Installer Ubuntu 8.04 avec RAID1 logiciel

Préambule

Ce document décrit la procédure historique d’installation d’Ubuntu 8.04 avec un miroir logiciel (RAID1) en utilisant l’installateur classique et les utilitaires Linux usuels (mdadm, fdisk/sfdisk, grub). RAID1 conserve une copie identique des données sur deux disques, améliorant la tolérance aux pannes. Notez qu’Ubuntu 8.04 est une version ancienne : adaptez les noms de paquets, noyaux et chemins si vous appliquez la même méthode sur une version plus récente.

Important : vérifiez toujours les noms de périphériques (/dev/sda, /dev/sdb, etc.) avant d’exécuter des commandes de partitionnement ou d’écriture. Une erreur peut effacer des données.

Matériel et prérequis

• Deux disques durs au minimum (même taille ou supérieure pour les partitions miroir).
• Accès à l’installation d’Ubuntu 8.04 (CD, ISO, image PXE).
• Connaissance basique des partitions et du chargeur de démarrage GRUB.
• Sauvegarde complète des données si vous réutilisez des disques existants.

Définitions rapides

• RAID1 : miroir logiciel qui écrit les mêmes données sur deux disques.
• mdadm : outil utilisateur pour gérer les dispositifs RAID sous Linux.
• sfdisk/fdisk : utilitaires de manipulation de tables de partition.

TL;DR des étapes principales

1. Créer des partitions « physical volume for RAID » pour / et swap sur sda et sdb pendant l’installation.
2. Configurer Software RAID dans le dialogue de partitionnement, créer md0 (RAID1 pour /) et md1 (RAID1 pour swap).
3. Formater md0 en Ext3 et affecter md1 comme swap. Installer le système.
4. Rendre chaque disque amorçable via grub et ajouter une entrée de secours pour démarrer depuis le second disque.
5. Utiliser mdadm pour marquer, enlever, remplacer et ré-ajouter des partitions lors d’une panne.

Pendant l’installation d’Ubuntu

1. Dans la boîte de dialogue « Partition des disques », sélectionnez « Modifier manuellement la table de partitions ». Traduction libre des libellés de l’installateur.
2. Choisissez le premier disque (/dev/sda). Acceptez la création d’une nouvelle table de partitions si nécessaire.
3. Créez une première partition primaire suffisamment grande pour contenir le système racine (/).
4. Pour « Utiliser cette partition », choisissez « volume physique pour RAID » (physical volume for RAID), pas Ext3.
5. Marquez la partition comme amorçable (bootable) — important pour GRUB.
6. Créez une autre partition primaire pour le swap sur le reste du disque. Pour son usage, sélectionnez également « volume physique pour RAID ». Ne choisissez pas « swap area » à cette étape.
7. Répétez les mêmes étapes sur le second disque (/dev/sdb). Assurez-vous que les partitions sont de tailles identiques et que les partitions racine sont marquées « amorçable » sur les deux disques.
8. Dans la fenêtre principale « Partition des disques », sélectionnez « Configurer le RAID logiciel ».
9. Acceptez « Écrire les modifications sur les périphériques de stockage et configurer RAID ». Choisissez « Créer un périphérique MD ». Pour le type, sélectionnez RAID1.
10. Indiquez 2 pour le nombre de périphériques actifs et 0 pour les spares.
11. Sélectionnez /dev/sda1 et /dev/sdb1 comme périphériques actifs pour md0. Créez md0.
12. Répétez pour /dev/sda2 et /dev/sdb2 afin de créer md1.
13. Terminez la configuration RAID.
14. Configurez md0 pour être monté en / et formaté en Ext3. Configurez md1 comme swap.

Ces étapes créent deux devices logiciels : /dev/md0 (racine) et /dev/md1 (swap). L’installateur continue ensuite l’installation normale.

Rendre chaque disque amorçable

Après le premier démarrage du système fraîchement installé, installez le chargeur GRUB sur les deux disques pour permettre un démarrage si l’un des disques tombe en panne.

Ouvrez un terminal et lancez grub :

grub

Puis exécutez les commandes GRUB suivantes (exemple pour installer GRUB sur /dev/sdb) :

device (hd1) /dev/sdb
root (hd1,0)
setup (hd1)
quit

Remarque : (hd1,0) correspond à la première partition du second disque dans la numérotation de GRUB. Vérifiez la numérotation de vos disques dans l’environnement GRUB avant d’exécuter.

