Мэдисон Скотт-Клэри, Конг Янг, Джастин Эллингвуд. Как создавать массивы RAID с помощью mdadm в Ubuntu 22.04

Это перевод статьи Madison Scott-Clary, Kong Yang, Justin Ellingwood. How To Create RAID Arrays with mdadm on Ubuntu 22.04.

Содержание

Содержание
Введение
Предварительные требования
Сброс существующих устройств RAID (не обязательно)
Создание массива RAID 0
Создание массива RAID 1
Создание массива RAID 5
Создание массива RAID 6
Создание сложного массива RAID 10
Заключение

Введение

С помощью утилиты mdadm можно создавать и управлять программными массивами RAID Linux. Администраторы могут гибко координировать индивидуальные накопители и создавать логические накопители, обладающие большей производительностью или избыточностью.

В этом руководстве мы создадим различные конфигурации RAID на сервере с Ubuntu 22.04.

Предварительные требования

Для этого руководства нужны:

Непрвилегированный пользователь с привилегиями sudo на сервере Ubuntu 22.04. Чтобы узнать, как настроить учётную запись с такими привилегиями, воспользуйтесь руководством по начальной настройке сервера с Ubuntu 22.04 - Ubuntu initial server setup guide.
Начальное понимание терминологии и концепций RAID. Чтобы узнать больше о RAID и о подходящем для вас уровне RAID, прочитайте вводную статью о RAID.
Несколько свободных накопителей на сервере. В примерах из этого руководства демонстрируется настройка различных типов массивов, для чего понадобится несколько накопителей.
В зависимости от типа массива может потребоваться от двух до четырёх накопителей. Для использования в этом руководстве нужно, чтобы они не были отформатированы.

Информация: Из-за неэффективности RAID на виртуальных приватных серверах не рекомендутся настраивать RAID средствами DigitalOcean. Из-за эффективной репликации накопителей в центре обработки данных преимущества RAID, по сравнению с настройкой на реальном оборудовании, незначительны. Это руководство задумано как справочник по настройке обычных конфигураций RAID.

Сброс существующих устройств RAID (не обязательно)

Если массивы ещё не настраивались, можно пропустить этот раздел. В этом руководстве рассматривается несколько разных уровней RAID. При желании опробовать каждый из уровней RAID, после каждого раздела скорее всего понадобится использовать накопители повторно. Для сброса накопителей-компонентов перед тестированием нового уровня RAID можно обращаться к этому специальному разделу про сброс существующих устройств RAID.

Предупреждение: Массив и любые записанные на нём данные будут полностью уничтожены. Убедитесь, что указали верный массив и скопировали все нужные данные перед уничтожением массива.

Сначала найдём активные массивы в файле /proc/mdstat:

$ cat /proc/mdstat

Вывод:

Personalities : [raid0] [linear] [multipath] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid0 sdc[1] sdd[0]
      209584128 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices: <none>

Затем размонтируем файловую систему на массиве:

$ sudo umount /dev/md0

Теперь остановим и удалим массив:

$ sudo mdadm --stop /dev/md0

Найдём устройства, которые будем использовать для создания массива с помощью следующей команды:

Предупреждение: Учтите, что имена /dev/sd* могут поменяться после перезагрузки. Прежде чем что-то делать, убедитесь, что работаете с верными устройствами.

$ lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

Вывод:

NAME SIZE FSTYPE TYPE MOUNTPOINT
sda 100G linux_raid_member disk
sdb 100G linux_raid_member disk
sdc 100G disk
sdd 100G disk
vda 25G disk
├─vda1 24.9G ext4 part /
├─vda14 4M part 
└─vda15 106M vfat part /boot/efi
vdb 466K iso9660 disk

После того, как определитесь с устройствами, которые будете использовать для созданиям массива, обнулите их суперблоки, содержащие метаданные для настройки RAID. При обнулении удалятся метаданные RAID и накопители вернутся к их обычному состоянию:

$ sudo mdadm --zero-superblock /dev/sda
$ sudo mdadm --zero-superblock /dev/sdb

Рекомендуется также удалить любые постоянные ссылки на массив. Отредактируйте файл /etc/fstab и закомментируйте или удалите упомнинания массива. Закомментировать их можно, вставив символ решётки # в начало строки с помощью редактора nano или другого удобного редактора:

