RAID en Linux Ubuntu Server 18.04

Configuración de la MV

Se utilizará una máquina virtual con Windows Server 2019 como sistema operativo. Se le asignan 4 GB de RAM y 4 vCPUs. En tanto a la red, se configuran 1 adaptadores virtual:

Adaptador 1, configurado en modo NAT para la conexión a internet.

En tanto al usuario administrador utiliza la (poco segura) combinación user:user.

Se añaden 9 discos virtuales a la máquina:

El disco principal de 50GB, donde almacenaremos el sistema operativo.
8 discos de 5GB que utilizaremos para configurar los sistemas RAID.

La configuración por tanto es la siguiente:

Imagen en la que se pueden ver los discos virtuales conectados a la máquina

Una vez hemos arrancado la máquina podemos utilizar el comando lsblk para ver la lista de dispositivos conectados al equipo.

user@server-carpet:~$ lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
loop0    7:0    0 88,5M  1 loop /snap/core/7270
sda      8:0    0  160G  0 disk
├─sda1   8:1    0    1M  0 part
├─sda2   8:2    0    4G  0 part [SWAP]
└─sda3   8:3    0  156G  0 part /
sdb      8:16   0    5G  0 disk
sdc      8:32   0    5G  0 disk
sdd      8:48   0    5G  0 disk
sde      8:64   0    5G  0 disk
sdf      8:80   0    5G  0 disk
sdg      8:96   0    5G  0 disk
sdh      8:112  0    5G  0 disk
sdi      8:128  0    5G  0 disk

Para ver el estado de los RAID (gestionado por mdadm) utilizamos el siguiente comando:

user@server-carpet:~$ cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
unused devices: <none>

Como podemos ver, no tenemos (de momento) ninguno configurado.

RAID0 - Stripped

Creación del array

user@server-carpet:~$ sudo mdadm --create --verbose \
/dev/raid0-carpet4you --level=0 --raid-devices=2 /dev/sdb /dev/sdc

mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/raid0-carpet4you started.

Las opciones de este comando son:

mdadm, es el comando en sí, nos sirve para gestionar toda la configuración relativa a RAIDs.
–create, indicamos a mdadm que queremos crear uno nuevo, puesto que también podríamos borrarlos o modificarlos.
–verbose, para que nos muestre detalles sobre las acciones que está realizando.
/dev/raid0-carpet4you, este es el dispositivo de bloque que vamos a crear.
/–level=0, nivel de RAID con el que vamos a configurar el nuevo dispositivo lógico.
–raid-devices=2, número de dispositivos que vamos a agregar al RAID.
/dev/sdb /dev/sdc, los dispositivos que vamos a utilizar.

Si ahora vemos la información de mdstat veremos el nuevo dispositivo creado.

user@server-carpet:~$ cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
raid0-carpet4you : active raid0 sdc[1] sdb[0]
    10475520 blocks super 1.2 512k chunks
unused devices: <none>

Crear sistema de archivos y montar

Creamos el sistema de archivos en el nodo RAID;

user@server-carpet:~$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/raid0-carpet4you
    mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018)
    Creating filesystem with 2618880 4k blocks and 655360 inodes
    Filesystem UUID: 0d3d57e0-8bf2-4d1e-8289-c3996ecdf606
    Superblock backups stored on blocks:
            32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632

    Allocating group tables: done
    Writing inode tables: done
    Creating journal (16384 blocks): done
    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

Creamos la carpeta donde montaremos el sistema de archivos:

user@server-carpet:~$ sudo mkdir -p /mnt/raid0-carpet4you

Montamos el dispositivo RAID en nuestro sistema de archivos:

user@server-carpet:~$ sudo mount /dev/raid0-carpet4you /mnt/raid0-carpet4you

Comprobaciones

Para ver el sistema de archivos resultante podemos ejecutar el siguiente comando:

user@server-carpet:~$ df -h /dev/raid0-carpet4you
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/raid0-carpet4you        9,8G   37M  9,3G   1% /mnt/raid0-carpet4you

Automontaje en inicio

Para estar seguros de que al reiniciar el equipo el sistema reconoce el RAID con las mismas características debemos actualizar el archivo /etc/mdadm/mdadm.conf

user@server-carpet:~$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
ARRAY /dev/raid0-carpet4you metadata=1.2 name=server-carpet:0 UUID=5f784e4c:b5877144:918ac136:c341cb10

