Как настроить массив RAID 1 в Debian 12 из командной строки

Эта процедура создает программный RAID 1 массив данных на Debian 12 (Bookworm) mdadm, форматирует собранное устройство в ext4 и монтирует его с постоянным доступом. Предполагается, что Debian уже установлен на отдельном системном диске и что два RAID-диска не используются. Приведенные ниже команды являются примерами; имена и размеры устройств необходимо проверить на сервере, который вы настраиваете.

Предупреждение о потере данных: разбиение на разделы и форматирование могут привести к уничтожению данных. Не выполняйте эти команды на диске, содержащем необходимые вам файлы. RAID 1 зеркалирует запись; он не заменяет независимую резервную копию и не может защитить от удаления, повреждения файловой системы, кражи или вредоносных программ, изменяющих обе копии.

Перед началом работы: подтвердите целевые диски.

• sudoПеред выполнением каждой административной команды необходимо иметь права root или использовать соответствующее программное обеспечение .
• Используйте два отдельных диска, в идеале с одинаковой или почти одинаковой емкостью. Полезная емкость массива ограничена меньшим по размеру диском.
• Операционная система, загрузчик и системный раздел EFI должны находиться вне зоны действия данной процедуры обработки данных.
• Создайте резервную копию важных данных и убедитесь, что ни один из целевых дисков не смонтирован и не используется.

Инструменты, используемые здесь, предоставляются Debian 12 Bookworm. Поведение команд mdadm, sgdisk, и update-initramfsописано в руководствах Debian Bookworm по mdadm , sgdisk и update-initramfs . Если ваши установленные пакеты отличаются, проверьте эти ссылки на версии.

Как настроить RAID 1 в Debian 12

1. Определите диски и убедитесь, что они не используются.

Начните с инвентаризации, доступной только для чтения:

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

В приведенном ниже примере — /dev/sdaэто системный диск Debian, а /dev/sdbи /dev/sdc— пустые диски данных объемом 2 ТБ. Ваши имена, вероятно, будут отличаться. Сопоставьте размер, модель, серийный номер, файловую систему и точки монтирования; не идентифицируйте диск /dev/sdXтолько по его имени. Для получения постоянного идентификатора проверьте ls -l /dev/disk/by-id/и сопоставьте каждую ссылку с серийным номером, выведенным программой lsblk.

2. Создайте раздел Linux RAID на каждом пустом диске.

Для дисков, которые подтверждены как пустые, создайте один раздел GPT на доступном пространстве и пометьте его как Linux RAID. Вот fd00краткий код типа sgdisk для 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

Замените оба примера имен дисков на два проверенных целевых диска. --new=1:0:0Это запрашивает у sgdisk выделение раздела 1 из доступного пространства. Изменения в таблице разделов будут необратимыми, если вы выберете диски с уже существующими данными. Если sgdisk сообщает о существующей разметке, неожиданных разделах или неясных ошибках, остановитесь и проведите расследование, а не принудительно вносите изменения. Убедитесь, что новые разделы (обычно /dev/sdb1и /dev/sdc1) присутствуют и имеют приблизительно одинаковый размер.

3. Установите mdadm и утилиты для работы с разделами GPT.

Обновите индекс пакетов и установите необходимые команды:

apt update
apt install mdadm gdisk

Пакет gdiskсодержит sgdisk... Перед принятием изменений ознакомьтесь с предложенными менеджером пакетов изменениями, особенно на рабочем сервере.

4. Создайте массив RAID 1 из двух дисков.

В качестве элементов массива используйте разделы, а не сами диски. /dev/disk/by-id/…-part1При наличии замените их проверенными стабильными путями; приведенные ниже короткие имена помогут сохранить читаемость примера:

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

--level=1Выбирается зеркалирование, --raid-devices=2задаются два участника, и явно указывается версия метаданных 1.2. Создание массива записывает метаданные RAID и запускает синхронизацию. Не продолжайте, если mdadm предупреждает, что участник содержит существующие метаданные RAID или данные, которые вы не можете учесть. Не отвечайте в --forceкачестве сокращения.

5. Контролируйте синхронизацию и проверяйте оба участника.

Проверьте ход выполнения и текущее состояние массива:

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

В процессе первоначальной синхронизации /proc/mdstatможет отображаться процент повторной синхронизации и расчетное время; дождитесь завершения процесса, прежде чем считать зеркальную синхронизацию полностью завершенной. Типичный завершенный массив из двух элементов показывает [2/2] [UU], что означает наличие обоих ожидаемых слотов, в то время как mdadm --detailдолжен отображать два активных устройства и сообщать о чистом состоянии. Эти индикаторы описывают состояние массива в данный момент; они не являются проверкой резервного копирования или гарантией того, что какой-либо из физических дисков останется работоспособным.

6. Сохраните определение массива для сборки при загрузке.