$ sudo nano /etc/fstab

/etc/fstab:

...
# /dev/md0 /mnt/md0 ext4 defaults,nofail,discard 0 0

Также закомментируйте или удалите определение массива в файле /etc/mdadm/mdadm.conf:

$ sudo nano /etc/mdadm/mdadm.conf

/etc/mdadm/mdadm.conf:

...
# ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=mdadmwrite:0 UUID=7261fb9c:976d0d97:30bc63ce:85e76e91

И наконец, снова обновите initramfs, чтобы избежать попыток собрать недоступный массив при начальной загрузке:

$ sudo update-initramfs -u

С этого момента устройства хранения готовы для использования поотдельности или использования в другом массиве.

Создание массива RAID 0

Массив RAID 0 разбивает данные на фрагменты и чередует их по всем доступным накопителям. Это означает, что каждый накопитель содержит часть данных и что для получения информации нужно обратиться к нескольким накопителям.

Требования: Минимум 2 накопителя.
Основное преимущество: Производительность чтения/записи и объём.
Что необходимо иметь в виду: Настройте резервное копирование. Сбой одного накопителя приведёт к потере всех данных в массиве.

Идентификация устройств-компонентов

Сначала найдите идентификаторы накопителей, которые собираетесь использовать:

$ lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

Вывод:

NAME SIZE FSTYPE TYPE MOUNTPOINT
sda 100G disk
sdb 100G disk
vda 25G disk
├─vda1 24.9G ext4 part /
├─vda14 4M part
└─vda15 106M vfat part /boot/efi
vdb 466K iso9660 disk

В этом примере имеется два накопителя без файловой системы, каждый из которых имеет объём 100 гигабайт. В текущем сеансе эти устройства получили идентификаторы /dev/sda и /dev/sdb и станут компонентами будущего массива.

Создание массива

Для создания массива RAID 0 из этих компонентов, укажите их команде mdadm --create. Также укажите имя устройства, которое хотите создать, уровень RAID и количество устройств. Указанная ниже команда создаст массив /dev/md0 из двух накопителей:

$ sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=0 --raid-devices=2 /dev/sda /dev/sdb

Заглянем в файл /proc/mdstat, чтобы убедиться, что массив RAID успешно создан:

$ cat /proc/mdstat

Вывод:

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid0 sdb[1] sda[0]
      209584128 blocks super 1.2 512k chunks

            unused devices: <none>

Из приведённого выше вывода видно, что из устройств /dev/sda и /dev/sdb был создан массив /dev/md0 в конфигурации RAID 0.

Создание и монтирование файловой системы

Далее создадим на массиве файловую систему:

$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/md0

Теперь создадим точку монтирования для новой файловой системы:

$ sudo mkdir -p /mnt/md0

Смонтировать файловую систему можно с помощью следующей команды:

$ sudo mount /dev/md0 /mnt/md0

Затем проверим, сколько места доступно:

$ df -h -x devtmpfs -x tmpfs

Вывод:

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1 25G 1.4G 23G 6% /
/dev/vda15 105M 3.4M 102M 4% /boot/efi
/dev/md0 196G 61M 186G 1% /mnt/md0

Новая файловая система смонтирована и доступна для использования.

Сохранение раскладки массива

Чтобы массив пересобирался автоматически при загрузке, нужно поправить файл /etc/mdadm/mdadm.conf. Можно автоматически просканировать активные массивы и дополнить файл следующим образом:

$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

Затем можно обновить initramfs или начальную файловую систему в оперативной памяти так, чтобы массив был доступен на начальных этапах загрузки:

$ sudo update-initramfs -u

Добавим опции монтирования новой файловой системы в файл /etc/fstab для автоматического монтирования при загрузке:

$ echo '/dev/md0 /mnt/md0 ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

Теперь массив RAID 0 будет автоматически собираться и монтироваться при каждой загрузке.

На этом настройка RAID завершена. Если хотите попробовать создать новый массив RAID другого типа, то сначала воспользуйтесь инструкциями по сбросу в начале этого руководства, а затем можете продолжить.

