Установка программного RAID в Linux

Кратко: настроить программный RAID в Debian/Ubuntu можно через установщик, пометив разделы как «Linux RAID», затем собрать mdadm и выбрать файловые системы и точки монтирования. После создания массивов проверяйте прогресс в /proc/mdstat и продолжайте установку как обычно. В статье — пошаговая методология, проверки, типичные ошибки и рекомендации по обслуживанию.

Введение

Этот материал основан на опыте использования Debian 3.1 / Ubuntu Server 5.10 и на FAQ от Emidio Planamente и Howtoforge. Цель — показать практическую последовательность действий для создания RAID1 (зеркало) на двух дисках в процессе установки системы.

Короткое определение: RAID — способ организации дискового пространства для отказоустойчивости или производительности; mdadm — утилита для управления программными RAID-массивами в Linux (справка: http://freshmeat.net/projects/mdadm/).

Исходные данные и схема разделов

Тестовые дистрибутивы: Debian 3.1 & 3.1r1a (sarge), Ubuntu-server 5.10 «The Breezy Badger Release». Автор использовал два физических диска: /dev/hda и /dev/hdb.

Примерная схема разделов (можно подстроить под ваши нужды):

• /boot — 50 МБ
• swap — 1 ГБ
• / — 10 ГБ
• /var — остальное пространство

При создании разделов в установщике вместо файловой системы ext3 выберите тип «Linux RAID» для всех соответствующих разделов на обоих дисках (в сумме 8 разделов: 4 на каждом диске).

Шаги по созданию программного RAID

1. Создайте одинаковые по размеру разделы на обоих дисках (/dev/hda и /dev/hdb).
2. Запустите пункт Configure Software RAID в установщике (работает с mdadm).
3. Выберите желаемый уровень RAID: RAID0, RAID1 или RAID5. При двух дисках чаще выбирают RAID1 (зеркало) для отказоустойчивости.
4. Для каждой пары одинаковых разделов объедините их в массив (например: /dev/md0, /dev/md1 и т.д.). Повторите для всех пар — в примере получится 4 массива RAID1.
5. Закройте экран конфигурации RAID и вернитесь к экрану разметки: теперь вы увидите новые устройства /dev/md*.
6. Откройте каждое устройство /dev/mdN по очереди, смените тип с RAID на нужную файловую систему и укажите точку монтирования. Пример автора:
   • первый массив → ext3 → /boot
   • второй массив → swap
   • третий массив → ext3 → /
   • четвёртый массив → ext3 → /var
7. Сохраните изменения и проявите терпение: на моём сервере синхронизация массивов замедлила систему и заняла больше часа.

Важно: если в процессе наблюдается сильная деградация производительности, откройте вторую консоль (Alt+F2) и следите за прогрессом, не прерывая процесс.

Проверка статуса и примеры вывода

Для контроля используйте:

cat /proc/mdstat

Пример вывода после сборки массивов:

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: 

Дополнительные полезные команды:

• Подробности о массиве: mdadm --detail /dev/md0
• Сборка массива вручную: mdadm --assemble /dev/md0 /dev/sda1 /dev/sdb1
• Создание массива (требует знания параметров): mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda1 /dev/sdb1

Завершение установки

После того как массивы созданы и синхронизированы, установщик Debian/Ubuntu завершит остальную часть установки. После загрузки изучите утилиту mdadm более подробно (http://freshmeat.net/projects/mdadm/) и добавьте конфигурацию в /etc/mdadm/mdadm.conf при необходимости.

Когда этот подход не подходит

• Если у вас контроллер аппаратного RAID и вы хотите именно аппаратное зеркало, лучше настроить RAID на контроллере. Смешивание аппаратного RAID и программного mdadm создаёт путаницу.
• Если важна максимальная производительность на множестве дисков, имеет смысл рассмотреть RAID10 или оптимизированные аппаратные решения.
• Если разделы получились с разными размерами — массивы не соберутся корректно; обязательно делайте размеры идентичными.

Альтернативные подходы

• Аппаратный RAID на контроллере (BIOS/RAID-карты).
• LVM поверх RAID — удобно для гибкого управления логическими томами: сначала RAID-массивы, затем LVM-тома.
• LVM + mirroring (в некоторых сценариях) — но чаще используют mdadm + LVM.

Мини-методология: шаг за шагом

1. План: решите уровни RAID и размеры разделов.
2. Подготовка: резервная копия данных текущих дисков.
3. Разметка: создайте одинаковые разделы на каждом диске и укажите тип Linux RAID.
4. Конфигурация RAID: объедините пары в /dev/md* через настройщик или mdadm.
5. Форматирование: назначьте файловые системы и точки монтирования.
6. Проверка: наблюдайте за /proc/mdstat и выполните тестовую перезагрузку.
7. Документация: сохраните вывод mdadm –detail и запишите последовательность действий.

Критерии приёмки

• Все ожидаемые устройства /dev/mdN присутствуют и показывают [UU] в /proc/mdstat.
• Система загружается корректно с созданными точками монтирования.
• При отключении одного диска массив переходит в состояние degraded и продолжает работать.
• После подключения диска восстановление (resync) выполняется и завершает синхронизацию.

Примеры проблем и способы решения

• Массив не собирается: проверьте, что разделы на обоих дисках имеют одинаковый размер и тип.
• Длительный ресинхрон: это нормально, особенно на больших разделах; ограничьте I/O-приоритет, если нужно избежать сильной деградации производительности.
• Потеря метаданных mdadm: используйте mdadm --examine /dev/sda1 для диагностики.

Важно: RAID — не замена регулярных резервных копий. RAID помогает при выходе блока/диска, но не защищает от ошибок пользователя или повреждения файловой системы.

Контроль и обслуживание

• Регулярно проверяйте cat /proc/mdstat и mdadm --detail.
• Настройте уведомления по e-mail через mdadm (опция –monitor) для автоматического оповещения о сбоях.
• Тестируйте процедуру восстановления на тестовой машине и документируйте шаги.

Краткая глоссарий

• RAID1 — зеркалирование: полная копия данных на двух или более дисках.
• mdadm — инструмент для создания и управления программными RAID-массивами в Linux.
• /proc/mdstat — виртуальный файл в Linux, отображающий статус RAID-массивов.

Роль‑ориентированные чеклисты

Администратор перед установкой:

• Сделать полную резервную копию.
• Подготовить схему разделов и убедиться в идентичности размеров.
• Проверить совместимость BIOS/UEFI с выбранной разметкой.

После установки:

• Проверить /proc/mdstat и mdadm –detail.
• Добавить конфигурацию в /etc/mdadm/mdadm.conf и обновить initramfs при необходимости.
• Настроить мониторинг и оповещения.

Заключение

Программный RAID под Linux даёт гибкость и прозрачность управления. Для двух дисков RAID1 — простой и надёжный выбор для повышения отказоустойчивости. Следуйте шагам: одинаковая разметка, настройка RAID через установщик или mdadm, проверка прогресса и документирование конфигурации. Не забывайте про регулярные бэкапы и мониторинг.

Важно: прежде чем применять изменения на боевых системах, протестируйте процесс на изолированной машине.