount /backup – отмонтируем массив от директории
# mdadm -S /dev/md0 — останавливаем RAID устройство
После чего очищаем все суперблоки на дисках, из которых он был собран:
# mdadm —zero-superblock /dev/vdb
# mdadm —zero-superblock /dev/vdc
Mdmonitor: Мониторинг состояния RAID и email оповещения
Для мониторинга состояния RAID массива можно использовать службу mdmonitor. Сначала нужно создать файл /etc/mdadm.conf с конфигурацией текущего массива:
# mdadm –detail –scan > /etc/mdadm.conf
В конце файла /etc/mdadm.conf добавьте email адрес администратора, на который нужно слать оповещения о проблемах с RAID:
Останолось перезапустить службу mdmonitor через systemctl:
# systemctl restart mdmonitor
После этого система будет оповещать вас по email об ошибках в mdadm и неисправных дисках.
RAID массив в состоянии inactive
При сбоях оборудования или аварийного выключения по питанию, массив может перейти в состояние inactive. Все диски помечаются как неактивные, но ошибок на дисках нет.
В этом случае нужно остановить массив командой:
# mdadm —stop /dev/md0
И пересобрать его:
# mdadm —assemble —scan –force
Если массив прописан в /etc/fstab, нужно перемонтировать его командой:
Утилита mdadm упрощает работу с raid-массивами в Linux. В данной статье я описал основные моменты работы с данной утилитой, а также затронул самые частые вопросы, которые возникают при работе с raid-массивами через утилиту mdadm.