Создание массива RAID 1

Массив типа RAID 1 реализует зеркалирование данных на все доступные накопители. Каждый накопитель в массиве RAID 1 содержит полную копию данных, предоставляя избыточность на случай проблем с устройством.

Требования: Минимум 2 накопителя.
Основное преимущество: Избыточность на двух накопителях.
Что необходимо иметь в виду: Так как имеется две копии данных, возможно использовать только половину общего объёма накопителей.

Идентификация устройств-компонентов

Сначала найдите идентификаторы накопителей, которые собираетесь использовать:

$ lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

Вывод:

NAME SIZE FSTYPE TYPE MOUNTPOINT
sda 100G disk
sdb 100G disk
vda 25G disk
├─vda1 24.9G ext4 part /
├─vda14 4M part
└─vda15 106M vfat part /boot/efi
vdb 466K iso9660 disk

В этом примере имеется два накопителя без файловой системы, каждый из которых имеет объём 100 гигабайт. В текущем сеансе эти устройства получили идентификаторы /dev/sda и /dev/sdb в и станут компонентами будущего массива.

Создание массива

Для создания массива RAID 1 из этих компонентов, укажите их команде mdadm --create. Также укажите имя устройства, которое хотите создать, уровень RAID и количество устройств. Указанная ниже команда создаст массив /dev/md0 из двух накопителей:

$ sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda /dev/sdb

Если используемые устройства-компоненты не являются разделами со включенным флагом загрузки, может появиться предупреждение. Можно без опасений ответить на него нажатием y и продолжить:

Вывод:

mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device. If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90
mdadm: size set to 104792064K
Continue creating array? y

Перевод:

mdadm: Замечание: Метаданные этого массива находятся в его
    начале и он может быть не пригоден в качестве
    загрузочного устройства. Если вы планируете разместить
    на этом устройстве /boot, убедитесь, что загрузчик
    понимает метаданные формата md/v1.x или воспользуйтесь
    --metadata=0.90
mdadm: заданный размер 104792064K
Продолжить создание массива? д

Утилита mdadm начнёт процесс зераклирования накопителей. До завершения пройдёт некоторое время, но массив уже можно использовать. За прогрессом зеркалирования можно наблюдать с помощью файла /proc/mdstat:

$ cat /proc/mdstat

Вывод:

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
md0 : active raid1 sdb[1] sda[0]
      104792064 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
      [====>................] resync = 20.2% (21233216/104792064) finish=6.9min speed=199507K/sec

unused devices: <none>

Во второй строке видно, что из устройств /dev/sda и /dev/sdb был создан массив /dev/md0 в конфигурации RAID 1. Четвёртая строка отображает прогресс зеркалирования. К следующему шагу можно приступить, не дожидаясь окончания этого процесса.

Создание и монтирование файловой системы

Далее создадим на массиве файловую систему:

$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/md0

Теперь создадим точку монтирования для новой файловой системы:

$ sudo mkdir -p /mnt/md0

Смонтировать файловую систему можно с помощью следующей команды:

$ sudo mount /dev/md0 /mnt/md0

Затем проверим, сколько места доступно:

$ df -h -x devtmpfs -x tmpfs

Вывод:

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1 25G 1.4G 23G 6% /
/dev/vda15 105M 3.4M 102M 4% /boot/efi
/dev/md0 99G 60M 94G 1% /mnt/md0

Новая файловая система смонтирована и доступна для использования.

Сохранение раскладки массива

$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

$ sudo update-initramfs -u

$ echo '/dev/md0 /mnt/md0 ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

Теперь массив RAID 1 будет автоматически собираться и монтироваться при каждой загрузке.

Создание массива RAID 5

Массив типа RAID 5 реализует чередование данных между всеми доступными устройствами, но один из чередующихся фрагментов - это блок чётности. При сбое устройства блок чётности и оставшиеся блоки используются для подсчёта недостающих данных. Устройства для размещения фрагментов с блоками чётности выбираются по очереди, чтобы распределить информацию о чётности по всем накопителям.

Требования: Минимум 3 накопителя.
Основное преимущество: Избыточность при большем полезном объёме.
Что необходимо иметь в виду: Поскольку имеется информация о чётности, для её хранения будет использоваться объём одного диска. RAID 5 может страдать от очень низкой производительности в деградированном состоянии.

