Jak skonfigurować macierz RAID 1 na Debianie 12 z poziomu wiersza poleceń

Ta procedura tworzy programową macierz danych RAID 1 na Debianie 12 (Bookworm) z systemem operacyjnym Windows 10 mdadm, formatuje zmontowane urządzenie jako ext4 i trwale je montuje. Zakłada ona, że ​​Debian jest już zainstalowany na osobnym dysku systemowym, a dwa dyski RAID są nieużywane. Poniższe polecenia są przykładowe; nazwy i rozmiary urządzeń należy sprawdzić na konfigurowanym serwerze.

Ostrzeżenie o utracie danych: partycjonowanie i formatowanie może spowodować zniszczenie danych. Nie uruchamiaj tych poleceń na dysku zawierającym potrzebne pliki. RAID 1 lustrzanie kopiuje zapisy; nie zastępuje niezależnej kopii zapasowej i nie chroni przed usunięciem, uszkodzeniem systemu plików, kradzieżą ani złośliwym oprogramowaniem, które zmienia obie kopie.

Przed rozpoczęciem: potwierdź dyski docelowe

• Posiadaj uprawnienia roota lub używaj ich sudoprzed każdym poleceniem administracyjnym.
• Użyj dwóch oddzielnych dysków, najlepiej o równej lub zbliżonej pojemności. Użyteczna pojemność macierzy jest ograniczona przez mniejszy element.
• System operacyjny, program ładujący i partycję systemową EFI należy umieścić poza tą procedurą tablicy danych.
• Wykonaj kopię zapasową ważnych danych i upewnij się, że żaden dysk docelowy nie jest zamontowany ani używany.

Debian 12 Bookworm udostępnia narzędzia używane w tym przypadku. Zachowanie mdadm, sgdisk, i update-initramfsjest udokumentowane w podręcznikach Debian Bookworm mdadm , sgdisk i update-initramfs . Sprawdź te wersje, jeśli zainstalowane pakiety różnią się.

Jak skonfigurować RAID 1 na Debianie 12

1. Zidentyfikuj dyski i sprawdź, czy są nieużywane

Zacznij od inwentaryzacji tylko do odczytu:

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS,MODEL,SERIAL
findmnt

W poniższym przykładzie, /dev/sdato dysk systemowy Debian, a /dev/sdbi /dev/sdcto puste dyski danych o pojemności 2 TB. Nazwy prawdopodobnie będą się różnić. Dopasuj rozmiar, model, numer seryjny, system plików i punkty montowania; nie identyfikuj dysku /dev/sdXwyłącznie po nazwie. Aby uzyskać trwały identyfikator, sprawdź ls -l /dev/disk/by-id/i porównaj każdy link z numerem seryjnym wydrukowanym przez lsblk.

2. Utwórz partycję RAID Linux na każdym pustym dysku

W przypadku dysków, które okazały się puste, utwórz jedną partycję GPT w dostępnym miejscu i oznacz ją jako Linux RAID. Oto fd00krótki kod typu sgdisk dla Linux RAID:

sgdisk --new=1:0:0 --typecode=1:fd00 /dev/sdb
sgdisk --new=1:0:0 --typecode=1:fd00 /dev/sdc
partprobe /dev/sdb /dev/sdc
udevadm settle
lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS /dev/sdb /dev/sdc

Zastąp obie przykładowe nazwy dysków dwoma zweryfikowanymi celami. --new=1:0:0Prosi sgdisk o przydzielenie partycji 1 w ramach dostępnego miejsca. Edycje tabeli partycji są destrukcyjne, jeśli wybierzesz dyski z istniejącymi danymi. Jeśli sgdisk zgłosi istniejący układ, nieoczekiwane partycje lub niejasne błędy, przerwij i zbadaj problem, zamiast wymuszać zmianę. Sprawdź, czy nowe partycje (zazwyczaj /dev/sdb1i /dev/sdc1) są obecne i mają mniej więcej taki sam rozmiar.

3. Zainstaluj mdadm i narzędzia do partycjonowania GPT

Zaktualizuj indeks pakietu i zainstaluj wymagane polecenia:

apt update
apt install mdadm gdisk

Pakiet gdiskdostarcza sgdisk. Przed zaakceptowaniem zmian, szczególnie na hoście produkcyjnym, zapoznaj się z proponowanymi przez menedżera pakietów zmianami.

