Come installare Linux Software RAID

Panorama rapido

Questo how-to è basato sui contributi di Emidio Planamente e delle pagine HowtoForge. Le procedure sono state testate su Debian 3.1 e Ubuntu Server 5.10, ma i comandi e i concetti sono applicabili a molte distribuzioni Linux moderne che usano mdadm.

Importante: durante la sincronizzazione delle array il sistema può rallentare notevolmente — attendere che il processo termini prima di fare altre operazioni intensive.

Obiettivo e varianti correlate

Obiettivo primario: installare e configurare RAID software (mdadm) per protezione dati su due dischi (RAID1). Varianti correlate: RAID0, RAID5, uso di LVM sopra RAID, RAID gestito dall’hardware.

Requisiti

• Due o più dischi fisici (nell’esempio: /dev/hda e /dev/hdb) con spazio sufficiente.
• Installer Debian/Ubuntu o accesso a una shell di installazione.
• pacchetto mdadm (viene installato o disponibile durante l’installazione).

Schema di partizionamento consigliato

Nell’esempio originale è stato usato questo schema (dimensioni adattate alla macchina):

• /boot 50 MB
• swap 1 GB
• / 10 GB
• /var il resto del disco

Per creare RAID su due dischi, si definiscono partizioni identiche su entrambi i dischi e si imposta il tipo “Linux RAID”. In pratica si creano 4 partizioni per disco (8 totali) con gli stessi offset e dimensioni.

Procedura passo a passo

1) Creare partizioni identiche su entrambi i dischi

Usa fdisk, cfdisk o parted per creare le partizioni. Assicurati che le partizioni corrispondano esattamente tra i dischi (stesso start, same size). Imposta il tipo su “Linux RAID” (tipicamente 0xFD in fdisk).

Esempio breve (non esaustivo):

# fdisk /dev/hda  # crea partizioni, cambiare tipo in fd (Linux raid)
# fdisk /dev/hdb  # ripeti con esattamente le stesse dimensioni

2) Avviare la configurazione RAID (mdadm)

Durante l’installazione scegli “Configure software RAID” oppure, in ambiente già avviato, installa mdadm:

apt-get update
apt-get install mdadm

Poi crea le array. Per RAID1 (mirror) con due dischi, per ogni coppia di partizioni corrispondenti:

mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hda1 /dev/hdb1
mdadm --create /dev/md1 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hda2 /dev/hdb2
mdadm --create /dev/md2 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hda3 /dev/hdb3
mdadm --create /dev/md3 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hda4 /dev/hdb4

Durante la creazione il sistema inizierà la sincronizzazione delle array: questo può richiedere tempo e risorse.

3) Formattare e montare

Dopo che /dev/mdX è disponibile puoi formattare ogni array con il filesystem desiderato e assegnare i punti di mount:

mkfs.ext3 /dev/md3   # /boot
mkswap /dev/md1      # swap
mkfs.ext3 /dev/md2   # /
mkfs.ext3 /dev/md0   # /var

Poi imposta /etc/fstab con i device /dev/mdX o preferibilmente con UUID per garantire persistenza.

4) Verificare lo stato delle array

Su una console alternativa (ALT+F2) o via SSH, controlla lo stato:

cat /proc/mdstat

Esempio di output:

root@server1:/home/patje/install_ispconfig# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md3 : active raid1 sda4[0] sdb4[1] 133596416 blocks [2/2] [UU]
md2 : active raid1 sda3[0] sdb3[1] 24410688 blocks [2/2] [UU]
md1 : active raid1 sda2[0] sdb2[1] 1951808 blocks [2/2] [UU]
md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1] 120384 blocks [2/2] [UU]
unused devices: 

Comandi utili con mdadm

• Controllo dettagliato: mdadm –detail /dev/md0
• Assemblare array manualmente: mdadm –assemble –scan
• Aggiungere un disco dopo failure: mdadm /dev/md0 –add /dev/sdb1
• Rimuovere disco: mdadm /dev/md0 –fail /dev/sdb1 –remove /dev/sdb1
• Salvare la config: mdadm –detail –scan >> /etc/mdadm/mdadm.conf

Importante

• Sempre eseguire backup prima di modificare partizioni o RAID.
• Usare partizioni con settori iniziali allineati per prestazioni migliori (soprattutto su SSD e dischi avanzati).
• Durante la sincronizzazione principale evitare carichi intensi.

Cosa fare se qualcosa va storto

• Se un disco si guasta: segnala il device come failed e rimuovilo, poi sostituisci e aggiungi il nuovo disco:

mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdb1
mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdb1
# sostituisci disco fisico fisicamente
mdadm /dev/md0 --add /dev/sdb1

• Se una array non parte: prova mdadm –assemble –scan e verifica messaggi in dmesg e /var/log/syslog.
• Se le UUID dei dispositivi cambiano dopo un reboot, aggiorna /etc/mdadm/mdadm.conf e ricostruisci l’initramfs se necessario.

Alternative e quando non usare RAID software

• Hardware RAID: può offrire boot più semplice e offload CPU, ma introduce dipendenza da controller proprietari.
• LVM mirroring o LVM su RAID: usare LVM sopra RAID per flessibilità di volumi oppure LVM con mirroring se preferisci dinamica dei volumi.
• RAID0: aumenta prestazioni ma distrugge ridondanza — non usarlo per dati critici.

Modello mentale rapido

RAID1 = copia speculare dei dati su due dischi. mdadm gestisce array software a livello di blocco; il filesystem resta quello che scegli (ext3/4, xfs, ecc.).

Checklist per l’amministratore

• Backup completo prima di iniziare
• Creare partizioni identiche su entrambi i dischi
• Impostare tipo “Linux RAID” per tutte le partizioni destinate a md
• Creare array con mdadm e attendere la sincronizzazione
• Formattare array e aggiornare /etc/fstab
• Salvare configurazione mdadm in /etc/mdadm/mdadm.conf
• Testare failover rimuovendo temporaneamente un disco e ricostruendo

Criteri di accettazione

• Tutte le array /dev/mdX riportano [UU] in /proc/mdstat (tutti i membri attivi)
• Il sistema si avvia correttamente senza intervento manuale dopo reboot
• /etc/fstab monta correttamente le partizioni su /, /boot, /var e attiva swap

Mini-FAQ e troubleshooting rapido

• Perché il sistema è lento durante la creazione? La sincronizzazione RAID utilizza I/O intensivo; lasciare completare l’operazione.
• Come verifico quale disco è fallato? mdadm –detail /dev/md0 mostra lo stato dei membri; dmesg può mostrare errori SCSI/IDE.

Glossario (1 riga per termine)

• mdadm: tool Linux per gestire RAID software a livello di blocco.
• RAID1: mirror dei dati su due (o più) dischi per ridondanza.
• /proc/mdstat: file virtuale che mostra lo stato delle array RAID in tempo reale.

Riepilogo

Configurare RAID software con mdadm richiede partizionamento identico dei dischi, creazione delle array e pazienza durante la sincronizzazione. Questo approccio fornisce ridondanza senza controller hardware, ed è ampiamente supportato su distro Debian e Ubuntu.

Note: studia la documentazione ufficiale di mdadm per opzioni avanzate e scenari di recupero: http://freshmeat.net/projects/mdadm/

Buon lavoro e buon testing.