Идентификация устройств-компонентов

Сначала найдите идентификаторы накопителей, которые собираетесь использовать:

$ lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

Вывод:

NAME SIZE FSTYPE TYPE MOUNTPOINT
sda 100G disk
sdb 100G disk
sdc 100G disk
vda 25G disk
├─vda1 24.9G ext4 part /
├─vda14 4M part
└─vda15 106M vfat part /boot/efi
vdb 466K iso9660 disk

В этом примере имеется три накопителя без файловой системы, каждый из которых имеет объём 100 гигабайт. В текущем сеансе эти устройства получили идентификаторы /dev/sda, /dev/sdb и /dev/sdc и станут компонентами будущего массива.

Создание массива

Для создания массива RAID 5 из этих компонентов, укажите их команде mdadm --create. Также укажите имя устройства, которое хотите создать, уровень RAID и количество устройств. Указанная ниже команда создаст массив /dev/md0 из трёх накопителей:

$ sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc

Утилита mdadm начнёт настройку массива. В целях скорейшей готовности массива к использованию, процесс сборки массива будет выполняться в фоновом режиме. До завершения пройдёт некоторое время, но массив уже можно использовать. За прогрессом зеркалирования можно наблюдать с помощью файла /proc/mdstat:

$ cat /proc/mdstat

Вывод:

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid5 sdc[3] sdb[1] sda[0]
      209582080 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/2] [UU_]
      [>....................] recovery = 0.9% (957244/104791040) finish=18.0min speed=95724K/sec

unused devices: <none>

Во второй строке можно увидеть, что устройство /dev/md0 было создано в конфигурации RAID 5 с использованием устройств /dev/sda, /dev/sdb и /dev/sdc. Четвёртая строка отображает прогресс зеркалирования.

Предупреждение: Из-за способа, которым mdadm собирает массивы RAID 5, во время сборки массива неверно отображается количество резервных накопителей в массиве. Прежде чем обновить файл /etc/mdadm/mdadm.conf, нужно дождаться окончания сборки. Если обновить файл конфигурации в процессе сборки массива, информация о состоянии массива будет некорректной и система не сможет собрать его автоматически в процессе загрузки под правильным именем.

К следующему шагу можно приступить, не дожидаясь окончания этого процесса.

Создание и монтирование файловой системы

Далее создадим на массиве файловую систему:

$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/md0

Теперь создадим точку монтирования для новой файловой системы:

$ sudo mkdir -p /mnt/md0

Смонтировать файловую систему можно с помощью следующей команды:

$ sudo mount /dev/md0 /mnt/md0

Затем проверим, сколько места доступно:

$ df -h -x devtmpfs -x tmpfs

Вывод:

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1 25G 1.4G 23G 6% /
/dev/vda15 105M 3.4M 102M 4% /boot/efi
/dev/md0 197G 60M 187G 1% /mnt/md0

Новая файловая система смонтирована и доступна для использования.

Сохранение раскладки массива

Для гарантии пересборки массива в процессе загрузки, настройте файл /etc/mdadm/mdadm.conf.

Предупреждение: Как было отмечено выше, перед настройкой файла конфигурации нужно убедиться в том, что сборка массива окончена. Выполнение указанных ниже шагов перед окончанием сборки массива не позволит системе корректно собрать массив при очередной загрузке.

За прогрессом зеркалирования можно наблюдать с помощью файла /proc/mdstat:

$ cat /proc/mdstat

Вывод:

Personalities : [raid1] [linear] [multipath] [raid0] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md0 : active raid5 sdc[3] sdb[1] sda[0]
      209584128 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

unused devices: <none>

Из этого вывода видно, что перестроение завершено. Теперь можно просканировать активные массивы и дополнить файл следующим образом:

$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

$ sudo update-initramfs -u

$ echo '/dev/md0 /mnt/md0 ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

Теперь массив RAID 5 будет автоматически собираться и монтироваться при каждой загрузке.

Создание массива RAID 6

Массив типа RAID 6 реализует чередование данных между всеми доступными устройствами, но два из чередующихся фрагментов - это блок чётности. При сбое одного или двух устройств блоки чётности и оставшиеся блоки используются для подсчёта недостающих данных. Устройства для размещения фрагментов с блоками чётности выбираются по очереди, чтобы распределить информацию о чётности по всем накопителям. Он аналогичен массиву RAID 5, но допускает сбой двух накопителей.

