Основы RAID с mdadm

Уровни RAID: что на что меняется.

# RAID 0: два диска по 1 ТБ → 2 ТБ, нулевая избыточность
# Один диск умирает: все 2 ТБ потеряны

# RAID 1: два диска по 1 ТБ → 1 ТБ, любой диск может умереть
# Чтение с любого диска (параллелизм); запись на оба

# RAID 5: четыре диска по 1 ТБ → 3 ТБ
# Чётность распределена: любой один диск может отказать
# Перестройка читает ВСЕ оставшиеся диски — риск в окне перестройки

# RAID 6: четыре диска по 1 ТБ → 2 ТБ
# Два слоя чётности: выживает при любых двух одновременных отказах
# Запись медленнее чем RAID 5 (двойной расчёт чётности)

# RAID 10: четыре диска по 1 ТБ → 2 ТБ
# Сначала зеркалирует (1+1, 1+1), затем страйпит пары зеркал
# Может пережить 2 отказа если они в разных зеркальных парах

Создание программного RAID-массива с mdadm.

# Сценарий: четыре диска по 1 ТБ (/dev/sdb, /dev/sdc, /dev/sdd, /dev/sde)
# Цель: RAID 5, 3 ТБ используемых + 1 диск чётности

# Установить mdadm если не установлен
sudo apt install mdadm

# Создать массив RAID 5
sudo mdadm --create /dev/md0 \
  --level=5 \
  --raid-devices=4 \
  /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
# mdadm: array /dev/md0 started.
# Массив начинает синхронизацию (построение чётности)

# Следим за прогрессом синхронизации (часы для больших массивов)
cat /proc/mdstat
# Personalities : [raid6] [raid5] [raid4]
# md0 : active raid5 sde[3] sdd[2] sdc[1] sdb[0]
#       3145728 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]
#       [===================>.]  resync = 96.8% (...)
#       finish=0.4min speed=144000K/sec

# Сохраняем конфигурацию массива для автосборки при загрузке
sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
sudo update-initramfs -u   # включить конфиг mdadm в initramfs

# Форматируем и монтируем после завершения синхронизации
sudo mkfs.ext4 /dev/md0
sudo mkdir /mnt/raid
sudo mount /dev/md0 /mnt/raid

# Добавляем в /etc/fstab
# /dev/md0  /mnt/raid  ext4  defaults,nofail  0  2

Чтение /proc/mdstat и mdadm —detail.

/proc/mdstat — живое окно статуса RAID. Научись читать его быстро.

cat /proc/mdstat
# Personalities : [raid5]
# md0 : active raid5 sde[3] sdc[1] sdb[0]
#       3145728 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [4/3] [UUU_]

# Расшифровка строки статуса:
# [4/3]   = массив ожидает 4 диска, сейчас 3 (один отсутствует/упал)
# [UUU_]  = состояние дисков: U=работает, _=отсутствует/упал; 4-я позиция — упавший диск
# sdd отсутствует в списке устройств — он упал

# Подробнее:
sudo mdadm --detail /dev/md0
# State : clean, degraded
# Active Devices : 3
# Failed Devices : 1
# Spare Devices : 0
#
# Number   Major   Minor   RaidDevice State
#    0     8        16        0      active sync   /dev/sdb
#    1     8        32        1      active sync   /dev/sdc
#    -     0         0        2      removed        <-- упавший слот
#    3     8        80        3      active sync   /dev/sde

LVM-RAID vs mdadm: когда что использовать.

Linux предлагает два пути к программному RAID: mdadm (классический слой md ядра) и встроенная поддержка RAID в LVM (с версии LVM 2.02.89).

# LVM RAID: создать зеркальный LV прямо в LVM
sudo lvcreate --type raid1 -m1 -L 100G -n dbdata myvg
# -m1 = 1 зеркало (2 копии всего, как RAID 1)
# LVM управляет RAID внутренне — нет устройства /dev/md*

# Статус LVM RAID
sudo lvs -a -o +devices,raid_sync_action myvg
#   LV            Attr       LSize  Devices                    Sync Action
#   dbdata        rwi-aor--- 100.00g dbdata_rimage_0(0),dbdata_rimage_1(0) idle

RAID — не бэкап. Понимай случаи отказа, от которых он не защищает.

# От чего RAID защищает:
# - Один физический диск умирает (RAID 1/5/6/10)
# - Два диска умирают одновременно (RAID 6, RAID 10 в некоторых конфигурациях)

# От чего RAID НЕ защищает:
# - Случайный rm -rf /mnt/raid/important-dir
#   -> удалено со всех зеркал мгновенно
# - Шифровальщик-вымогатель
#   -> зашифровано на всех дисках одновременно
# - Повреждение файловой системы (баг ядра, отключение питания в момент записи)
#   -> записывается на все зеркала; повреждение зеркалируется
# - Тихое повреждение данных (bit rot)
#   -> RAID 5/6 может обнаружить по чётности, но не всегда исправить;
#      используй btrfs или ZFS с checksums для полной защиты от bit rot

# Ментальная модель:
# RAID = высокая доступность (переносить отказ железа)
# Бэкап = защита данных (восстанавливаться после потери данных)
# Нужны оба. Ни один не заменяет другой.