Vous venez de terminer une installation d’Ubuntu et voulez protéger vos données en utilisant un système redondant RAID (0, 1, 5 et 6). Le but ici, n’est pas d’exposer les avantages et les inconvénients de tel système, mais de vous permettre d’en monter un dans les plus bref délais.
Pour plus de détails, Wikipédia est bien fourni :
Les différents types de RAID
Tout ce qui suit a été testé sur la version serveur d’Ubuntu mais devrait être compatible avec la version desktop (qui peut le plus peut le moins). Je donne ici l’exemple pour monter un RAID 5 logiciel, mais la méthode pour les autres types de RAID logiciel est la même. J’insiste sur le fait que nous allons monter un RAID logiciel et non un RAID matériel. L’avantage est que vous ne vous ruinez pas dans l’achat d’une carte fille supportant le RAID 5 et en quelques lignes de commandes vous avez l’équivalent pour uniquement le prix des disques ! L’utilisation de disques durs SATA, est plus que recommandée, car ils permettent une extraction à chaud (Hot Plug) pour un prix abordable.
Le logiciel qui va nous permettre de remplir notre objectif s’appelle mdadm.
Pré-requis
Il faut les droits root
Il faut un noyau supérieur à 2.6
Connexion Internet configurée et activée (utilisez le DHCP, si possible, cela évite de se casser la tête).
Configurez votre fichier /etc/apt/sources.list pour qu’Ubuntu aille tout chercher sur Internet.
Ayez au moins 2 disques durs (cas du RAID 0 ou 1) ou 3 disques durs (cas du RAID 5) ou 4 disques durs (cas du RAID 6 et RAID 10)
… branchés sur des contrôleurs reconnus par Ubuntu
Installation
Installation de mdadm
Il suffit d’installer le paquet mdadm.
Configuration des disques durs
Comme dit plus haut dans les pré-requis, il faut au moins 3 disques durs pour faire du RAID 5, dans cet exemple j’ai pris 4 disques, mais l’opération est la même si vous en prenez 5, 6, 7, etc…
Il faut partitionner les disques durs que nous allons utiliser grâces à l’utilitaire fdisk. Ici je vous guide pour un disque, à vous de le faire autant de fois que vous voulez utiliser de disques :
fdisk /dev/sdX
Il faut comprendre que le `sdX` représente votre disque dur et que `X` représente sa lettre. Par exemple `sda`, `sdb`, `sdc`, etc… pour des disques durs SATA ou SCSI, ou encore `hda`, `hdb`, `hdc`, etc… pour des disques durs en IDE
Vous obtiendrez (grâce à l’option `m`) les lignes suivantes :
Il faut donc appliquer l’option `n` comme montré ci-dessus pour créer une nouvelle partition.
fdisk vous demande alors le type de partition (p pour primaire ou e pour étendue).
Nous n’allons créer qu’une seule partition par disque, nous choisirons donc le type primaine : ‘p’
Vous entrez ensuite dans le processus de création de partition étendue :
Tapez `1` comme montré ci-dessus
Tapez sur la touche `Entrée`
Tapez encore sur la touche `Entrée`
Tapez sur la touche ‘t’ pour changer le type de patition.
Tapez ‘fd’ (Valeur hexadecimale correspondant à « Linux Raid Autodetect ») puis `Entrée` afin de valider.
Enfin, validez les modifications en tapant `w` :
Vous venez de créer une partition primaire sur votre disque /dev/sdX
Création d’un fichier FIFO
Ceci n’est plus nécessaire sur ubuntu 8.04 et suivant
Dans Ubuntu, on ne peut pas commencer la déclaration du volume RAID, sans avoir au préalable fabriqué une entité ou fichier FIFO sur lequel nous allons nous appuyer pour construire notre volume.
On créer un fichier FIFO grâce à la commande mknod :
mknod /dev/md0 b 9 0
Construction du volume RAID 5
Nous pouvons maintenant utiliser mdadm pour construire notre volume RAID 5 :
mdadm –create /dev/md0 –level=5 –assume-clean –raid-devices=4 /dev/sd[bcde]1
Si cette commande échoue avec un message d’erreur parlant de md0, c’est parce que des modules n’ont pas été ajoutés automatiquement au noyau (cela nécessite un redémarrage après installation du paquet mdadm). De ce fait, effectuer :
sudo modprobe raid5
sudo modprobe md
Si l’erreur persiste, faire au redémarrage suivant :
echo raid5 >> /etc/modules
echo md >> /etc/modules
On trouvera aussi des informations intéressantes dans l’article raid1_software.