Требования: Минимум 4 накопителя.
Основное преимущество: Двойная избыточность при большем полезном объёме.
Что необходимо иметь в виду: Поскольку имеется информация о чётности, для её хранения будет использоваться объём двух накопителей. RAID 6 может страдать от очень низкой производительности в деградированном состоянии.

Идентификация устройств-компонентов

Сначала найдите идентификаторы накопителей, которые собираетесь использовать:

$ lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

Вывод:

NAME SIZE FSTYPE TYPE MOUNTPOINT
sda 100G disk 
sdb 100G disk
sdc 100G disk
sdd 100G disk
vda 25G disk
├─vda1 24.9G ext4 part /
├─vda14 4M part
└─vda15 106M vfat part /boot/efi
vdb 466K iso9660 disk

В этом примере имеется четыре накопителя без файловой системы, каждый из которых имеет объём 100 гигабайт. В текущем сеансе эти устройства получили идентификаторы /dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc и /dev/sdd и станут компонентами будущего массива.

Создание массива

Для создания массива RAID 6 из этих компонентов, укажите их команде mdadm --create. Также укажите имя устройства, которое хотите создать, уровень RAID и количество устройств. Указанная ниже команда создаст массив /dev/md0 из указанных накопителей:

$ sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=6 --raid-devices=4 /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

$ cat /proc/mdstat

Вывод:

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
md0 : active raid6 sdd[3] sdc[2] sdb[1] sda[0]
      209584128 blocks super 1.2 level 6, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]
      [>....................] resync = 0.6% (668572/104792064) finish=10.3min speed=167143K/sec

unused devices: <none>

В первой подсвеченной строке можно увидеть, что устройство /dev/md0 было создано в конфигурации RAID 6 с использованием устройств /dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc и /dev/sdd. Вторая подсвеченная строка отображает прогресс зеркалирования. К следующему шагу можно приступить, не дожидаясь окончания этого процесса.

Создание и монтирование файловой системы

Далее создадим на массиве файловую систему:

$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/md0

Теперь создадим точку монтирования для новой файловой системы:

$ sudo mkdir -p /mnt/md0

Смонтировать файловую систему можно с помощью следующей команды:

$ sudo mount /dev/md0 /mnt/md0

Затем проверим сколько места доступно:

$ df -h -x devtmpfs -x tmpfs

Вывод:

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1 25G 1.4G 23G 6% /
/dev/vda15 105M 3.4M 102M 4% /boot/efi
/dev/md0 197G 60M 187G 1% /mnt/md0

Новая файловая система смонтирована и доступна для использования.

Сохранение раскладки массива

$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

$ sudo update-initramfs -u

$ echo '/dev/md0 /mnt/md0 ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

Теперь массив RAID 6 будет автоматически собираться и монтироваться при каждой загрузке.

Создание сложного массива RAID 10

Массив типа RAID 10 традиционно реализуется как массив RAID 0 из чередующегося набора массивов RAID 1. Этот вложенный тип массива обладает одновременно избыточностью и высокой производительностью за счёт огромного суммарного объёма накопителей. Но утилита mdadm реализует собственный тип RAID 10, обладающий теми же достоинстами и дополнительной гибкостью. Она не создаёт вложенные массивы, но достигает большинства тех же характеристик и гарантий. Здесь рассматривается RAID 10 в реализации mdadm.

Требования: Минимум 3 накопителя.
Основное преимущество: Производительность и избыточность.
Что необходимо иметь в виду: Суммарное снижение объёма массива определяется количеством выбранных копий данных. Количество копий, которые хранятся в массиве RAID 10, в реализации mdadm возможно настраивать.

