Preparando o GRUB2 e finalizando RAID1 em um sistema LVM ativo

Objetivo principal

Garantir que o carregador de boot GRUB2 e a configuração do software RAID (mdadm) estejam corretos em um sistema Linux que usa LVM sobre RAID1, de modo que o servidor possa inicializar de qualquer disco físico (/dev/sda ou /dev/sdb).

Pré-requisitos rápidos

• Acesso root ou sudo em um console.
• mdadm, lvm2 e grub instalados no sistema.
• Arrays RAID já criados (por exemplo /dev/md0 para /boot e /dev/md1 para LVM).

6 Preparando o GRUB2

Depois, devemos certificar que o carregador GRUB2 esteja instalado em ambos os discos físicos, /dev/sda e /dev/sdb:

grub-install /dev/sda
grub-install /dev/sdb

Agora reinicie o sistema e verifique se ele inicializa corretamente a partir dos arrays RAID:

reboot

Importante: reiniciar é necessário sempre que o kernel e a configuração de boot forem alterados; planeje uma janela de manutenção se for um servidor de produção.

7 Preparando /dev/sda

Se tudo correr bem, você deverá ver /dev/md0 na saída de:

df -h

Exemplo de saída esperada:

root@server1:~# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/server1-root
4.5G  722M  3.6G  17% /
tmpfs                 249M     0  249M   0% /lib/init/rw
udev                  244M  128K  244M   1% /dev
tmpfs                 249M     0  249M   0% /dev/shm
/dev/md0              236M   18M  206M   8% /boot
root@server1:~#

A saída de:

cat /proc/mdstat

deve ser semelhante a:

root@server1:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md1 : active raid1 sda5[2] sdb5[1]
4989940 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

md0 : active raid1 sdb1[1]
248820 blocks super 1.2 [2/1] [_U]

unused devices: 
root@server1:~#

E as saídas de pvdisplay, vgdisplay e lvdisplay devem mostrar que o LVM está sobre /dev/md1:

pvdisplay

root@server1:~# pvdisplay
--- Physical volume ---
PV Name               /dev/md1
VG Name               server1
PV Size               4.76 GiB / not usable 1012.00 KiB
Allocatable           yes (but full)
PE Size               4.00 MiB
Total PE              1218
Free PE               0
Allocated PE          1218
PV UUID               W4I07I-RT3P-DK1k-1HBz-oJvp-6in0-uQ53KS

root@server1:~#

vgdisplay

root@server1:~# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name               server1
System ID
Format                lvm2
Metadata Areas        1
Metadata Sequence No  9
VG Access             read/write
VG Status             resizable
MAX LV                0
Cur LV                2
Open LV               2
Max PV                0
Cur PV                1
Act PV                1
VG Size               4.76 GiB
PE Size               4.00 MiB
Total PE              1218
Alloc PE / Size       1218 / 4.76 GiB
Free  PE / Size       0 / 0
VG UUID               m99fJX-gMl9-g2XZ-CazH-32s8-sy1Q-8JjCUW

root@server1:~#

lvdisplay

root@server1:~# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Name                /dev/server1/root
VG Name                server1
LV UUID                8SNLPE-gHqA-a2LX-BO9o-0QQO-DV2z-3WvTYe
LV Write Access        read/write
LV Status              available
# open                 1
LV Size                4.51 GiB
Current LE             1155
Segments               1
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:0

--- Logical volume ---
LV Name                /dev/server1/swap_1
VG Name                server1
LV UUID                kYaKtb-vkkV-TDDE-me1R-nnER-dzN8-BcVTwz
LV Write Access        read/write
LV Status              available
# open                 1
LV Size                252.00 MiB
Current LE             63
Segments               1
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:1

root@server1:~#

Alterando o tipo de partição /dev/sda1

Agora devemos alterar o tipo da partição /dev/sda1 para Linux raid autodetect (código fd):

fdisk /dev/sda

Exemplo interativo (você pressiona as teclas indicadas):

root@server1:~# fdisk /dev/sda

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
switch off the mode (command 'c') and change display units to
sectors (command 'u').