Cela nécessite une petite explication :
On utilise le fichier FIFO
/dev/md0
On indique le type de RAID logiciel désiré (ici 5) :
–level=5
On empêche la synchronisation suite à la création. Cette synchronisation peut durer des dizaines d’heures selon la taille du raid et dans le cadre d’une nouvelle création nous allons de toute manière formater le volume par la suite.
–assume-clean
Enfin, on indique les partitions des disques durs qui vont servir dans le volume RAID : ici `sdb1`, `sdc1`,`sdd1` et `sde1`
–raid-devices=4 /dev/sd[bcde]1
On termine cette construction par la deamonisation du volume RAID. Nous allons faire en sorte que le système charge le volume à chaque démarrage :
mdadm –daemonise /dev/md0
On peut maintenant demander quelques détails à notre disque virtuel:
sudo fdisk -l
sudo mdadm –detail /dev/md0
Finalisation
Il reste quelques modifications à effectuer :
Il faut formater le volume RAID nouvellement créé :
mkfs.ext3 -j /dev/md0
Déclarez ce volume dans `fstab` pour que le système le monte au démarrage (le système de fichier, pas le volume en lui même). Pour ce faire éditez le fichier /etc/fstab et ajoutez à sa fin la ligne :
/dev/md0 /mnt/raid ext3 defaults 0 1
Cela signifie que le système montera au démarrage le contenu du volume RAID dans le dossier /mnt/raid.
Il ne reste plus qu’à créer le dossier /mnt/raid grâce à la commande mkdir :
mkdir /mnt/raid
Utilisation/Configuration
Le prochain démarrage
Il ne reste plus qu’à redémarrer votre ordinateur. Si celui-ci est lent au démarrage c’est tout à fait normal, il faut attendre que le volume RAID 5 se construise. Plus vos disques sont gros et plus la construction est longue.
Vu sur un RAID 1, au reboot, il arrive que mdadm ne démarre pas les disques, que le noyau n’arrive pas à monter /dev/md0 avec le reste de fstab parce que celui ci n’est pas encore activé… Vous n’avez pas encore perdus vos données!
cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
unused devices:
il suffit de faire, si le volume RAID est md0
sudo mdadm –assemble /dev/md0
[sudo] password for user:
mdadm: /dev/md0 has been started with 2 drives.
cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1]
10482304 blocks [2/2] [UU]
unused devices:
Cette commande utilise le fichier mdadm.conf. On peut l’initialiser avec les commandes suivantes, (ici sauvegarde du fichier préexistant et génération d’un nouveau fichier).
sudo -s
mv /etc/mdadm/mdadm.conf /etc/mdadm/mdadm.conf.bak
echo MAILADDR root > /etc/mdadm/mdadm.conf
mdadm –detail –scan –verbose >> /etc/mdadm/mdadm.conf
exit
La commande assemble peut génerer un avertissement à propos d’un format métadata 00.90 inconnu, c’est un petit bug qui peut être supprimé en éditant /etc/mdadm/mdadm.conf et en changeant « 00.90 » pour « 0.90 ». Celà ne gène pas le bon fonctionnement du RAID.
Que faire pour agrandir l’array ?
Une fois les disques connectés et les partitions créées avec fdisk, il suffit de les ajouter :
sudo mdadm –manage /dev/md0 –add /dev/sde1 /dev/sdf1
Ensuite étendre l’array sur ces nouvelles partitions :
sudo mdadm –grow /dev/md0 –raid-devices=5
Et enfin il vous faudra agrandir votre partition ext3 (ou similaire) via resize2fs.
sudo resize2fs /dev/md0
Que faire lorsqu’un des composants de l’Array vient à défaillir ?
Ne paniquez pas ! Vous n’avez pas perdu de données. L’objectif maintenant est d’identifier le disque dur défaillant, même si le disque ne tombe pas en panne physiquement, il peut défaillir. Maintenant que vous avez identifié le disque dur défectueux, il faut le déclarer comme tel.
1. Pour cela, on utilise mdadm :
mdadm –manage /dev/md0 –set-faulty /dev/sdb1
Explication :
On utilise toujours le paramètre `–manage` de mdadm pour gérer le volume RAID. On utilise l’option `–set-faulty` pour déclarer le disque dur `/dev/sdb1` du volume RAID `/dev/md0` comme défaillant.
2. Une fois déclaré défaillant, le disque dur est écarté du volume RAID. Il faut maintenant le désactiver pour pouvoir le retirer :
mdadm –manage /dev/md0 –remove /dev/sdb1
Vous pouvez maintenant retirer le disque défaillant en toute sécurité et le remplacer par un disque sain.