También debemos actualizar initframs, que es el archivo de RAM que se carga durante el arranque del sistema:

user@server-carpet:~$ sudo update-initramfs -u

Por último, debemos actualizar el archivo /etc/fstab:

user@server-carpet:~$ echo '/dev/raid0-carpet4you /mnt/raid0-carpet4you ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

RAID1 - Espejo

Creación del array

user@server-carpet:~$ sudo mdadm --create --verbose \
/dev/raid0-carpet4you --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdd /dev/sde


mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/raid1-carpet4you started.

Las opciones de este comando son:

mdadm, es el comando en sí, nos sirve para gestionar toda la configuración relativa a RAIDs.
–create, indicamos a mdadm que queremos crear uno nuevo, puesto que también podríamos borrarlos o modificarlos.
–verbose, para que nos muestre detalles sobre las acciones que está realizando.
/dev/raid1-carpet4you, este es el dispositivo de bloque que vamos a crear.
/–level=1, nivel de RAID con el que vamos a configurar el nuevo dispositivo lógico.
–raid-devices=2, número de dispositivos que vamos a agregar al RAID.
/dev/sdd /dev/sde, los dispositivos que vamos a utilizar.

Si ahora vemos la información de mdstat veremos el nuevo dispositivo creado.

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
raid1-carpet4you : active raid1 sde[1] sdd[0]
  5237760 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

raid0-carpet4you : active raid0 sdc[1] sdb[0]
  10475520 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices: <none>

Crear sistema de archivos y montar

Creamos el sistema de archivos en el nodo RAID;

user@server-carpet:~$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/raid1-carpet4you
    mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018)
    Creating filesystem with 1309440 4k blocks and 327680 inodes
    Filesystem UUID: 5f929cc1-7c5e-4107-a71a-e9cbb296c5f3
    Superblock backups stored on blocks:
            32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

    Allocating group tables: done
    Writing inode tables: done
    Creating journal (16384 blocks): done
    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

Creamos la carpeta donde montaremos el sistema de archivos:

user@server-carpet:~$ sudo mkdir -p /mnt/raid1-carpet4you

Montamos el dispositivo RAID en nuestro sistema de archivos:

user@server-carpet:~$ sudo mount /dev/raid1-carpet4you /mnt/raid1-carpet4you

Comprobaciones

Para ver el sistema de archivos resultante podemos ejecutar el siguiente comando:

user@server-carpet:~$ df -h /dev/raid1-carpet4you
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/raid1-carpet4you        4,9G   20M  4,6G   1% /mnt/raid1-carpet4you

Automontaje en inicio

Para estar seguros de que al reiniciar el equipo el sistema reconoce el RAID con las mismas características debemos actualizar el archivo /etc/mdadm/mdadm.conf

user@server-carpet:~$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
ARRAY /dev/raid0-carpet4you metadata=1.2 name=server-carpet:0 UUID=5f784e4c:b5877144:918ac136:c341cb10

ARRAY /dev/raid1-carpet4you metadata=1.2 name=server-carpet:1 UUID=089e4962:1c5da6a4:6fd12683:de775a6c

También debemos actualizar initframs, que es el archivo de RAM que se carga durante el arranque del sistema:

user@server-carpet:~$ sudo update-initramfs -u

Por último, debemos actualizar el archivo /etc/fstab:

user@server-carpet:~$ echo '/dev/raid1-carpet4you /mnt/raid1-carpet4you ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

RAID5 - Espejo

Creación del array

user@server-carpet:~$ sudo mdadm --create --verbose \
/dev/raid5-carpet4you --level=5 --raid-devices=4 /dev/sdf /dev/sdg /dev/sdh /dev/sdi

mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: size set to 5237760K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/raid5-carpet4you started.

Las opciones de este comando son:

mdadm, es el comando en sí, nos sirve para gestionar toda la configuración relativa a RAIDs.
–create, indicamos a mdadm que queremos crear uno nuevo, puesto que también podríamos borrarlos o modificarlos.
–verbose, para que nos muestre detalles sobre las acciones que está realizando.
/dev/raid5-carpet4you, este es el dispositivo de bloque que vamos a crear.
/–level=5, nivel de RAID con el que vamos a configurar el nuevo dispositivo lógico.
–raid-devices=4, número de dispositivos que vamos a agregar al RAID.
/dev/sdf /dev/sdg /dev/sdh /dev/sdi, los dispositivos que vamos a utilizar.