Command (m for help): <-- t
Partition number (1-5): <-- 1
Hex code (type L to list codes): <-- fd
Changed system type of partition 1 to fd (Linux raid autodetect)

Command (m for help): <-- w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
Syncing disks.
root@server1:~#

Nota: se fdisk se recusar a reler a tabela, rode partprobe ou planeje um reboot controlado.

Adicionando /dev/sda1 ao array /dev/md0

Depois de ajustar o tipo de partição, adicione /dev/sda1 ao array RAID:

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

Verifique o estado do array:

cat /proc/mdstat

Exemplo de saída após a adição (observe que agora md0 mostra ambas as partições):

root@server1:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md1 : active raid1 sda5[2] sdb5[1]
4989940 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

md0 : active raid1 sda1[2] sdb1[1]
248820 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

unused devices: 
root@server1:~#

Atualizando /etc/mdadm/mdadm.conf

Copie o arquivo original (se existir) e regenere as definições de arrays:

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

Depois, verifique o conteúdo de /etc/mdadm/mdadm.conf. Deve conter as entradas ARRAY com UUIDs, por exemplo:

cat /etc/mdadm/mdadm.conf

# mdadm.conf
#
# Please refer to mdadm.conf(5) for information about this file.
#

# by default, scan all partitions (/proc/partitions) for MD superblocks.
# alternatively, specify devices to scan, using wildcards if desired.
DEVICE partitions

# auto-create devices with Debian standard permissions
CREATE owner=root group=disk mode=0660 auto=yes

# automatically tag new arrays as belonging to the local system
HOMEHOST 

# instruct the monitoring daemon where to send mail alerts
MAILADDR root

# definitions of existing MD arrays

# This file was auto-generated on Tue, 24 May 2011 21:11:37 +0200
# by mkconf 3.1.4-1+8efb9d1
ARRAY /dev/md/0 metadata=1.2 UUID=6cde4bf4:7ee67d24:b31e2713:18865f31 name=server1.example.com:0
ARRAY /dev/md/1 metadata=1.2 UUID=3ce9f2f2:ac89f75a:530c5ee9:0d4c67da name=server1.example.com:1

Importante: use UUIDs em vez de nomes de dispositivo para evitar problemas quando o mapeamento de discos mudar.

Removendo script obsoleto do GRUB e reconstruindo a configuração

Remova o script legado que adicionava entradas de boot específicas para SW RAID:

rm -f /etc/grub.d/09_swraid1_setup

Em seguida, atualize a configuração do GRUB e regenere a initramfs:

update-grub
update-initramfs -u

Verifique /boot/grub/grub.cfg; as entradas de menu dentro da seção ### BEGIN /etc/grub.d/10_linux ### devem apontar para /dev/md0 (ou usar UUID/mapeamento adequado) e não mais para (hd0) ou (hd1).

Depois, garanta novamente que o GRUB2 está instalado em ambos os discos:

grub-install /dev/sda
grub-install /dev/sdb

Reinicie o sistema:

reboot

Se tudo estiver correto, o sistema deve inicializar sem problemas a partir do array RAID1.

Critérios de aceitação

• O comando cat /proc/mdstat mostra arrays ativos com estado [UU] ou reconstruindo conforme esperado.
• /boot está montado a partir de /dev/md0 conforme df -h.
• GRUB está instalado em ambos os discos (grub-install não retorna erro) e a entrada em /boot/grub/grub.cfg referencia o MD/UUID correto.
• O sistema inicializa corretamente após reboot, mesmo com um dos discos removido (teste opcional em manutenção).

