Ampliar array RAID degradado com mdadm e LVM

TL;DR

Se um disco foi removido de um array RAID e você precisa recuperar espaço sem reinstalar, remova o disco afetado, zere o superbloco, inicialize em um sistema de resgate, aumente o array com mdadm, redimensione o PV/LV e o sistema de arquivos, e então readicione o disco ao array para sincronização.

Visão geral rápida

Este guia descreve os comandos e a sequência para aumentar um array RAID degradado (mdadm) e expandir volumes LVM e o sistema de arquivos em cima dele. Inclui verificações e comandos de recuperação necessários para minimizar risco de perda de dados.

Importante: zere o superbloco do disco removido antes de reinseri-lo. Se você esquecer, o sistema pode não inicializar após o redimensionamento.

Passo a passo

Confirme que /dev/sda5 foi marcado como com falha e removido do array:

mdadm --manage /dev/md1 --fail /dev/sda5
mdadm --manage /dev/md1 --remove /dev/sda5

Zere o superbloco no dispositivo removido (essencial):

mdadm --zero-superblock /dev/sda5

Inicialize o sistema de resgate (rescue) e ative os módulos necessários:

modprobe md
modprobe linear
modprobe multipath
modprobe raid0
modprobe raid1
modprobe raid5
modprobe raid6
modprobe raid10

Atualize a configuração do mdadm e ative os arrays:

cp /etc/mdadm/mdadm.conf /etc/mdadm/mdadm.conf_orig
mdadm --examine --scan >> /etc/mdadm/mdadm.conf

mdadm -A --scan

Inicie LVM:

/etc/init.d/lvm start

Aumente o array md1 para o máximo disponível (ou especificar tamanho em KiB):

mdadm --grow /dev/md1 --size=max

–size=max define o maior valor possível. Você também pode especificar um valor em KiBytes.

Redimensione o PV sobre o array para usar todo o espaço disponível:

pvresize /dev/md1

Verifique o estado do volume group:

vgdisplay

Exemplo de saída do vgdisplay:

root@Knoppix:~# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name               server1
System ID
Format                lvm2
Metadata Areas        1
Metadata Sequence No  29
VG Access             read/write
VG Status             resizable
MAX LV                0
Cur LV                2
Open LV               0
Max PV                0
Cur PV                1
Act PV                1
VG Size               4.75 GB
PE Size               4.00 MB
Total PE              1217
Alloc PE / Size       1023 / 4.00 GB
Free  PE / Size       194 / 776.00 MB
VG UUID               X3ZYTy-39yq-20k7-GCGk-vKVU-Xe0i-REdEu0

root@Knoppix:~#

Expanda o logical volume (LV) usando as PE livres. No exemplo acima há 194 PE livres:

lvextend -l +194 /dev/server1/root

Execute uma checagem no sistema de arquivos, redimensione e cheque novamente:

e2fsck -f /dev/server1/root

resize2fs /dev/server1/root

e2fsck -f /dev/server1/root

Reinicie no sistema normal. Para readicionar /dev/sda5 ao array /dev/md1 (após já ter zerado o superbloco), execute:

mdadm --zero-superblock /dev/sda5
mdadm -a /dev/md1 /dev/sda5

Verifique o progresso da sincronização:

cat /proc/mdstat

Você deverá ver /dev/sdb5 e /dev/sda5 sincronizando.

Interpretação rápida do vgdisplay

VG Size: tamanho total do grupo de volumes.
Alloc PE / Size: espaço já alocado para LVs.
Free PE / Size: espaço disponível para alocação. Use Free PE para decidir quanto expandir o LV.

Checklist pré-operação (pré-reqs)

Backup completo dos dados críticos.
Shell de resgate disponível (pendrive, ISO, modo rescue do provedor).
Acesso a console físico ou KVM/IPMI para casos de falha no boot.
Confirmação dos nomes de dispositivo (/dev/sda5, /dev/sdb5, /dev/md1, etc.).

Playbook rápido (resumido)

Marcar falha e remover disco do array.
Zero superblock no disco removido.
Boot em rescue, carregar módulos, ativar arrays e LVM.
mdadm –grow, pvresize, lvextend.
e2fsck → resize2fs → e2fsck.
Reboot e readicionar disco ao array.
Monitorar /proc/mdstat até sincronização completa.

Verificações e pontos de falha comuns

Erro: pvresize não detecta novo tamanho — verifique se mdadm realmente cresceu e se /dev/md1 está ativo.
Erro: resize2fs falha — execute e2fsck até não retornar erros; verifique superblocos alternativos se necessário.
Risco de device renaming (ex.: sda/sdb trocando) — prefira usar UUIDs ou caminhos persistentes (/dev/disk/by-id/) quando possível.

Riscos e mitigação

Perda de dados por operação em disco errado — mitigar com backups e dupla checagem dos nomes de dispositivo.
Array não inicializa após redimensionamento — sempre zerar o superbloco do disco removido antes de readicioná-lo.
Sincronização longa — planeje janela de manutenção e monitore impacto de I/O.

Lista de comandos de referência (cheat sheet)

Falhar e remover disco: mdadm –manage /dev/md1 –fail /dev/sda5; mdadm –manage /dev/md1 –remove /dev/sda5
Zerar superbloco: mdadm –zero-superblock /dev/sda5
Crescer array: mdadm –grow /dev/md1 –size=max
Redimensionar PV: pvresize /dev/md1
Extender LV: lvextend -l + /dev//
Checar FS: e2fsck -f /dev/
Redimensionar FS ext2/3/4: resize2fs /dev/
Readicionar disco: mdadm -a /dev/md1 /dev/sda5
Ver status: cat /proc/mdstat

Critérios de sucesso

/dev/md1 aumenta para o tamanho esperado.
PV e LV mostram o novo tamanho via vgdisplay e lvdisplay.
Sistema de arquivos montado sem erros e com espaço extra disponível.
Disco readicionado sincroniza com sucesso (sem erros em /proc/mdstat).

Quando este procedimento não é recomendado

Se você estiver usando tipos de sistema de arquivos distintos de ext2/3/4 sem suporte a resize2fs.
Se há snapshots LVM ou backups que dependem de tamanhos fixos — avalie impacto antes.