4. Utwórz macierz RAID 1 z dwoma dyskami

Jako elementów macierzy użyj urządzeń partycjonujących, a nie całych dysków. Zastąp je /dev/disk/by-id/…-part1sprawdzonymi ścieżkami stabilnymi, jeśli są dostępne; krótkie nazwy poniżej pozwalają na czytelność przykładu:

mdadm --create /dev/md0 \
  --metadata=1.2 --level=1 --raid-devices=2 \
  /dev/sdb1 /dev/sdc1

--level=1Wybiera dublowanie, --raid-devices=2ustawia dwa elementy, a wersja metadanych 1.2 jest jawnie określona. Utworzenie tablicy powoduje zapisanie metadanych RAID i rozpoczęcie synchronizacji. Nie kontynuuj, jeśli mdadm ostrzeże, że element zawiera istniejące metadane RAID lub dane, których nie możesz uwzględnić. Nie odpowiadaj --forceskrótem.

5. Monitoruj synchronizację i zweryfikuj obu członków

Sprawdź postęp i aktualny stan tablicy:

cat /proc/mdstat
mdadm --detail /dev/md0

Podczas początkowej synchronizacji /proc/mdstatmoże wyświetlać procent resynchronizacji i szacowany czas; należy poczekać na jej zakończenie, zanim uzna się lustro za w pełni zsynchronizowane. Typowa, ukończona macierz dwuelementowa wyświetla [2/2] [UU], co oznacza, że ​​oba oczekiwane sloty są obecne, podczas gdy mdadm --detailpowinna wyświetlać dwa aktywne urządzenia i sygnalizować stan czysty. Wskaźniki te opisują stan macierzy w danym momencie; nie stanowią one sprawdzenia kopii zapasowej ani gwarancji, że którykolwiek z dysków fizycznych pozostanie sprawny.

6. Zapisz definicję tablicy do montażu podczas rozruchu

Zapytaj mdadm o definicję tablicy:

mdadm --detail --scan /dev/md0

Przejrzyj zwrócony ARRAYwiersz i dodaj go dokładnie do /etc/mdadm/mdadm.conf, używając edytora, zachowując wszelkie istniejące wpisy w tablicy. Unikaj bezmyślnego dodawania powtarzających się kopii. Podręcznik Debiana mdadm.conf dokumentuje ten plik i sposób, w jaki definicje tablic obsługują asemblację. W standardowej instalacji Debiana z użyciem initramfs-tools, przebuduj initramfs po zmianie konfiguracji:

update-initramfs -u

Spowoduje to aktualizację istniejącego obrazu initramfs; nie tworzy kopii zapasowej macierzy. Jeśli system korzysta z innej struktury initramfs lub niestandardowej konfiguracji rozruchu, należy postępować zgodnie z udokumentowaną procedurą aktualizacji dla tej struktury.

7. Utwórz system plików i zamontuj zmontowaną tablicę

Dopiero po sprawdzeniu, czy /dev/md0jest to nowa tablica, można utworzyć na tym urządzeniu system plików ext4:

mkfs.ext4 /dev/md0
mkdir -p /srv/raid1
mount /dev/md0 /srv/raid1
blkid /dev/md0

mkfs.ext4Usuwa dane systemu plików w miejscu docelowym. Uruchom go na zmontowanym urządzeniu tablicowym, a nie na /dev/sdb1lub /dev/sdc1; bezpośrednie formatowanie elementu ominęłoby lustrzane odbicie. Skopiuj identyfikator UUID systemu plików wydrukowany przez blkid, a następnie dodaj wiersz podobny do poniższego do /etc/fstab, zastępując symbol zastępczy tym rzeczywistym identyfikatorem UUID:

UUID=YOUR-FILESYSTEM-UUID /srv/raid1 ext4 defaults 0 2

Użycie UUID systemu plików pozwala uniknąć zależności od kolejności, w jakiej Linux wykrywa dyski. Ostatnia 2opcja włącza standardową kolejność sprawdzania dodatkowego systemu plików dla systemów plików ext. Jeśli wybierzesz nofailopcję montowania, aby rozruch mógł być kontynuowany, gdy pamięć masowa jest niedostępna, upewnij się, że usługi nie zapisują danych w pustym katalogu punktu montowania, gdy tablica jest nieobecna.