По умолчаиню две копии каждого блока данных хранится в так называемой ближней раскладке. Доступны следующие раскладки, соответствующие разным схемам хранения блоков данных:

near: Порядок по умолчанию. Копии каждого фрагмента записываются последовательно с чередованием. Это означает, что копии блоков данных записываются примерно в одном и том же месте нескольких накопителей.
far: Первая и последующие копии записываются в разные места накопителей в массиве. Например, первый фрагмент может быть записан возле начала накопителя, а второй фрагмент буде записан в середине другого накопителя. За счёт такой раскладки можно достичь некоторого прироста производительности чтения на обычных накопителях с вращающимися дисками ценой снижения производительности записи.
offset: Каждый блок копируется со смещением на один накопитель. Копии данных смещаются относительно друг друга, но по-прежнему расположены на накопителях поблизости друг от друга. Такая раскладка помогает уменьшить затраты на позиционирование при некоторых видах нагрузки.

Больше подробностей о раскладках можно найти на странице руководств в разделе о RAID10:

$ man 4 md

Эту страницу руководства можно найти в сети.

Идентификация устройств-компонентов

Сначала найдите идентификаторы накопителей, которые собираетесь использовать:

$ lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT

Вывод:

NAME SIZE FSTYPE TYPE MOUNTPOINT
sda 100G disk 
sdb 100G disk 
sdc 100G disk
sdd 100G disk
vda 25G disk
├─vda1 24.9G ext4 part /
├─vda14 4M part 
└─vda15 106M vfat part /boot/efi
vdb 466K iso9660 disk

Создание массива

Для создания массива RAID 10 из этих компонентов, укажите их команде mdadm --create. Также укажите имя устройства, которое хотите создать, уровень RAID и количество устройств. По умолчанию, если не указано иное, используется две копии данных в ближней раскладке. Указанная ниже команда создаст массив /dev/md0 из указанных накопителей:

$ sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

Если нужно использовать другую раскладку или поменять количество копий, можно воспользоваться опцией --layout=, которая принимает идентификатор раскладки и количества копий. Возможные идентификаторы раскладок: n (near) - ближнаяя, f (far) - дальняя и o (offset) - смещённая. Вслед за раскладкой указывается количеством копий.

Например, для создания массива, имеющего три копии в смещённой раскладке, можно воспользоваться приведённой ниже командой:

$ sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=10 --layout=o3 --raid-devices=4 /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

$ cat /proc/mdstat

Вывод:

Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid10] 
md0 : active raid10 sdd[3] sdc[2] sdb[1] sda[0]
      209584128 blocks super 1.2 512K chunks 2 near-copies [4/4] [UUUU]
      [===>.................] resync = 18.1% (37959424/209584128) finish=13.8min speed=206120K/sec

unused devices: <none>

В первой подсвеченной строке можно увидеть, что устройство /dev/md0 было создано в конфигурации RAID 10 с использованием устройств /dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc и /dev/sdd. Вторая подсвеченная строка отображает раскладку, которая использовалась в этом примере (две копии в ближней конфигурации). Третья подсвеченная строка отображает прогресс зеркалирования. К следующему шагу можно приступить, не дожидаясь окончания этого процесса.

Создание и монтирование файловой системы

Далее создадим на массиве файловую систему:

$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/md0

Теперь создадим точку монтирования для новой файловой системы:

$ sudo mkdir -p /mnt/md0

Смонтировать файловую систему можно с помощью следующей команды:

$ sudo mount /dev/md0 /mnt/md0

Затем проверим, сколько места доступно:

$ df -h -x devtmpfs -x tmpfs

Вывод:

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1 25G 1.4G 23G 6% /
/dev/vda15 105M 3.4M 102M 4% /boot/efi
/dev/md0 197G 60M 187G 1% /mnt/md0

Новая файловая система смонтирована и доступна для использования.

Сохранение раскладки массива

$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

$ sudo update-initramfs -u

$ echo '/dev/md0 /mnt/md0 ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

Теперь массив RAID 10 будет автоматически собираться и монтироваться при каждой загрузке.

Заключение

В этом руководстве было рассмотрено создание различных типов массивов в Linux с помощью утилиты mdadm, предназначенной для управления программными RAID. Массивы RAID позволяют достичь повышенной избыточности и производительности по сравнению с несколькими отдельными накопителями.

После выбора необходимого типа массива и его создания нужно научиться производить повседневное обслуживание с помощью mdadm. Приступить к этому поможет руководство по управлению массивами RAID с помощью mdadm в Ubuntu - How to manage RAID arrays with mdadm on Ubuntu.