Запросите у mdadm определение массива:

mdadm --detail --scan /dev/md0

Просмотрите полученную ARRAYстроку и добавьте именно эту строку в файл mdadm.conf /etc/mdadm/mdadm.conf, используя редактор и сохраняя все существующие записи массива. Избегайте слепого добавления повторяющихся копий. В руководстве Debian по файлу mdadm.conf описано, как этот файл и как определения массивов поддерживают сборку. В стандартной установке Debian с использованием initramfs-tools пересоберите initramfs после изменения конфигурации:

update-initramfs -u

Эта операция обновляет существующий образ initramfs; она не создает резервную копию вашего массива. Если в этой системе используется другая платформа initramfs или нестандартная настройка загрузки, следуйте описанной в документации этой платформы процедуре обновления.

7. Создайте файловую систему и смонтируйте собранный массив.

Только после подтверждения того, что /dev/md0это действительно новый массив, создайте на этом устройстве файловую систему ext4:

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

mkfs.ext4Удаляет данные файловой системы на целевом устройстве. Запустите его на собранном массиве устройств, а не на /dev/sdb1или /dev/sdc1; форматирование элемента напрямую обойдёт зеркалирование. Скопируйте UUID файловой системы, выведенный blkid, затем добавьте строку следующего вида в /etc/fstab, заменив заполнитель на этот реальный UUID:

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

Использование UUID файловой системы позволяет избежать зависимости от порядка обнаружения дисков Linux. В последнем случае 2включается обычный порядок проверки вторичной файловой системы для файловых систем ext. Если вы выберете nofailпараметр монтирования, позволяющий продолжить загрузку при недоступности хранилища, убедитесь, что службы не записывают данные в пустой каталог точки монтирования, пока массив отсутствует.

8. Проверьте конфигурацию монтирования и спланируйте контролируемую перезагрузку.

Проверьте запись в файле fstab без перезагрузки, затем убедитесь в корректности состояния монтирования и RAID-массива:

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

findmntДолжно отображаться /dev/md0монтирование /srv/raid1с ожидаемой файловой системой. Если это не так, исправьте ошибку /etc/fstabперед перезапуском; опечатка может прервать загрузку или привести к отсутствию точки монтирования. После успешного прохождения проверок запланируйте контролируемую перезагрузку и повторите проверку монтирования и RAID-массива. Данная статья не утверждает, что конкретный сервер был протестирован на перезагрузку.

Краткий контрольный список для проверки

• Правильная цель: проверка серийного номера/модели и монтирования подтвердила, что выбранные диски данных являются целевыми неиспользуемыми накопителями.
• Разделение на разделы: оба раздела, состоящие из отдельных элементов, существуют и имеют схожий размер.
• Состояние массива: /proc/mdstat показывает, что оба участника присутствуют [UU]после синхронизации, и mdadm --detailсообщает о двух активных устройствах.
• Файловая система и монтирование: findmnt /srv/raid1 отображает устройство, использующее массив, и ожидаемую файловую систему по указанному пути.
• Сохранение данных: определение массива сохранено в /etc/mdadm/mdadm.conf, UUID файловой системы находится в /etc/fstab, а запланированный перезапуск подтверждает, что оба элемента собраны и смонтированы.

Ограничения и вопросы восстановления

RAID 1 хранит копию записанных блоков на каждом участнике, поэтому отказ одного участника может привести к снижению производительности массива. Это не означает, что каждое приложение будет работать нормально или каждый сбой можно обработать без простоя. Необходимо отслеживать состояние системы и оперативно реагировать на оповещения о состоянии диска или массива. Перед заменой вышедшего из строя диска используйте mdadm --detail /dev/md0стабильные идентификаторы устройств, чтобы определить, какой участник затронут. Заменяемый диск обычно должен быть как минимум такого же размера, как и существующий, и разбит на разделы, соответствующие массиву; добавление правильно идентифицированного заменяемого раздела mdadm --add /dev/md0 /dev/REPLACEMENT_PARTITIONзапускает процесс восстановления. Тщательно проверяйте идентификацию устройства перед выполнением любой команды восстановления и отслеживайте процесс восстановления до тех пор, пока оба участника не вернутся в работоспособное состояние.

Не используйте это руководство по настройке тома данных для зеркалирования корневой файловой системы Debian. Создание загрузочного корневого RAID-массива предъявляет дополнительные требования к разделу EFI System Partition, установке загрузчика, содержимому initramfs и тестированию восстановления. Аналогично, не рассматривайте работоспособный зеркальный массив как независимую копию: поддерживайте отдельную, версионированную резервную копию и тестируйте восстановление файлов из неё. Для общего администрирования программного RAID в Debian обратитесь к документации Debian SoftwareRAID , а также к версионированным руководствам Bookworm, ссылки на которые приведены выше.