Как управлять RAID-массивами с помощью mdadm в Ubuntu 16.04

RAID-массивы обеспечивают повышенную производительность и избыточность за счет объединения отдельных дисков в виртуальные устройства хранения в определенных конфигурациях. В Linux утилитаmdadm упрощает создание программных RAID-массивов и управление ими.

В предыдущем руководстве мы рассмотрелиhow to create RAID arrays with mdadm on Ubuntu 16.04. В этом руководстве мы покажем, как управлять массивами RAID на сервере Ubuntu 16.04. Управление массивами RAID довольно просто в большинстве случаев.

Для выполнения этого руководства вам потребуется доступ к пользователюsudo без полномочий root. Вы можете следить за нашимUbuntu 16.04 initial server setup guide, чтобы настроить подходящего пользователя.

Как упоминалось выше, это руководство будет охватывать управление RAID-массивами. Следуйте нашему руководству поhow to create RAID arrays with mdadm on Ubuntu 16.04, чтобы создать один или несколько массивов, прежде чем начать это руководство. В этом руководстве предполагается, что у вас есть один или несколько массивов для работы.

Одним из наиболее важных требований для правильного управления является возможность поиска информации о структуре, компонентных устройствах и текущем состоянии массива.

Чтобы получить подробную информацию об устройстве RAID, передайте устройство RAID с параметром-D или--detail вmdadm:

Важная информация о массиве будет отображаться:

Из этого представления вы можете увидеть уровень RAID, размер массива, состояние отдельных компонентов, UUID массива, а также компоненты устройств и их роли. Информация, представленная в этом представлении, довольно хорошо обозначена.

Чтобы получить сокращенные сведения о массиве, подходящие для добавления в файл/dev/mdadm/mdadm.conf, вы можете передать флаги--brief или-b с подробным представлением:

Чтобы получить краткую информацию о RAID-устройстве в удобном для чтения виде, воспользуйтесь параметром-Q для запроса к нему:

Это может быть использовано для быстрого поиска ключевой информации об устройстве RAID.

Вы также можете использоватьmdadm для запроса отдельных компонентных устройств.

Параметр-Q при использовании с компонентным устройством сообщит вам массив, частью которого он является, и его роль:

Вы можете получить более подробную информацию, используя параметры-E или--examine:

Эта информация аналогична той, которая отображается при использовании параметра-D с устройством массива, но сосредоточена на отношении компонентного устройства к массиву.

Чтобы получить подробную информацию о каждом из собранных массивов на вашем сервере, проверьте файл/proc/mdstat. Часто это лучший способ узнать текущее состояние активных массивов в вашей системе:

Вывод здесь довольно плотный, предоставляющий много информации на небольшом пространстве.

/proc/mdstat

СтрокаPersonalities описывает различные уровни RAID и конфигурации, которые в настоящее время поддерживает ядро.

Строка, начинающаяся сmd0, описывает начало описания устройства RAID. Следующие строки с отступом также описывают это устройство.

/proc/mdstat

В первой строке указывается, что массив активен (не неисправен) и настроен как RAID 10. После этого будут перечислены компоненты устройства, которые использовались для построения массива. Числа в скобках описывают текущую «роль» устройства в массиве (это влияет на то, какие копии данных предоставляется устройству).

/proc/mdstat

Во второй строке, показанной в этом примере, указывается количество блоков, предоставляемых виртуальными устройствами, версия метаданных (в этом примере 1.2) и размер фрагмента массива. Поскольку это массив RAID 10, он также включает информацию о компоновке массива (этот пример был настроен для хранения двух копий каждого куска данных в «ближнем» макете).

Последние элементы в квадратных скобках представляют доступные на данный момент устройства из исправного набора. Первое число в числовых скобках указывает размер исправного массива, а второе число представляет доступное в настоящее время количество устройств. Другие скобки являются визуальной индикацией работоспособности массива, где «U» обозначает исправные устройства, а «_» обозначает неисправные устройства.

Если ваш массив в данный момент собирается или восстанавливается, у вас может быть другая строка, показывающая ход выполнения. Это будет выглядеть примерно так:

/proc/mdstat

Это описывает операции, применяемые в настоящее время, и текущий прогресс несколькими различными способами. Он также предоставляет текущую скорость и расчетное время до завершения.

После того, как вы получите представление о том, какие массивы в настоящее время работают в вашей системе, вы можете предпринять ряд действий.

Чтобы остановить массив, первым шагом является его размонтирование.

Выйдите из смонтированного каталога и размонтируйте его, набрав:

Вы можете остановить все активные массивы, набрав:

Если вы хотите остановить определенный массив, передайте его командеmdadm --stop:

Это остановит массив. Вам придется заново собрать массив, чтобы получить к нему доступ снова.