Ajouter une entrée de secours dans /boot/grub/menu.lst

Éditez le fichier de menu GRUB pour ajouter une entrée qui force le démarrage depuis le second disque si sda échoue :

vi /boot/grub/menu.lst

Ajoutez une section semblable à :

### To boot if sda fails ###
title           Ubuntu 8.04.1, kernel 2.6.24-19-generic /dev/sda fail
root            (hd1,0)
kernel          /boot/vmlinuz-2.6.24-19-generic root=/dev/md0 ro quiet splash
initrd          /boot/initrd.img-2.6.24-19-generic
### End mod ###

Adaptez les noms de kernel et initrd si nécessaire. Redémarrez et testez alors le démarrage depuis le second disque en forçant un démarrage sur le disque secondaire via le BIOS ou en débranchant le premier disque (test en environnement contrôlé).

Surveillance et entretien régulier

Un miroir RAID1 autorise le fonctionnement du serveur si un disque meurt. Le pilote RAID du noyau retire automatiquement un disque en panne complet. Cependant, un disque peut commencer à produire des erreurs de lecture/seek sans tomber complètement en panne ; dans ce cas, la performance peut chuter et le driver ne retire pas toujours automatiquement le disque.

Surveillance recommandée :

• mdadm en mode monitor (service mdadm –monitor) envoie des e‑mails à root quand un problème survient.
• Consulter périodiquement /proc/mdstat pour l’état des arrays :

cat /proc/mdstat
mdadm --query --detail /dev/md0
mdadm --query --detail /dev/md1

• Utiliser smartctl (smartmontools) pour vérifier les attributs SMART des disques. Attention : SMART ne prédit pas toutes les pannes.

Marquer manuellement un disque comme défaillant et le retirer

Si un disque montre des signes de défaillance (seek errors, bruit anormal, mauvais secteurs), il est conseillé de le retirer avant qu’il n’altère la synchronisation. Exemple pour marquer toutes les partitions d’un disque (/dev/sda) comme failed :

mdadm --fail /dev/md0 /dev/sda1
mdadm --fail /dev/md1 /dev/sda2

Puis pour enlever ces partitions des arrays :

mdadm --remove /dev/md0 /dev/sda1
mdadm --remove /dev/md1 /dev/sda2

Une fois retirées, il est sûr d’arrêter la machine et remplacer le disque.

Préparer et ajouter un nouveau disque

Après remplacement physique du disque, créez des partitions identiques à l’autre disque. Vous pouvez recréer manuellement la table de partitions avec fdisk ou cloner la table si les deux disques sont identiques avec sfdisk :

sfdisk --dump /dev/sdb | sfdisk /dev/sda

Avertissement : vérifiez soigneusement le sens source→destination. Une inversion effacera la table de partition du disque source.

Ensuite, ajoutez les nouvelles partitions aux devices md :

mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1
mdadm --add /dev/md1 /dev/sda2

La resynchronisation démarre immédiatement. Surveillez la progression :

cat /proc/mdstat

La synchronisation utilise des cycles CPU inactifs ; elle peut durer longtemps selon la charge et la taille des partitions. Les services restent en ligne durant la résilience.

Créer un nouvel array avec de l’espace libre

Si vous avez de l’espace libre et voulez créer un nouveau miroir :

1. Créez des partitions identiques sur chaque disque (type RAID code fd) avec fdisk.
2. Utilisez mdadm pour créer le new array :

sudo mdadm --create --verbose /dev/md3 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda5 /dev/sdb5

Formatez ensuite /dev/md3 et montez-le selon vos besoins.

Quand RAID1 logiciel échoue ou n’est pas adapté

Contre‑exemples et limites :

• RAID1 n’est pas une sauvegarde : la suppression accidentelle de données se réplique immédiatement sur tous les disques du miroir.
• RAID1 protège contre les pannes matérielles de disque, pas contre la corruption logicielle, l’effacement humain ou les désastres physiques (incendie, vol).
• Dans des environnements à très haute performance IO (bases de données intensives), une solution matérielle avec cache batterie ou SSD NVMe en miroir peut offrir des performances supérieures selon la configuration.

Alternatives :

• RAID matériel (contrôleur), utile si vous avez un contrôleur fiable et besoin de fonctionnalités avancées de cache.
• Réplication distante (rsync, DRBD) pour protection contre sinistres locaux.
• LVM Mirrored volumes ou LVM + RAID selon la flexibilité souhaitée.

Playbook pour remplacer un disque défaillant (SOP)

Checklist rapide pour un remplacement planifié ou d’urgence :

1. Vérifier l’état des arrays (cat /proc/mdstat, mdadm –detail).
2. Identifier le disque défaillant et confirmer via SMART.
3. Marquer les partitions comme failed : mdadm –fail …
4. Enlever les partitions : mdadm –remove …
5. Procéder à l’arrêt et remplacer le disque défectueux physiquement.
6. Recréer la table de partitions ou cloner celle de l’autre disque.
7. Ajouter les partitions : mdadm –add …
8. Surveiller la synchronisation (/proc/mdstat).
9. Réinstaller GRUB si nécessaire sur le nouveau disque : grub → setup (hdX).
10. Documenter l’incident, faire un post‑mortem si approprié.