8. Przetestuj konfigurację montażu i zaplanuj kontrolowany restart

Sprawdź wpis w pliku fstab bez ponownego uruchamiania, a następnie zweryfikuj wynikowy stan montowania i RAID:

mount -a
findmnt /srv/raid1
df -hT /srv/raid1
cat /proc/mdstat
mdadm --detail /dev/md0

findmntPowinien wskazywać, /dev/md0że serwer jest zamontowany /srv/raid1z oczekiwanym systemem plików. Jeśli nie, popraw go /etc/fstabprzed ponownym uruchomieniem; literówka może przerwać rozruch lub spowodować brak montowania. Po pomyślnym zakończeniu sprawdzania zaplanuj kontrolowany restart i powtórz sprawdzanie montowania i RAID. Niniejszy artykuł nie twierdzi, że dany serwer został przetestowany pod kątem ponownego uruchomienia.

Szybka lista kontrolna weryfikacji

• Prawidłowy cel: sprawdzenie numeru seryjnego/modelu i sposobu montażu potwierdziło, że wybrane dyski danych są zamierzonymi, nieużywanymi dyskami.
• Partycjonowanie: istnieją obydwie partycje członkowskie o podobnym rozmiarze.
• Stan macierzy: /proc/mdstat pokazuje, że oba elementy są obecne [UU]po synchronizacji i mdadm --detailzgłasza dwa aktywne urządzenia.
• System plików i montowanie: findmnt /srv/raid1 pokazuje urządzenie obsługiwane przez macierz i oczekiwany system plików w zamierzonej ścieżce.
• Trwałość: definicja tablicy jest zapisywana w /etc/mdadm/mdadm.conf, identyfikator UUID systemu plików znajduje się w /etc/fstab, a planowane ponowne uruchomienie potwierdza, że ​​oba elementy zostały zmontowane i zamontowane.

Ograniczenia i kwestie związane z odzyskiwaniem

RAID 1 przechowuje kopię zapisanych bloków na każdym elemencie, więc awaria pojedynczego elementu może spowodować, że macierz będzie działać w stanie zdegradowanym. Nie oznacza to jednak, że każda aplikacja będzie działać prawidłowo lub że każda awaria może zostać obsłużona bez przestoju. Monitoruj maszynę i reaguj niezwłocznie na alerty dotyczące dysku lub macierzy. Przed wymianą uszkodzonego dysku użyj mdadm --detail /dev/md0stabilnych identyfikatorów urządzeń, aby określić, którego elementu dotyczy problem. Zamienny dysk zazwyczaj musi być co najmniej tak duży, jak istniejący element i podzielony na partycje, aby pasował do macierzy; dodanie poprawnie zidentyfikowanej partycji zastępczej spowoduje mdadm --add /dev/md0 /dev/REPLACEMENT_PARTITIONrozpoczęcie odbudowy. Przed uruchomieniem jakiegokolwiek polecenia odzyskiwania dokładnie zweryfikuj tożsamość urządzenia i monitoruj odbudowę, aż oba elementy powrócą do prawidłowego stanu.

Nie należy używać tego przewodnika po woluminach danych do tworzenia kopii lustrzanej głównego systemu plików Debiana. Konfiguracja rozruchowego macierzy RAID z głównym systemem plików wymaga spełnienia wymagań dotyczących partycji systemowej EFI, instalacji bootloadera, zawartości initramfs oraz testowania odzyskiwania. Podobnie, nie należy traktować sprawnego lustra jako niezależnej kopii: należy utworzyć oddzielną, wersjonowaną kopię zapasową i przetestować przywracanie z niej plików. W celu uzyskania ogólnych informacji na temat administrowania RAID-em programowym Debiana należy zapoznać się z dokumentacją Debian SoftwareRAID oraz z podręcznikami Bookworm z wersjami, do których linki znajdują się powyżej.