Checklist para o administrador (passo a passo)

• Fazer backup das configurações importantes (/etc/mdadm, /etc/default/grub, /boot).
• [ ] Confirmar arrays com cat /proc/mdstat.
• [ ] Confirmar LVM com pvdisplay, vgdisplay, lvdisplay.
• [ ] Ajustar tipo de partição com fdisk /dev/sda e gravar (código fd).
• [ ] Adicionar partição ao array: mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1.
• [ ] Atualizar /etc/mdadm/mdadm.conf com mdadm --examine --scan.
• Remover /etc/grub.d/09_swraid1_setup se presente.
• [ ] update-grub e update-initramfs -u.
• [ ] grub-install /dev/sda && grub-install /dev/sdb.
• Reiniciar e verificar inicialização.

Testes e critérios de verificação

• Execução de mdadm --detail /dev/md0 deve mostrar ambos os dispositivos e o estado.
• lsblk -o NAME,FSTYPE,SIZE,MOUNTPOINT ajuda a visualizar mapeamentos.
• Simule falha de um disco (removê-lo logicamente ou via hot-swap em manutenção) e confirme que o sistema ainda inicializa e que o array entra em modo degradado.

Quando isso pode falhar (cenários comuns)

• Tipo de partição incorreto: se /dev/sda1 não estiver marcado como fd, o mdadm pode não reconhecê-la automaticamente.
• Tabela de partição não recarregada: fdisk avisa que a nova tabela só será usada após reboot ou partprobe.
• GRUB configurado apenas para dispositivos específicos (hd0) em vez de usar UUIDs/MD: o sistema pode não inicializar se o mapeamento mudar.
• Falta de entries em /etc/mdadm/mdadm.conf: arrays criados manualmente podem não ser montados automaticamente no boot.

Abordagens alternativas

• Usar UUIDs em grub.cfg e em fstab para evitar dependência de nomes de dispositivo.
• Em sistemas UEFI, além de instalar GRUB no MBR/BIOS, certifique-se de que a EFI System Partition (ESP) esteja replicada ou em RAID adequada e que o firmware saiba sobre as entradas.
• Em ambientes críticos, considere usar partitons BIOS/UEFI separadas para cada disco com um processo automatizado de sincronização da ESP.

Mini-metodologia (resumo rápido para equipes)

1. Verificar estado atual (mdstat, lvm, df).
2. Alinhar partições e marcar como RAID (fd).
3. Adicionar partição faltante ao array (mdadm –add).
4. Atualizar mdadm.conf e regenerar initramfs/GRUB.
5. Instalar GRUB em todos os discos e reiniciar.
6. Testar failover (remover um disco) em ambiente controlado.

Decision flow (ajuda rápida)

flowchart TD
  A[Iniciar verificação] --> B{Existe /dev/md0 e /dev/md1?}
  B -- Sim --> C{/boot montado em /dev/md0?}
  B -- Não --> E[Corrigir criação do RAID e LVM]
  C -- Sim --> D{GRUB instalado em ambos os discos?}
  C -- Não --> E
  D -- Sim --> F[Regenerar initramfs e reiniciar]
  D -- Não --> G[Executar grub-install em ambos os discos]
  G --> F
  F --> H[Verificar boot; testar remoção de um disco]
  E --> H

Lista de verificação por função

• Operações (Sysadmin): seguir o checklist completo, agendar janela de manutenção.
• Engenheiro de infraestrutura: validar políticas de backup e failover, documentar UUIDs.
• Testes/QA: criar cenário de perda de disco e validar boot e integridade dos dados.

Notas de segurança e privacidade

• Execute esses procedimentos em modo console seguro (não em sessões não confiáveis via rede).
• Mantenha backups de fstab e /etc/mdadm antes de alterar arquivos.

Resumo e próximos passos

Importante: após essa sequência, o sistema ficará resiliente a falhas de disco a nível de boot, pois GRUB e /boot estarão presentes e configurados para usar o array RAID1.

Se possível, faça um teste controlado de falha de disco: remova fisicamente ou marque um disco como ausente e reinicie para confirmar que o sistema inicializa do disco restante. Documente as UUIDs e guarde uma cópia segura de /etc/mdadm/mdadm.conf.

Parabéns — você configurou com sucesso RAID1 por software sobre LVM e garantiu que o GRUB2 esteja preparado para inicializar a partir de qualquer disco.