RAID mdadm 201

RAID: Redundant Arrays of Inexpensive Disks

主なRAIDレベル

RAID0

複数のディスクにストライピング（分散して読み書き）することで高速化する

RAID1

複数のディスクに同じデータを書き込み冗長性を高める

RAID4

ストライピングすると同時に別ディスクにエラー訂正用のパリティ情報を記録する(最低3台のディスクが必要)

RAID5

ストライピングすると同時にディスク領域の一角にエラー訂正用のパリティ情報を記録する(最低3台のディスクが必要)

mdadmコマンドのオプションにはCREATEモード、MANAGEモード、MISCモードの3つがある。
下記はmdadmの主要オプション

CREATEモード

• -C (--create)　作成するRAIDアレイを指定
• -a　必要であればデバイスファイルを自動的に作成
• -c　チャンクサイズを指定する 単位はKB
• -l (--level)　RAIDレベルを指定
• -n (--raid-devices)　アクティブなデバイス数を指定
• -x (--spare-devices)　スペアデバイスの数を指定

MANAGEモード

• --manage　MANAGEモードとする
• -a (--add)　デバイスを追加
• -r (--remove)　デバイスを削除
• -f (--fail)　デバイスに不良マークをつける

MISCモード

• --misc　MISCモードとする
• -Q (--query)　RAIDの状態を表示
• -D (--detail)　RAIDの詳細情報を表示
• -E (--examine)　デバイスの状態を表示
• --readonly　読み込み専用にする
• --stop　RAIDアレイを停止
• --stop --scan　全てのRAIDアレイを停止

RAID0の構築

デバイスは8GBのUSB2.0メモリを使用
# fdisk -l

:
ディスク /dev/sdc: 8074 MB, 8074035200 バイト
ヘッド 120, セクタ 24, シリンダ 5475, 合計 15769600 セクタ
Units = セクタ数 of 1 * 512 = 512 バイト
セクタサイズ (論理 / 物理): 512 バイト / 512 バイト
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
ディスク識別子: 0x000608b4

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sdc1   *        2048    15769599     7883776   83  Linux

ディスク /dev/sdd: 8019 MB, 8019509248 バイト
ヘッド 197, セクタ 44, シリンダ 1807, 合計 15663104 セクタ
Units = セクタ数 of 1 * 512 = 512 バイト
セクタサイズ (論理 / 物理): 512 バイト / 512 バイト
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
ディスク識別子: 0x99b8fe08

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sdd1            2048    15663103     7830528   83  Linux

/dev/md0に2つのデバイスで構成したRAID0デバイスを作成
# mdadm -C /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdc1 /dev/sdd1

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.

構成デバイスとmd0の速度を比べてみる

構成デバイスsdc sddのベンチマーク
# hdparm -t /dev/sdc1

/dev/sdc1:
 Timing buffered disk reads:  82 MB in  3.07 seconds =  26.73 MB/sec

# hdparm -t /dev/sdd1

/dev/sdd1:
 Timing buffered disk reads:  92 MB in  3.06 seconds =  30.10 MB/sec

/dev/md0のベンチマーク
# hdparm -t /dev/md0

/dev/md0:
 Timing buffered disk reads: 134 MB in  3.01 seconds =  44.57 MB/sec

RAIDデバイスの管理

RAIDデバイスの状態の確認
$ cat /proc/mdstat

Personalities : [raid0]
md0 : active raid0 sdd1[1] sdc1[0]
      15713280 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices: <none>

# mdadm -Q /dev/md0

/dev/md0: 14.99GiB raid0 2 devices, 0 spares. Use mdadm --detail for more detail.

# mdadm -D /dev/md0

/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Fri Aug 15 15:38:27 2014
     Raid Level : raid0
     Array Size : 15713280 (14.99 GiB 16.09 GB)
   Raid Devices : 2
  Total Devices : 2
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Fri Aug 15 15:38:27 2014
          State : clean
 Active Devices : 2
Working Devices : 2
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 0

     Chunk Size : 512K

           Name : overlord:0  (local to host overlord)
           UUID : 59c5fd60:48f10e3b:7086570b:2b1d3d8a
         Events : 0

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       33        0      active sync   /dev/sdc1
       1       8       49        1      active sync   /dev/sdd1

RAIDの停止
# mdadm --stop /dev/md0

RAID1の構築

# mdadm -C /dev/md0 -l 1 -n 2 /dev/sdc1 /dev/sdd1

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.

# mdadm -Q /dev/md0

/dev/md0: 7.46GiB raid1 2 devices, 0 spares. Use mdadm --detail for more detail.

# mdadm -D /dev/md0

/dev/md0:
        Version : 1.2
  Creation Time : Fri Aug 15 16:04:34 2014
     Raid Level : raid1
     Array Size : 7826368 (7.46 GiB 8.01 GB)
  Used Dev Size : 7826368 (7.46 GiB 8.01 GB)
   Raid Devices : 2
  Total Devices : 2
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Fri Aug 15 16:05:59 2014
          State : clean, resyncing
 Active Devices : 2
Working Devices : 2
 Failed Devices : 0
  Spare Devices : 0

  Resync Status : 18% complete

           Name : overlord:0  (local to host overlord)
           UUID : fe148538:4457d403:b31e5dbc:fa2007d4
         Events : 2

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       33        0      active sync   /dev/sdc1
       1       8       49        1      active sync   /dev/sdd1

RAID1の不良デバイスの交換作業

sdc1が故障したと仮定して不良マークをつける
# mdadm --manage /dev/md0 -f /dev/sdc1
もしcreate時にスペアデバイスを指定してあるならそのデバイスがアクティブになる。

故障しているsdcをRAIDから外す。
# mdadm --manage /dev/md0 -d /dev/sdc1

mdadm: hot removed /dev/sdc1 from /dev/md0

新しいデバイスを追加
# mdadm --manage /dev/md0 -a /dev/sde1

mdadm: added /dev/sde1