Checklist rôle par rôle

Administrateur système :

• Vérifier les logs mdadm et syslog.
• Valider la reconstruction du RAID.
• S’assurer que le BIOS/UEFI peut démarrer sur le second disque.
• Mettre à jour la documentation et l’inventaire matériel.

Opérateur sur site :

• Remplacer le disque défectueux physiquement selon les procédures de sécurité.
• Noter numéro de série du disque remplacé et du nouveau disque.
• Vérifier l’intégrité des connexions SATA/SAS et l’alimentation.

Support NOC :

• Surveiller alertes mdadm et SMART.
• Escalader si plusieurs disques montrent des erreurs similaires.

Tests et critères d’acceptation

Cas de test basiques à exécuter après installation :

• Démarrer le système avec les deux disques connectés et vérifier /dev/md0 en bon état.
• Forcer un démarrage depuis le second disque (débrancher le premier) et vérifier que le système démarre.
• Simuler une panne logique : mdadm –fail … puis observer la continuité de service et la reconstruction sur disque remplacé.
• Contrôler que cat /proc/mdstat montre la progression de resynchronisation.

Critères d’acceptation :

• Le système doit booter depuis l’un ou l’autre disque.
• Aucune perte de données après suppression volontaire d’un disque du miroir.
• Reconstruction automatique ou manuelle réussie et état « clean » du RAID après resync.

Modèles de commandes et raccourcis (cheat sheet)

• Voir l’état du RAID :

cat /proc/mdstat
mdadm --detail /dev/md0

• Marquer comme failed et retirer :

mdadm --fail /dev/md0 /dev/sda1
mdadm --remove /dev/md0 /dev/sda1

• Ajouter une partition au RAID :

mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1

• Cloner une table de partitions :

sfdisk --dump /dev/sdb | sfdisk /dev/sda

• Créer un nouvel array :

mdadm --create --verbose /dev/md3 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda5 /dev/sdb5

Arbre de décision pour remplacer un disque défaillant

flowchart TD
  A[Erreur disque détectée] --> B{SMART ou mdadm signale\erreurs répétées ?}
  B -- Oui --> C[Marquer comme failed avec mdadm]
  B -- Non --> D[Surveiller et planifier maintenance]
  C --> E[Retirer du RAID]
  E --> F[Remplacer le disque physiquement]
  F --> G[Cloner partitions ou recréer table]
  G --> H[mdadm --add pour chaque partition]
  H --> I[Surveiller resynchronisation]
  I --> J[Tester redondance et réinstaller GRUB si nécessaire]
  D --> K[Activer monitoring et re-tester périodiquement]

Risques courants et mitigations

• Risque : Erreur humaine lors de sfdisk ou fdisk → mitigation : double vérification des noms /dev, effectuer un dump de la table de partitions avant modification.
• Risque : Deux disques identiques échouent simultanément → mitigation : plan de sauvegarde hors site (sauvegarde incrémentale, réplication distante).
• Risque : Démarrage impossible depuis le second disque → mitigation : tester régulièrement le démarrage sur le disque secondaire et installer GRUB sur chaque disque après modifications du noyau.

Glossaire rapide

• mdadm : utilitaire de gestion des arrays logiciels MD (multiple devices).
• md0, md1 : noms conventionnels des devices RAID créés par le noyau.
• /proc/mdstat : interface kernel exposant l’état des RAID.

Notes de compatibilité et migration

• Les commandes et concepts expliqués fonctionnent pour le noyau Linux de l’époque et les outils classiques ; sur versions plus récentes, systemd, GPT/EFI, et GRUB2 changent légèrement les étapes (nom des fichiers, commandes grub-install, /boot/grub/grub.cfg). Adaptez la procédure si vous utilisez UEFI (utilisez grub-install /dev/sdX et update-grub).

Résumé

Le RAID1 logiciel sur Ubuntu fournit une solution flexible et économique pour la redondance disque. Il nécessite un peu plus d’intervention manuelle que certains contrôleurs matériels, mais il est plus transparent, mieux contrôlable et souvent aussi performant. En suivant les étapes ci‑dessous et les check‑lists, vous pouvez installer Ubuntu 8.04 avec RAID1, rendre les deux disques amorçables, surveiller la santé des disques et remplacer un disque défaillant sans interruption de service significative.

Important : gardez toujours des sauvegardes hors site ; RAID protège contre la panne matérielle ponctuelle, pas contre la suppression accidentelle ou la corruption des données.