Чтобы запустить все массивы, определенные в файлах конфигурации или/proc/mdstat, введите:

Чтобы запустить конкретный массив, вы можете передать его в качестве аргументаmdadm --assemble:

Это работает, если массив определен в файле конфигурации.

Если в файле конфигурации отсутствует правильное определение для массива, массив все равно можно запустить, передав компонентные устройства:

Как только массив собран, его можно монтировать как обычно:

Теперь массив должен быть доступен в точке монтирования.

Запасные устройства могут быть добавлены в любые массивы с избыточностью (например, RAID 1, 5, 6 или 10). Запасной не будет активно использоваться массивом, если активное устройство не выйдет из строя. Когда это происходит, массив повторно синхронизирует данные с запасным диском, чтобы восстановить массив до полной работоспособности. Запасныеcannot должны быть добавлены к неизбыточным массивам (RAID 0), потому что массив не выдержит отказа диска.

Чтобы добавить запасной, просто передайте массив и новое устройство командеmdadm --add:

Если массив не находится в ухудшенном состоянии, новое устройство будет добавлено как запасное. Если устройство в настоящее время повреждено, операция повторной синхронизации немедленно начнется с использованием запасного для замены неисправного диска.

После добавления запасного, обновите файл конфигурации, чтобы отразить ориентацию вашего нового устройства:

Удалите или закомментируйте текущую строку, которая соответствует определению вашего массива:

/etc/mdadm/mdadm.conf

После этого добавьте вашу текущую конфигурацию:

Новая информация будет использована утилитойmdadm для сборки массива.

Можно увеличить массив, увеличив число активных устройств в сборке. Точная процедура немного зависит от уровня RAID, который вы используете.

Извлечение диска из массива RAID иногда необходимо в случае сбоя или необходимости выключить диск.

Для удаления устройства оно должно быть сначала помечено как «сбойное» в массиве. Вы можете проверить, есть ли неисправное устройство, используяmdadm --detail:

Все выделенные строки указывают на то, что диск больше не функционирует (/dev/sdc в этом примере).

Если вам нужно удалить диск, у которого нет проблем, вы можете вручную пометить его как неисправный с помощью параметра--fail:

Если вы посмотрите на выводmdadm --detail, вы должны увидеть, что теперь устройство помечено как неисправное.

Как только устройство выйдет из строя, вы можете удалить его из массива с помощьюmdadm --remove:

Затем вы можете заменить его новым диском, используя ту же командуmdadm --add, которую вы использовали для добавления запасного:

Массив начнет восстанавливаться путем копирования данных на новый диск.

Чтобы уничтожить массив, включая все содержащиеся в нем данные, начните с процесса, который мы использовали для остановки массива.

Во-первых, размонтируйте файловую систему:

Далее остановите массив:

После этого удалите сам массив с помощью команды--remove, предназначенной для устройства RAID:

После удаления самого массива вы должны использоватьmdadm --zero-superblock на каждом из компонентных устройств. Это сотрет суперблокmd, заголовок, используемыйmdadm для сборки и управления компонентными устройствами как частью массива. Если это все еще присутствует, это может вызвать проблемы при попытке повторно использовать диск для других целей.

Вы можете увидеть, что суперблок все еще присутствует в массиве, проверив столбецFSTYPE в выводеlsblk --fs:

В этом примере/dev/sda,/dev/sdb и/dev/sdc были частью массива и до сих пор помечены как таковые.

Удалите метки, набрав:

Затем убедитесь, что вы удалили или закомментировали все ссылки на массив в файле/etc/fstab:

/etc/fstab

Сохраните и закройте файл, когда вы закончите.

Удалите или закомментируйте любые ссылки на массив из файла/etc/mdadm/mdadm.conf:

/etc/mdadm/mdadm.conf

Сохраните и закройте файл, когда вы закончите.

Обновите initramfs, набрав:

Это должно удалить устройство из среды ранней загрузки.

Утилита Linuxmdadm позволяет довольно легко управлять массивами, если вы понимаете используемые в ней соглашения и места, где можно искать информацию. Это руководство ни в коем случае не является исчерпывающим, но оно служит для ознакомления с некоторыми задачами управления, которые вам, возможно, придется выполнять ежедневно.

Когда вы научитесь создавать RAID-массивы и управлять ими с помощьюmdadm, вы можете изучить ряд различных направлений. Уровни управления томами, такие как LVM, тесно интегрируются с RAID и позволяют гибко разделять пространство на логические тома. Точно так же шифрование LUKS и dm-crypt обычно используется для шифрования устройств RAID до записи файловой системы. Linux позволяет использовать все эти технологии вместе для расширения ваших возможностей хранения.