3. Une fois le remplacement effectué, il faut replacer le disque sain dans le volume RAID pour bénéficier à nouveau de la tolérance de panne (cette opération doit être précédée du partitionnement du nouveau disque, aidez-vous des descriptions faites plus haut) :
mdadm –manage /dev/md0 –add /dev/sdb1
Maintenant vous devez patienter, le temps que le volume Raid se reconstruise. Pendant cette phase de reconstruction les performances peuvent être altérées.
On peut combiner les lignes de code en plus rapide, comme indiqué ci-dessous :
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 -r /dev/sdb1 -a /dev/sdb1
où -f set faulty, -r remove, -a add. Pour plus d’information : info mdadm
Comment migrer les données vers une nouvelle machine ?
Cette partie va montrer comment migrer les données d’un RAID à un autre RAID. Je vais considérer qu’il s’agit ici de la création d’une nouvelle machine pour recouvrir tous les aspects du problème. Il faut d’abord créer le nouveau RAID comme décrit dans la partie précédente. Et ré-assembler le RAID existant de façon à les faire cohabiter le temps de la copie des données. Pour cela il faut créer un nouveau fichier FIFO mais pour ne pas rentrer en conflit avec le fichier existant nous allons lui donner l’identifiant 1 :
mknod /dev/md1 b 9 1
Ensuite il ne reste plus qu’à démarrer le vieux RAID comme suit :
mdadm -A /dev/md1 –update=super-minor -m0 /dev/sd… /dev/sd…
La commande précédente demande l’assemblage en mettant à jour les informations d’identification. Le paramètre -mO s’assure que nous utiliserons que les disques/partitions qui avaient un identifiant 0.
Pour s’assurer que tout s’est bien passé vous pouvez afficher les informations mdadm :
cat /proc/mdstat
La sortie devrait ressembler à cela :
md1 : active raid5 sda[0] sdb[3] sde[2] sdf[1]
1465159488 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]
md0 : active raid5 sdc[0] sdg[2] sdd[1]
1953524992 blocks level 5, 128k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
Si vous voulez faire persister les informations sur ce RAID vous pouvez passer la commande suivante :
mdadm –daemonise /dev/md1
Problèmes & solutions courantes
Problème de taille de block & superblock
Si en faisant une vérification vous obtenez ceci :
La taille du système de fichiers (selon le superbloc) est de 7727257 blocs
La taille physique du périphérique est de 7727232 blocs
Le superbloc ou la table des partitions est peut-être corrompue !
ou ceci (au boot par exemple):
my_documents: The filesystem size (according to the superblock) is 7727257 blocks
The physical size of the device is 7727232 blocks
Either the superblock or the partition table is likely to be corrupt!
my_documents: UNEXPECTED INCONSISTENCY; RUN fsck MANUALLY.
(i.e., without -a or -p options)
Cela provient certainement du fait que vous avez construit le raid sans recréer un système de fichier par dessus! Dans ce cas faites ceci :
e2fsck -f /dev/mdX
(où X est la partition raid) et sans interompre, taper ‘n’ et laisser continuer (si vous n’avez pas de backup faites le avant, on ne sais jamais). Une fois fini faites :
resize2fs /dev/mdX
Cela va redimensionner la partition en fonction des info du superblock. pour être sur revérifier (via e2fsck) la partition et cela devrait aller sans aucun problème!
Device or ressource busy …
Si, au démarrage, vous avec un message du genre :
fsck.ext3: Device or resource busy while trying to open /dev/sdbX
Filesystem mounted or opened exclusively by another program?
Alors que /dev/sdX est un membre du raid et n’est pas lui-même présent dans fstab, cette solution peu peut-être vous aider : (on sauvegarde pour le cas où …)
sudo mv /etc/blkid.tab /etc/blkid.tab.baktimeofday
Ensuite redémarrer cela devrait être résolu.
Des idées pour aller plus loin
Découpage du volume avec LVM
Lorsque l’on crée un volume RAID, on se retrouve vite avec de capacités tres importantes. Or, créer un seul systeme de ficher de 500 Go, voir beaucoup plus, n’est pas forcement une bonne idée ! Pour pouvoir découper cet espace de stockage à volonté et pouvoir créer autant de systeme de fichier que nécéssaire (et les redimensioner au besoin) il peut etre très interessant d’utiliser, « au dessus » du raid la fonctionalité LVM :