Si ahora vemos la información de mdstat veremos el nuevo dispositivo creado.

Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
raid5-carpet4you : active raid5 sdi[4] sdh[2] sdg[1] sdf[0]
    15713280 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/3] [UUU_]
    [=>...................]  recovery =  6.6% (350524/5237760) finish=4.8min speed=16691K/sec

raid1-carpet4you : active raid1 sde[1] sdd[0]
    5237760 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

raid0-carpet4you : active raid0 sdc[1] sdb[0]
    10475520 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices: <none>

Crear sistema de archivos y montar

Creamos el sistema de archivos en el nodo RAID;

user@server-carpet:~$ user@server-carpet:~$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/raid5-carpet4you
    mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018)
    Creating filesystem with 3928320 4k blocks and 983040 inodes
    Filesystem UUID: fb134669-8c3e-42a6-b406-53f1a32c91cb
    Superblock backups stored on blocks:
            32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208

    Allocating group tables: done
    Writing inode tables: done
    Creating journal (16384 blocks): done
    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

Creamos la carpeta donde montaremos el sistema de archivos:

user@server-carpet:~$ sudo mkdir -p /mnt/raid5-carpet4you

Montamos el dispositivo RAID en nuestro sistema de archivos:

user@server-carpet:~$ sudo mount /dev/raid5-carpet4you /mnt/raid5-carpet4you

Comprobaciones

Para ver el sistema de archivos resultante podemos ejecutar el siguiente comando:

user@server-carpet:~$ df -h /dev/raid5-carpet4you
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/raid5-carpet4you         15G   41M   14G   1% /mnt/raid5-carpet4you

Automontaje en inicio

Para estar seguros de que al reiniciar el equipo el sistema reconoce el RAID con las mismas características debemos actualizar el archivo /etc/mdadm/mdadm.conf

user@server-carpet:~$ sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
ARRAY /dev/raid0-carpet4you metadata=1.2 name=server-carpet:0
    UUID=5f784e4c:b5877144:918ac136:c341cb10
ARRAY /dev/raid1-carpet4you metadata=1.2 name=server-carpet:1
    UUID=089e4962:1c5da6a4:6fd12683:de775a6c
ARRAY /dev/raid5-carpet4you metadata=1.2 name=server-carpet:2
    UUID=dc70161b:a4c632d6:fee7cbaa:33c7f703

También debemos actualizar initframs, que es el archivo de RAM que se carga durante el arranque del sistema:

user@server-carpet:~$ sudo update-initramfs -u

Por último, debemos actualizar el archivo /etc/fstab:

user@server-carpet:~$ echo '/dev/raid5-carpet4you /mnt/raid5-carpet4you ext4 defaults,nofail,discard 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

Ver detalles de un RAID

Para ver los detalles de un RAID en Ubuntu podemos utilizar el siguiente comando, indicando el dispositivo de tipo bloque que representa al RAID.

user@server-carpet:~$ sudo mdadm --detail /dev/raid5-carpet4you
/dev/raid5-carpet4you:
        Version : 1.2
    Creation Time : Mon Oct 25 11:41:35 2021
        Raid Level : raid5
        Array Size : 15713280 (14.99 GiB 16.09 GB)
    Used Dev Size : 5237760 (5.00 GiB 5.36 GB)
    Raid Devices : 4
    Total Devices : 4
    Persistence : Superblock is persistent

    Update Time : Mon Oct 25 11:46:20 2021
            State : active
    Active Devices : 4
Working Devices : 4
    Failed Devices : 0
    Spare Devices : 0

            Layout : left-symmetric
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

            Name : server-carpet:2  (local to host server-carpet)
            UUID : dc70161b:a4c632d6:fee7cbaa:33c7f703
            Events : 39

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
    0       8       80        0      active sync   /dev/sdf
    1       8       96        1      active sync   /dev/sdg
    2       8      112        2      active sync   /dev/sdh
    4       8      128        3      active sync   /dev/sdi